ОПН АББ руководство для покупателя

Высоковольтные ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН) руководство для покупателя
Безопасное, надежное и экономичное электроснабжение - с ограничителями перенапряжений производства АББ

Ограничители перенапряжений (ОПН) производства АББ служат для первичной защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений. Для ограничения перенапряжений они обычно устанавливаются параллельно защищаемому оборудованию. Активные элементы (цинк-оксидные варисторы) ограничителей перенапряжения АББ изготавливаются из керамического материала с высокой нелинейной характеристикой, который в основном состоит из оксида цинка, смешанного с оксидами других металлов.

Благодаря непрерывному контролю качества на всех этапах производства, начиная с сырья и заканчивая готовой продукцией, ограничители перенапряжений АББ легко выдерживают расчетные нагрузки с большим запасом надежности. Ограничители предлагаются в широкой номенклатуре стандартных типоисполнений. Также существует возможность изготовления ОПН под конкретные требования заказчика в части защитных характеристик и энергопоглощающей способности.
В настоящем Руководстве для покупателя описываются ограничители перенапряжений, предназначенные для защиты высоковольтного оборудования в сетях переменного тока. Для защиты другого оборудования, например, систем продольной компенсации, шунтирующих конденсаторных батарей, или систем постоянного тока, обращайтесь к представителю АББ в вашем регионе.

Номенклатура изделий

PEXLIM - ОПН с полимерной покрышкой
Идеально подходит там, где требуются малый вес, удобство при монтаже, долговечность, а также безопасность обслуживающего персонала.

Основной компонент в концепции PEXLINK™ для защиты ЛЭП.

HS PEXLIM - ОПН с полимерной покрышкой и повышенной механической прочностью
Особенно подходит для применения в областях с повышенной сейсмоактивностью.
20 кА, класс разряда линии 4 по МЭК HS PEXLIM P 245-550      180-444       Очень высокая 28 000
20 кА, класс разряда линии 5 по МЭК HS PEXLIM T 245-800      180-612       Очень высокая 28 000
EXLIM - ОПН с фарфоровой покрышкой

1. Классификация ОПН согласно стандарту МЭК 60099-4 (номинальный разрядный ток, класс разряда линии).
2. Ограничители на меньшие или большие напряжения для специальных областей применения могут быть изготовлены по запросу.
3. Расчетная кратковременная рабочая нагрузка (SSL).

Определения

ПРИМЕЧАНИЕ! Указанные ниже стандарты являются последними изданиями Стандартов МЭК 60099-4 и ANSI/IEEE C62.11
Ном. напряжение сети (Um)
Линейное напряжение сети, в которой устанавливается ограничитель.
Номинальный разрядный ток (МЭК)
Наибольшее значение грозового разрядного тока, имеющего форму волны 8/20 мкс, которое ОПН способен выдержать не менее 20 раз.
Классификационный ток грозового разряда (ANSI/IEEE)
Амплитудное значение переменного тока промышленной частоты, при котором измеряется значение классификационного напряжения (для конкретного типа ОПН этот ток указывается предприятием-изготовителем).
Номинальное напряжение (Ur)
Действующее значение напряжения промышленной частоты, которое ОПН способен выдержать в течение 10 секунд после нагрева до температуры 60°С и воздействия двух импульсов тока, соответствующих классу удельной энергоемкости данного типа ОПН.
ПРИМЕЧАНИЕ! Способность ОПН серий EXLIM и PEXLIM выдерживать временно допустимое повышение напряжения на ОПН (TOV) превышает требования МЭК.
Номинальное напряжение рабочего цикла (ANSI)
Указанное максимально допустимое напряжение между выводами, при котором ОПН должен выполнять свой рабочий цикл.
Длительно допустимое рабочее напряжение ОПН (Uc)
Наибольшее действующее напряжение промышленной частоты, которое может быть неограниченно долго приложено между выводами ОПН. Такое напряжение определяется различными способами (проверяется с помощью различных методик испытаний) в МЭК и ANSI.
- МЭК (Uc)
МЭК предоставляет изготовителю свободу при определении напряжения Uc. Значение проверяется в ходе испытания в рабочем режиме. Учитывается любое неравномерное распределение напряжения в ОПН.

