Что такое опн в электрике

Ограничитель перенапряжения ОПС 1

Ограничители перенапряжения (разрядники) –устройства обеспечивающие защиту от импульсных перенапряжений в сети. (удары молнии, броски напряжения внутри сети, вследствие пуска стопа мощных электродвигателей или переключениях на подстанциях)
Изготовлены в виде стандартных модулей шириной 18мм, с креплением на ДИН-рейку Состоят из колодки и твердотельного наполнителя, позволяет визуально определить «степень износа» разрядника. (если при осмотре индикатор затемнен более чем на ¾ то необходима замена
Классифицируются разрядники ОПС1 по следующим признакам.
По количеству полюсов.
1,2,3,4 полюсные исполнения
По степени молниизащиты
КЛАСС 1 B Обеспечивает защиту от прямых ударов молнии в систему здания или ЛЭП. Установка производится вводе в здание шкафу ВРУ или главном распределительном щите
КЛАСС 2 C Обеспечивает защиту распределительной сети объекта от коммутационных помех или как вторая уровень обеспечения защиты при ударе молнии. Устанавливается главным образом в ГРЩ
КЛАСС 3 D Обеспечивает защиту потребителей тока от остаточных бросков напряжений, защита от дифференциальных перенапряжений, производит фильтрация высокочастотных помех. Устанавливается вблизи конечного потребителя

Основные технические характеристики ограничителей ОПС1

ОПС 1 1 ОПС1 2 ОПС 3
Номинальное напряжение В 400 400 230
Соответствие ГОСТ Р 51992-2002
Номинальный разрядный ток кА. 8/20 мкс 30 20 5
Максимальный разрядный ток кА. 8/20 60 40 10
Условия эксплуатации УХЛ 4
Сечение присоединяемых проводников мм 4-25

Вопросы и ответы по серии УЗИП ОПС-1

Мне нужно установить защиту на коттедж в однофазной линии для защиты от прямого попадания молнии. Какой ограничитель мне нужно использовать? И как работает ограничитель?

Ограничители перенапряжения предназначены для защиты от импульсных перенапряжений в результате грозовых разрядов или работы устройств с большой индуктивной нагрузкой (высоковольтные трансформаторы, большие электродвигатели с короткозамкнутым ротором)

Принцип действия ограничителя ( УЗИП ) основан на способности материала варистора при многократном увеличении напряжения пропускать электрический ток. Материал варистора утрачивает свои свойства после нескольких разрядов. В большинстве серий УЗИП имеется возможность визуально проверить работоспособность варистора в индикаторном окне. В конструкцию ограничителя зачастую включен предохранитель для защиты от сверхтоков.

Основные типы/классы УЗИП

Тип 1 (В) — используются при возможности непосредственного удара молний в линию электропередач или в землю в непосредственной близости от места установки.

Тип 2 (С) — используются в местах, в которых отсутствует угроза прямого удара молнии в непосредственной близости от места установки. По сравнению с Тип 1 имеют меньшую способность к защите от импульсных перенапряжений, рекомендуется устанавливать на воде электроустановок и вводе в жилые помещения в качестве второго уровня защиты.

Тип 2 или В в основном используется для защиты в индивидуальном строительстве.

Тип 3 (D) защита оборудования от остаточных токов перенапряжения, защита от несимметричных дифференциальных токов, защиты от высокочастотных помех.

Подключение опс-1

Время на чтение:

Ограничитель импульсных перенапряжений — устройство, призванное защитить внутренние распределительные электроцепи зданий от грозовых всплесков и импульсных перенапряжений. К примеру, ограничитель способен защитить сети от молниевых ударов, сетевых бросков напряжения и прочего. Какие имеет ОПС-1 технические характеристики? Как выглядит схема подключения у ограничителя импульсных перенапряжений ОПС1? Об этом и другом далее.

Технические характеристики ОПС-1

ОПС-1 — серия коммутационных ограничителей импульсных перенапряжений, которые защищают сети от вредоносных импульсов. В конструктивном плане имеют стандартные модули с 18 миллиметровой шириной под установку на монтажный тип рейки. Содержат твердотельные композитные варисторы из карбидового цинка и механизмы, отвечающие за визуальный контроль изнашиваемости варистора и аварийного предохранителя. Благодаря карбиду цинка снижают сопротивление в 1000 раз во время появления на сменном модуле напряжения, значение которого превышает предельно допустимое.

ОПС 1

Каждый ОПС-1 имеет количество модулей от 1 до 4 штук в однофазной и трехфазной сети. Есть класс, номинальное напряжение, рабочее протекторное напряжение (500-1000 вольт), номинальное количество тока ограничителя (5-10 ампер), ток, который разрядник принимает при атмосферном разряде (40-65 килоампер) и напряжение, до которого уменьшается значение при разрыве (от 0,25 до 1,2 киловатт).

Обратите внимание! Бывает четыре класса защиты. Первый класс устройств не применяется в бытовых установках, а нужен только для того, чтобы защитить линию электрической передачи. Второй класс используется, чтобы защитить высоковольтные скачки напряжения, которые вызваны ударом молнии к линии электрической передачи.

Третий класс нужен, чтобы защищать от перенапряжений с низкими сетевыми значениями. Защитные устройства ставятся в бытовом распределительном устройстве. Четвертый класс используется, чтобы защищать электрические устройства, которые чувствительны к импульсным помехам и всплескам в однофазной сети. Они монтируются в распределительном типе щитка, за розеткой в электрокоробке или около защищаемого устройства.

Технические характеристики

Расшифровка аббревиатуры и базовый принцип работы

Расшифровывается ОПС-1 в электрике как ограничитель перенапряжений системы. Работает устройство просто. Выступает часто как пожарная сигнализация.

Аббревиатурная расшифровка

Главный элемент агрегата — это варистор, являющийся специальным проводником в электрике. Пропускает электрический ток через себя, который многократно возрос, по сравнению с номинальным напряжением. В итоге нагрузка шунтируется, преобразовывается и рассеивается. Создается тепловая энергия или нагревание корпуса. В большинстве случаев есть окно, благодаря которому можно осуществить визуальное определение работоспособности варистора. Также это устройство имеет предохранитель, нацеленный на защиту оборудования от действия сверхтоков.

Обозначение на принципиальных схемах

Основные символы, которые используются в случае обозначения разрядных устройств от сверхтоков, представлены в следующем изображении. Первое условное обозначение — общий разрядник, второе — трубчатый разрядник, третье — вентильный и магнитовентильный разрядник, а последнее — ограничитель перенапряжения.

Обозначение на принципиальной схеме

Безопасность и эффективность ограничителя

Каждым производителем рекомендуется использование дополнительного предохранителя для защиты сети при повреждении разрядного устройства и при коротком замыкании фазового провода. В бытовых установках дополнительный предохранитель не нужен, поскольку защита от сверхтока происходит благодаря одному прерывателю или предохранителю. Один аппарат способен защитить сеть от перебоев.

Эффективность ограничителя

Схемы подключения

На примере ниже показано осуществление правильного зонального подключения ограничителя перенапряжения. Подобная схема весьма эффективна. Именно концепция трехступенчательной защиты, где размещается устройство внутри помещения, чрезвычайно популярна на практике. При этом для каждой зоны ставится соответствующий ограничительный класс.

Следует обратить внимание! При установке оборудования необходимо соблюдать приличное расстояние между устройствами. Они должны быть приближены друг к другу примерно на 10 метров. Этот момент указывает каждая опс 1 схема подключения.

В целом, ОПС-1 — устройство защиты от импульсных перенапряжений, созданное для защиты электрической цепи от возникающих кратковременно напряжений между фазой и землей. Появляются импульсные перенапряжения как внутри сети, так и вне ее. ОПС-1 расшифровывается как ограничитель импульсов и имеет свой базовый принцип работы. Условно обозначается на принципиальной схеме прямоугольником. Представлен по разному в схемах подключения.

Применение ограничителей перенапряжения (ОПН)

Назначение ограничителей перенапряжения (ОПН)

Ограничители перенапряжения (ОПН) относятся к высоковольтным аппаратам, предназначенным для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжении.

В отличие от традиционных вентильных разрядников с искровыми промежутками и карборундовыми резисторами/они не содержат искровых промежутков и состоят только из колонки нелинейных резисторов на основе окиси цинка, заключенных в полимерную или фарфоровую покрышку.

Оксидно-цинковые резисторы позволяют применять ОПН для более глубокого ограничения перенапряжений по сравнению с вентильными разрядниками и способны выдерживать без ограничения времени рабочее напряжение сети. Полимерная или фарфоровая покрышка обеспечивает эффективную защиту резисторов от окружающей среды и безопасность эксплуатации.

Габариты ОПН и их вес значительно меньше по сравнению с вентильными разрядниками.