1. ANSI (MCOV)

ANSI указывает максимальное длительно допустимое рабочее напряжение (MCOV) для всех номинальных значений ОПН, приведенных в таблице. Это значение используется во всех испытаниях, предписываемых ANSI. Этот параметр предъявляет менее строгие требования к неравномерному распределению напряжения в ОПН.
Временно допустимое повышение напряжения на ОПН (TOV)
Временно-допустимые перенапряжения, в отличие от импульсных перенапряжений, являются колебательными перенапряжениями промышленной частоты относительно большой длительностью (от нескольких циклов до нескольких часов).
Самая распространенная форма временно-допустимого перенапряжения - это перенапряжение, возникающее на исправных фазах системы во время замыкания на землю одной или более фаз. Другими источниками временно-допустимого перенапряжения являются сброс нагрузки, подача напряжения на ненагруженные линии и т. д.
Стойкость ограничителя к временно-допустимым перенапряжениям указывается в соответствующих каталогах с учетом предварительного воздействия импульсов тока.
Остающееся напряжение
Наибольшее значение напряжения, которое возникает между выводами ОПН при протекании через него разрядного тока с данной амплитудой и длиной фронта. Остающееся напряжение зависит как от величины, так и от формы импульса разрядного тока. Вольтамперные характеристики ограничителей указываются в соответствующих каталогах.
Энергоемкость ОПН
В стандартах отсутствует точное определение энергоемкости ОПН. Единственная мера измерения - класс разряда линии в стандарте МЭК. Часто этой информации недостаточно для сравнения продукции различных изготовителей, и поэтому АББ указывает также величину удельной поглощаемой энергии в кДж/кВ (Ur). Эта характеристика определяется 3 разными способами.

1. Двумя импульсами, согласно разделу 8.5.5. стандарта МЭК. Это энергия, полученная ОПН в ходе испытания коммутационным перенапряжением в рабочем режиме (раздел 8.5.5.), после поглощения которой ОПН остается термически стабильным и способен выдержать как Uнр, так и временные перенапряжения промышленной частоты;

1. Энергия в процессе приемо-сдаточных испытаний. Это полная энергия, которую поглощает каждый отдельный варистор во время наших производственных испытаний.

1. Удельная поглощаемая энергия. Это максимально допустимая удельная энергия одного импульса тока длительностью 4 мс или более, после поглощения которой ОПН остается термически стабильным и способен выдержать как инр, так и временные перенапряжения промышленной частоты.

ПРИМЕЧАНИЕ! Соответствующие значения на основе Uc получают посредством умножения значений по каталогу на отношение Ur/Uc.
Ток взрывобезопасности
Значение одно- или трехфазного (большего из них) тока короткого замыкания, при котором не происходит взрывного разрушения покрышки ОПН. Или, если разрушение покрышки все же произошло, то элементы должны находиться внутри нормируемой зоны. После такого воздействия ОПН необходимо заменить.
Ток короткого замыкания в системе может быть большим или малым, в зависимости от полного сопротивления системы и состояния нейтрали. Поэтому определение тока взрывобезопасности проводится при различных уровнях тока.
Изоляционный уровень внешней изоляции
Это максимальное значение приложенного напряжения (определенной величины и формы), которое не приводит к перекрытию ОПН по внешней поверхности. В отличие от другого оборудования, ОПН рассчитаны на внутренний разряд, и напряжение на покрышке никогда не может превысить уровни защиты. Таким образом, самозащита внешней изоляции обеспечивается, если ее электрическая прочность выше уровней защиты, заданных с поправкой на высоту установки. Стандартами предписаны дополнительные коэффициенты безопасности, кроме поправки на высоту:

1. МЭК: 15 % для коротких импульсов и 10 % для длинных импульсов (на уровне моря);
2. ANSI: 20 % для коротких импульсов и 15 % для длинных импульсов (на уровне моря).