Нормативные документы по использованию ограничителей перенапряжения (ОПН)

В настоящее время существуют следующие нормативные документы, которые в той или иной мере рассматривают вопросы защиты электропитающих установок от перенапряжений:

Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений (РД 34.21.122-87);

Временные указаниях по применению УЗО в электроустановках зданий (Письмо Госэнергонадзора России от 29.04.97 № 42-6/9-ЭТ разд.6, п. 6.3);

ГОСТ Р 50571.18-2000, ГОСТ Р 50571.19-2000, ГОСТ Р 50571.20-2000.

Технические характеристики ограничителей перенапряжения (ОПН)

Наибольшее длительно действующее рабочее напряжение (Uc) — это наивысшее эффективное значение напряжения переменного тока, которое может быть подведено к зажимам ОПН без ограничения времени.

Номинальное напряжение — это нормативный параметр согласно МЭК99-4, определяющий значение переменного напряжения, которое ОПН должен выдерживать в течение 10 секунд при рабочих испытаниях.

Ток проводимости — это ток, текущий через ОПН под влиянием напряжения, приложенного к зажимам ОПН в условиях эксплуатации. Этот ток состоит из активной и емкостной составляющих и его величина составляет несколько сот микроампер, По этому току в эксплуатации производится оценка качества работы ОПН.

Устойчивость ОПН к медленно изменяющемуся напряжению -это способность ОПН выдерживать повышенный уровень напряжения промышленной частоты без разрушения в течение заданного времени. По этому значению напряжения производится настройка защитного отключения ОПН по истечению заданного времени.

Номинальный разрядный ток — это ток по которому классифицируется защитный уровень ОПН в грозовом режиме при импульсе 8/20 мкс.

Расчетный ток коммутационного перенапряжения — это ток, по которому классифицируется защитный уровень при коммутационных пере напряжениях с параметрами импульса 30/60 мкс.

Предельный разрядный ток — это пиковое значение грозового разрядного тока формой 4/10 мкс, который применяется для проверки прочности ОПН в случае прямого удара молнии в месте его установки.

Токовая пропускная способность — это норматив ресурса ОПН за весь срок эксплуатации при наиболее неблагоприятных случаях ограничения как грозовых, так и коммутационных перенапряжений. Эквивалентом пропускной способности является класс разряда линии, который по МЭК99-4 имеет 5 классов.

Устойчивость к короткому замыканию в ОПН — это способность поврежденного ограничителя выдерживать без взрыва покрышки токи короткого замыкания сети в месте установки ОПН.

Конструкция ограничителей перенапряжения (ОПН)

Большинство крупных фирм производителей электротехнической продукции при разработке и выпуске ОПН используют те же конструкторские решения, технологии и дизайн, что и для производства других электроустановочных изделий. Это касается габаритных размеров, материала корпуса, применяемых технических решений для установки изделия в электроустановку потребителя, внешнего вида и других параметров. Дополнительно к конструкции ограничителей перенапряжений могут быть предъявлены следующие требования:

Корпус устройства должен быть выполнен с соблюдением требований по защите от прямого прикосновения (класс защиты не ниже IP20);

Отсутствие риска возгорания устройства защиты или короткого замыкания в линии в случае его выхода из строя в результате перегрузки;

Наличие простой и надежной индикации выхода из строя, возможность подключения дистанционной сигнализации;

Удобство монтажа на объекте (установка на стандартную DIN рейку, совместимость с автоматическими предохранителями большинства европейских производителей: ABB, Siemens, Schrack и др.)

Устройство защиты от дуги УЗД

Устройство защиты от дуги УЗД Ensto SE 20.1 и SE 21.1

УЗД используется на ВЛ с защищенными проводами СИП-3 для защиты от дуги. Устанавливаются без снятия изоляции за счет имеющегося прокалывающего зажима. Устройство защиты от дуги включает в себя прокалывающий зажим SE20 или SE 21 и дугозащитный рог, который может быть использован для подключения временного заземления. УЗД снабжен элементом для установки алюминиевого шунта, который соединяет УЗД с шейкой штыревого фарфорового изолятора.

Устройство защиты от дуги УЗД Ensto SE 20.2 и SE 21.2

УЗД используется на ВЛ с защищенным проводом СИП-3 для защиты от дуги. Устанавливается без снятия изоляции. Устройство защиты от дуги включает в себя прокалывающий зажим SE20 или SE21 и дугозащитный рог, который может быть использован для подключения временного заземления. Устройство защиты от дуги снабжено элементом для установки алюминиевого шунта, который соединяет УЗД с шейкой штыревого изолятора и шунтом сечением 25мм2 и длиной 2,1 метра.

	Артикул	Сечение провода, мм2	Наличие шунта
	SE 20.2	35-150	есть
	SE 21.2	181-241	есть

Зажим переносного заземления SE 20.3 и SE 21.3

Зажим для заземления используется как зажим переносного заземления в случае, если не установлены устройства защиты от дуги УЗД SE 20.1, SE 21.1, SE 20.2, SE 21.2. Устанавливается без снятия изоляции. Включает в себя прокалывающий зажим SE20 или SE21 и дугозащитный рог, использующийся для подключения переносного заземления. Алюминиевый шунт в комплект не входит. Зажим для переносного заземления снабжен элементом для установки алюминиевого шунта и также может быть использован как устройство защиты от дуги.

	Артикул	Сечение провода, мм2	Вес, г
	SE 20.3	35-150	570
	SE 21.3	185-240	570

Искровой разрядник Ensto SDI 10.2

Предназначен как устройство защиты от дуги на натяжных полимерных изоляторах серии SDI 90 или ЛК70 с защищенным проводом. Искровой разрядник SDI 10.2 включает в себя 2 рога, которые крепяться на металлических частях натяжного полимерного изолятора таким образом, что концы рогов направлены друг на друга и расстояние между ними состовляло 100-150 мм для линий ВЛ 10-35кВ.

	Артикул	Масса, г	—
	SDI 10.2	580	—

Дугозащитный рог Ensto PSS 465 для анкерного зажима

Дугозащитный рог используется совместно с анкерным зажимом SO85, SO105, SO146 на защищенном проводе СИП-3. Дугозащитный рог PSS465 изготовлен из стали горячей оцинковки и снабжен болтом и гайкой.

	Артикул	Масса, г	—
	PSS 465	215	—

Искровой разрядник Ensto SDI 20.2 и SDI 20.3

Искровой разрядник SDI 20.2 и SDI 20.3 предназначено для использования с защищенным проводом СИП-3 на напряжение 10-35кВ. Искровой разрядник Ensto применяется на траверсах Ensto прямых линий для создания защитного искрового промежутка. Комплект включает в себя устройство защиты от дуги SE 20.1, дополнительный рог с кронштейном PSS715. Искровой промежуток регулируется. Искровой разрядник SDI 20.2 применяется при использовании опорного изолятора. Искровой разрядник SDI 20.3 применяется при использовании штыревого изолятора.

	Артикул	Масса, г	—
	SDI 20.2	1250	—
	SDI 20.3	1600
	PSS 715	1135

Ensto SGA 1012.10 Ограничитель перенапряжения (ОПН) нелинейный

Ensto SGA 3542.10 Ограничитель перенапряжения (ОПН) нелинейный

Ограничитель перенапряжения используется для защиты кабельных линий и подстанционного оборудования от перенапряжения.

ВНИМАНИЕ! Новый Артикул HE-S15SGA

ВНИМАНИЕ! Новый Артикул HE-S42SGA

Ограничитель перенапряжения ОПН с искровым промежутком Ensto SDI 46

Ограничитель перенапряжения ОПН используется на траверсах Ensto прямых участках линии для защиты от индуктированных грозовых перенапряжений. Комплект SDI 46 включает в себя ОПН, кронштейн Ensto, прокалывающий зажим, защитный кожух. Ограничитель перенапряжения серии SDI 46.7 применяется для установки со штыревым изолятором Ensto. Ограничитель перенапряжения серии SDI 46.5 применяется для установки с изолятором Ensto опорного типа.

	Артикул	Сечение провода, мм2	Напряжение, КВ
	SDI 46.710	Al 35-150	10
	SDI 46.510	Al 35-150	10
	SDI 46.7	Al 35-150	20
	SDI 46.535	Al 35-120	35

Устройство защиты от дуги Ensto SDI 27

Устройство защиты от дуги применяется с защищенным проводом СИП-3, и используется на опорах с подвесными натяжными изоляторами Ensto. Комплект устройства защиты от дуги SDI27 включает в себя 2 дугозащитных рога, кабельный наконечник Ensto, прокалывающий зажим Ensto SL25.2 и провод длиной 0,5 метра сечением 95мм2. Устройство защиты от дуги Ensto SDI27.1 поставляется без прокалывающего зажима.

Что такое ограничители импульсных перенапряжений

В промышленных и бытовых электрических сетях устанавливается оборудование, которое работает в заданных пределах силы тока и напряжения. Однако на питающих трансформаторных подстанциях, мощных силовых электродвигателях приходится периодически менять режимы работы. Переходной процесс характеризуется резким импульсным повышением электрических параметров сети. Наиболее опасными являются атмосферные разряды в виде молний, где импульсный скачок перенапряжения достигает критической величины способной вывести из строя электрическое оборудование. Для предотвращения таких аварийных ситуаций используется ограничитель импульсных напряжений.