ПРИМЕЧАНИЕ! Коэффициенты поправки на высоту составляют 13 % (МЭК) и 10 % (ANSI) для каждых последующих 1000 м.
Все ОПН серий EXLIM и PEXLIM полностью отвечают требованиям стандартов МЭК и ANSI для установки на уровне до 1000 м, часто со значительным запасом.
Работа в условиях загрязнения
Стандарт МЭК 60815 определяет четыре степени загрязнения (от низкой до очень высокой) и устанавливает требование в отношении длины пути утечки для фарфоровых покрышек, как указано в таблице ниже.

При отсутствии аналогичных стандартов для полимерных покрышек, эта таблица в настоящий момент применяется также и к этим покрышкам.
Длина пути утечки - это расстояние, измеренное вдоль внешней поверхности изолятора и характеризующее работоспообность ОПН при различных уровнях загрязнения внешней среды без риска перекрытия по поверхности. Поскольку средний диаметр для всех стандартных ОПН составляет менее 300 мм, удельная длина пути утечки равна номинальной длине пути утечки.
Нагрузка SSL
Расчетная кратковременная нагрузка. Нагрузка SLL
Расчетная долговременная нагрузка (для ОПН серии PEXLIM - это заявленное значение, полученное на основе циклического нагружения).
Нагрузка MBL
Средняя разрушающая нагрузка.
Обратное перекрытие
Происходит при ударе молнии в конструкцию опоры или в грозозащитный трос линии. Ток грозового разряда, проходящий через опору и контур полного сопротивления заземлителя опоры, создает разность потенциалов в изоляции линии.
При превышении электрической прочности изоляции линии происходит пробой, т. е. обратное перекрытие. Обратное перекрытие преобладает при большом полном сопротивлении заземлителя опоры.
Линии с компактной изоляцией
ЛЭП с уменьшенными расстояниями между фазами и между фазой и землей, а также с более низким уровнем прочности изоляции по сравнению с нормальными линиями для того же напряжения сети.
Коэффициент связи
Отношение полученного перенапряжения на параллельном проводнике к перенапряжению на проводнике под воздействием. Этот коэффициент определяется на основе геометрических соотношений между фазой и землей (или защищенных фазных проводников). Значение, часто применяемое для оценки, составляет 0,25.
Энергоемкость ОПН
Энергия, которую может поглотить ОПН, за один или более импульсов, без повреждения и без потери термической устойчивости. Эта характеристика различна для разных типов и длительности импульсов.
Интенсивность грозовой активности
Определения
ОПН для ЛЭП
Количество ежегодных грозовых дней для данного региона.
Тросовая защита(экранирование)
Защита фазных проводов от прямых ударов молнии; обычно посредством дополнительных проводов (тросов), проходящих наверху опор и заземленных через конструкцию опор.
Защитный угол
Угол, обычно 20-30 градусов, между грозозащитным тросом и фазным проводом.
Прорыв разряда молнии через тросовую защиту
Происходит при ударе молнии в фазный провод линии, защищенной воздушными грозозащитными тросами.
ОПН для ЛЭП (TLA)
Ограничители перенапряжения для линий электропередач.
Полное сопротивление заземлителя опоры
Полное сопротивление импульсу тока грозового перенапряжения, стекающего с основания опоры на истинную землю. Риск обратного перекрытия повышается с увеличением полного сопротивления заземлителя опоры.
Набегающие волны
Возникают при ударе молнии в пролет ЛЭП и при большом броске тока в проводе под воздействием молнии. Волны импульсного напряжения и тока разделяются и распространяются в обоих направлениях от места удара со скоростью примерно 300 метров в микросекунду с величиной, определяемой грозовым импульсом тока и полным сопротивлением линии.