Принцип работы

В импульсных переходных процессах изменение напряжения происходит значительно быстрее, чем силы тока. Поэтому классические всем известные защитные автоматы по току здесь будут неэффективны. Наличие в составе ограничителя с полупроводниковым элементом, имеющим нелинейную вольтамперную характеристику, обеспечивает приборы электрической сети защитой от высокого импульса напряжения.

Как видно из графика, при номинальном значении напряжения сопротивление полупроводника (его называют варистором) достаточно большое и ток, проходящий через него практически нулевой (зона 1). При действии на варистор высоковольтных импульсов (зона 2) сопротивление его резко уменьшается, приближаясь к почти нулевому значению (зона 3). В таком варианте варистор ограничителя будет выступать в качестве шунтирующего соединения воспринимающего на себя всю токовую нагрузку, которая направляется на заземляющий контур.

Конструкция

Кроме основного элемента — варистора с нелинейными характеристиками, ограничитель перенапряжения отличает специальный корпус из фарфора или полимера. Сам варистор изготавливается в большинстве случаев из вилитовых дисков (из особого керамического состава с основой в виде оксидов цинка со специальными добавками). Диски покрываются изолирующей обмазкой и устанавливаются в корпусе.

В зависимости от условий эксплуатации ограничители перенапряжения могут иметь различные исполнения.

• Для установки на линиях электропередач и защиты оборудования на промышленных объектах.
• Защита от пиковых импульсов бытового оборудования дома или квартиры обеспечивается компактными, с привлекательным дизайном устройствами.

На изображении цифрами обозначены следующие конструктивные элементы:

• 1 — корпус;
• 2 — предохранитель, срабатывающий после прохождения импульса напряжения, с параметрами силы тока короткого замыкания;
• 3 — варисторный модуль, легко сменяемый без отключения базового элемента;
• 4 — индикатор, показывающий текущий ресурс работы устройства;
• 5 — насечки на контактных зажимах, увеличивающие плотность и площадь соприкосновения с целью предотвращения оплавления проводов в результате нагрева.

Технические характеристики

Помимо конструктивного исполнения не менее важным фактором при выборе необходимого ограничителя (импульсных) перенапряжений (ОПН) служат его следующие основные технические параметры.

• Максимальное рабочее напряжение, которое действует на ОПН неограниченно долго, не нарушая его работоспособности.
• Максимальное напряжение, действующее на ОПН в течение заданного производителем времени не вызывая в нем никаких повреждений.
• При приложении к концам ОПН рабочего напряжения измеряется ток, проходящий через изоляцию. Этот параметр называется током утечки. Величина его в исправном состоянии ограничителя стремится к нулю.
• Разрядный ток — его величина определяет принадлежность ограничителя перенапряжения в защите от различных факторов вызывающих скачок напряжения: грозовые, электромагнитные, коммутационные.
• Способность выдерживать работу в аварийном режиме сохраняя целостность всех конструктивных элементов.

Классификация ограничителей (импульсных) перенапряжений определяется государственными стандартами. В нормативных документах обозначаются основные требования к устройствам защиты в зависимости от характера источника. Различаются следующие группы защиты от перенапряжения:

• от замыканий на высокой стороне низковольтных сетей;
• от воздействия грозовых разрядов и скачков напряжений, вызванных переключением промышленных электроустановок;
• от возможных перенапряжений, вызванных электромагнитными факторами.

В зависимости от принадлежности к конкретному виду решаемого вопроса ограничители импульсных перенапряжений могут отличаться друг от друга такими параметрами.

• Класс напряжения. Ограничители защищают цепи рабочее напряжение которых варьируется от меньше, чем 1 кВольт до значительно больших значений. Существуют, например, ОПН на классы напряжения 0.38 кВольт и 0.66 кВольт, ОПН на классы напряжения 3, 6, 10 кВольт и другие.
• Материал изоляционной рубашки. Наибольшее распространение получили фарфор и полимеры.

Керамические ОПН обладают хорошей устойчивостью к солнечному свету, имеют достаточную механическую прочность, что расширяет возможности эксплуатации в разных условиях. Ограничивают применение лишь большие весовые характеристики и характер распространения осколков при разрыве с точки зрения безопасности.

Полимерные ОПН успешно конкурируют с фарфоровыми. При многократно меньших весовых характеристиках и практически безопасным в случае разрушения избыточным давлением, они нисколько не уступают по диэлектрическим свойствам. К недостаткам относится способность к покрытию поверхности пылью, что повышает ток утечки и вызывает пробой изоляции. В эксплуатации они больше подвержены влиянию солнечной радиации и колебаниям температур внешней среды, чем фарфоровые ограничители (импульсных) перенапряжений.

• Класс защищенности. От герметичного изготовления корпуса ОПН зависит возможность его установки на открытом воздухе или внутри помещения, что собственно определяет этот показатель.
• Одноколонковые ОПН. Состоят из одного модульного блока варисторов с различным набором дисков из защитного полупроводникового элемента, рассчитанных на все классы напряжений.
• Многоколонковые ОПН. Состоят из нескольких модульных блоков. Отличаются большей надежностью, чем одноколонковые конструкции.

Что означает аббревиатура УЗИП

УЗИП расшифровывается, как устройство защиты от импульсных перенапряжений. В перечень входящих в УЗИП приборов кроме ограничителей перенапряжения входят уже устаревающие вентильные и искровые разрядники. Последние применяются в сетях высокого напряжения (ЛЭП).

Применение в качестве материала варисторов полупроводников, позволило сделать габариты УЗИП настолько компактными, что стало возможным применение в качестве защиты от импульса напряжения в частных домах и квартирах.

Как подключить УЗИПы в домашних условиях

Правила устройства энергоустановок регламентируют обязательную установку УЗИП в домах, где электроснабжение производится проводами воздушных линий и с относительно длительным периодом наличия гроз. На рынке присутствует большое количество моделей УЗИП таких, например, как ограничители импульсных напряжений ОИН 1, ОПС 1, ОПН — РВ и много других, габариты которых позволяют разместить их во вводном щитке электроснабжения частного дома.

Электроснабжение дома может быть организовано по однофазной или трехфазной схемах. Различными могут быть и организация системы заземления домашней электросети.

На представленном ниже изображении — схема подключения УЗИП в однофазную электрическую схему. Система заземления с двумя нулевыми проводами: один выступает в качестве нейтрального проводника соединенного с землей, а второй используется как защитный провод.

• фаза — обозначена черным проводом;
• нулевой — обозначен синим проводом;
• зеленый — защитный заземляющий провод.

На следующем изображении представлена схема подключения УЗИП в трехфазную электрическую схему. Конструкция устройства защиты и счетчика выполнены для трехфазной сети. Заземление оборудовано по тому же принципу, что и в примере с подключением в однофазную цепь.

• черный провод — первая из трех фаз;
• красный провод — вторая из трех фаз;
• коричневый — третья фаза;
• синий — нулевой заземляющий провод;
• зеленый — защитный провод заземления.

Рекомендации по монтажу

Если следовать рекомендациям по установке и подключению ограничителя импульсных перенапряжений, устройство будет гарантировать безопасную работу бытового оборудования.

• Важно иметь очень надежное заземление. Защита с ненадежным контуром заземления даже при не очень большом скачке импульса напряжения приведет к аварийной ситуации в виде сгоревших электроприборов и самого щитка.
• Необходимо соблюдать соответствие класса защищенности УЗИП с местом установки щитка. Если щиток находится на улице, а устройство предназначено для работы в помещении то в лучшем случае оно выйдет из строя, в худшем нанесет вред домашней электросети.
• Для обеспечение надежной защиты в некоторых случаях требуется установка УЗИП разных классов защищенности.
• Не всякое защитное устройство подходит к конкретному виду заземления домашней электросети. Следует внимательно изучить техническую документацию приобретаемого устройства, чтобы не выбрасывать на ветер деньги на достаточно дорогое устройство.
• Важно правильно подключить схему, без нарушений. В случае отсутствия навыков электрика не стоит браться за работу. Квалифицированный специалист выполнит ее правильно, без особых затруднений.

Удары молнии, обрывы линий электропередач или аварии на трансформаторных подстанциях предсказать невозможно. Установка ОПН защитит от непредвиденных неприятностей.

Видео по теме

Что такое ограничитель перенапряжения?

Реалии нашей жизни таковы, что напряжение в электросетях изменяется как в сторону уменьшения, так и увеличения. Для противодействия этой неприятности используются стабилизаторы. Но если эти аппараты защищают нагрузку от значительного уменьшения напряжения, существуют такие условия, при которых защита нужна и для них самих.

Эти условия характерны для перенапряжений, величина и длительность которых может привести к порче электрооборудования, а также пробою изоляции электропроводки и соединительных проводников. В такой ситуации спасают специальные электротехнические изделия – ограничители перенапряжения (ОПН).

Назначение и принцип работы

В электросетях могут появляться перенапряжения двух типов:

• связанные с работой оборудования и элементов системы электроснабжения;
• как результат воздействия молний.

Оба типа могут стать причиной выхода из строя большого числа единиц электрооборудования, которое работало во время перенапряжения. Наиболее вероятна поломка промышленного или бытового электрооборудования при ударе молнии. Если удар происходит вблизи дома, возникает мощный электромагнитный импульс, который, по сути, играет роль первичной обмотки трансформатора. Электропроводка при этом становится вторичной обмоткой, которая питает этим импульсным напряжением всех потребителей, присоединенных к ней.

Еще опаснее удар молнии в провод. Особенно если он относится к местной электросети, используемой для подключения частных домов и дач. Амплитудное значение напряжения может превысить десятки киловольт. И это при средней величине максимума допустимого напряжения в 1,5 кВ для большинства потребителей, присоединенных к линии. Следовательно, ОПН просто необходим, и это делается установкой элемента определенного класса. Всего их четыре – A, B, C и D.

Основные характеристики

Основной критерий в этой классификации – величина амплитуды напряжения, превышение которой приводит к срабатыванию ОПН. Приняты такие значения:

• A – 6 кВ или больше, устанавливаются на опорах ЛЭП.
• B – 4 кВ, устанавливаются так, чтобы защитить соединение от линии к дому.
• С – 2,5 кВ, место расположения – электрощит.
• D – 1,5 кВ, устанавливаются не всегда, в зависимости от чувствительности электроприборов.

В исправном состоянии ток, протекающий через ОПН, пренебрежимо мал. Кроме основного параметра, по которому делается классификация ограничителей напряжения, наиболее важными являются:

• время срабатывания;
• остаточное сопротивление (то есть после того как сопротивление уменьшилось от воздействия напряжения);
• импульсная мощность (то есть величина электрической мощности, которая не приводит к повреждению изделия).

Время срабатывания состоит из интервала, соответствующего уменьшению сопротивления, а также его восстановлению. Чем оно меньше, тем эффективнее ограничитель напряжения. Обычно длительность интервалов менее 1 миллисекунды. Остаточное сопротивление определит силу тока, который течет через ОПН при его срабатывании. А, следовательно, и напряжение на нем и во всей электросети, которую он защищает. При ударе молнии сложно спрогнозировать ее параметры.

Но сила тока может достигать десятков тысяч ампер. Поэтому чем меньше остаточное сопротивление, тем лучше. Обычно его величина – это единицы ом. В явном виде импульсная мощность и не присутствует в технических данных ОПН. Указывается максимальная сила тока в импульсе. Но по ней и величине сопротивления эта мощность вычисляется. Обычно длительность удара молнии невелика, и в большинстве случаев ОПН эксплуатируется долго.

Конструкции ограничителей напряжения

По сути, ОПН – это варистор, то есть резистор, сопротивление которого начинает резко уменьшаться, начиная с некоторого порогового значения напряжения. Конструкция соответствует классу варистора. Класс А выполнен как набор одинаковых элементов. Элемент конструктивно выполнен как плоский цилиндр. Его основания выполняют роль электродов. Корпус изготовлен в изделиях класса А из керамики по аналогии с изоляторами. В остальных классах изделий обычно для изготовления корпуса применяется пластик – как более дешевый материал.

Внутри трубы, которая хорошо изолирована от воздействия внешней среды, как таблетки, сложены варисторы-элементы. Если импульсная мощность, которая рассеивается в сборке, не вызывает порчи одного или нескольких из них, после воздействия импульса сопротивление ОПН восстанавливается. Если нет, сборка перебирается для того, чтобы проверить каждый варистор-элемент. Таким образом, обнаруживается тот, который заменяется исправным.

Примером высоковольтного ограничителя напряжения может быть модель ОПН-10, показанная далее на изображении.

В электросетях до 1000 В, как трехфазных, так и однофазных, также существуют перенапряжения. Они связаны не только с молниями, но и с работой оборудования. Коммутация индуктивной нагрузки – это главный источник скачков напряжения. Поэтому потребители электричества, расположенные вблизи производств, связанных с регулярной работой мощных сварочных аппаратов, находятся, так сказать, в зоне риска. Регулярное воздействие импульсов высокого напряжения наверняка приведет к поломке какого-либо из потребителей.

Поэтому в электрощите необходимо установить ОПН соответствующего класса (C или D). Эти изделия конструктивно адаптированы для крепления в электрощите на DIN-рейке. Для примера далее будут показаны две модели ограничителей напряжения, которые устанавливаются в электрощитах на производстве и дома.

По изображениям видно, что напряжения, воспринимаемые представленными ОПН как пороговые, мало отличаются друг от друга. Однако сила тока отличается в разы. По этому параметру и следует выбирать модель для электрощита. Предугадать длительность импульса невозможно. От силы тока, на которую рассчитан ограничитель, зависит величина напряжения, до которой упадет амплитуда импульса при прохождении через него гасимого импульса. Но также и его способность выдержать этот удар.

Нет смысла тратить деньги на дорогую модель, если перенапряжения маловероятны. Если более дешевый ограничитель не выдержит удара, он перегорит, но, тем не менее, защитит линию. О его срабатывании будет понятно по смене цвета индикатора состояния с зеленого на красный. Если зеленый цвет не восстановится, просто устанавливается новое изделие вместо испорченного. К тому времени возможно ощутимое падение цен на аналогичные ОПН. Но при частых перенапряжениях промышленного происхождения сила тока будет определяющим параметром для выбора модели.

Рекомендации по установке

Далее проиллюстрируем то, как правильно выбрать места установки ОПН разных классов,

а также некоторые варианты строений, которые окружены деревьями и прочими высокими объектами.

В заключение, после того как выше обозначено, как выбирать и в каких местах монтировать ОПН, представим простейшую схему монтажа ограничителей напряжения:

Общие понятия про ограничители перенапряжения

Расшифруем понятие ОПН в энергетике (электрике) — ограничитель напряжения нелинейный. Это электрический аппарат, предназначенный для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений изоляции электроустановок в сетях низкого и высокого напряжения.

Буква Н в аббревиатуре ОПН означает нелинейный, а не напряжение.

Устройство опн

Нелинейным в устройстве ОПНа является сопротивление — переменное сопротивление (варистор).

Его переменность важна при изменении токов и видна на вольтамперной характеристике о-пэ-эн-а.

Сопротивления выпускаются в виде дисков, которые состоят из металлооксидной керамики. Они соединяются последовательно и параллельно внутри изоляционного корпуса, в зависимости от класса напряжения и пропускной способности ОПН.

Для каждого ОПН важно, чтобы все сопротивления имели одинаковые вольтамперные характеристики. В обратном случае, отдельные сопротивления будут нагреваться сильнее, что будет приводить к разрушениям самих сопротивлений и всего ОПН в целом.

Нелинейные сопротивления располагаются внутри корпуса из изоляции. Раньше для изоляции использовали фарфор, керамику. В настоящее время можно встретить ОПН, внешняя изоляции которых выполнена из полимерного изоляционного материала.

Наружная изоляция выполнена сложной формы, количество и форма ребер определяется требованием пути утечки внешней изоляции. Сама характеристика пути утечки определяет минимальный размеры ОПН.

Важной характеристикой состояния изоляции является чистота ОПНа, поэтому важно очищать его от пыли, грязи, так как эти факторы портят прочность внешней изоляции.

Внутренняя изоляции более мощная и прочная, чем внешняя.

Кроме сопротивлений и изоляции, в состав аппарата входят выводы подключения. Ограничитель подключается между фазой и землей.

опн обозначение на схеме

Ниже рассмотрим как выглядит ОПН на однолинейной схеме. Переменный резистор, который обозначается FV, как и разрядник.

Как работает опн

Принцип действия ОПН в снижении перенапряжения, за счет поглощения варисторами броска тока, выделяемого при уменьшении их сопротивления при возникновении перенапряжения. Путано написал, но думаю сейчас более подробно разберемся и станет доступнее.

Для понимания принципа работы ОПН рассмотрим обобщенную вольт-амперную характеристику переменного резистора.

Условно её можно разделить на три зоны по оси икс — зона малых токов, зона средних токов и зона высоких токов. По оси игрик также можно разбить на зону рабочего напряжения, зону низкого напряжения и зону перенапряжений.

На каждом из этих участков сопротивление ведет себя по-разному. В первой зоне ОПН находится в рабочем состоянии, сопротивление резисторов велико и по ОПНу течет малый ток.

При возникновении перенапряжения варистор переходит на участок 2 своей ВАХ. Перенапряжение создает импульс тока на ОПН, резисторы переходят в проводящее состояние, поглощают импульс тока и рассеивают его тепловой энергией.

За счет отведенного импульса тока перенапряжение уменьшается и резистор возвращается в зону 1. Аналогично и в зоне 3, но там перегиб кривой еще больше и бросок тока становится еще сильнее.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями