Ограничитель перенапряжения ОПН-П-110-73-10-550 УХЛ1: характеристики и применение
Ограничитель перенапряжения нелинейный полимерный ОПН-П-110-73-10-550 УХЛ1 — аппарат защиты изоляции электрооборудования классов напряжения 110 кВ от грозовых и коммутационных перенапряжений. Конструкция выполнена на основе последовательно соединённых оксидно-цинковых варисторов (ZnO), заключённых в герметичный полимерный корпус. Исполнение УХЛ1 по ГОСТ 15150 допускает эксплуатацию на открытом воздухе при температуре от –60 C до +40 C, относительной влажности до 100 % при +25 C и ветровых нагрузках до 40 м/с.
Маркировка ОПН-П-110-73-10-550 расшифровывается однозначно: номинальное напряжение сети — 110 кВ; длительно допустимое рабочее напряжение — 73 кВ; класс пропускной способности по энергии — 10; остающееся напряжение при импульсном токе 10 кА с формой волны 8/20 мкс — не более 550 кВ. Аппарат предназначен для установки в открытых распределительных устройствах (ОРУ) подстанций 110 кВ, на вводах силовых трансформаторов, в цепях шунтирующих реакторов и на подходах воздушных линий электропередачи.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Единица | Условие измерения | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение | 110 | кВ | действующее, промышленная частота | ГОСТ 1516.3 |
| Длительно допустимое рабочее напряжение | 73 | кВ | действующее, 50 Гц | не менее 73 кВ |
| Остающееся напряжение при 10 кА | 550 | кВ | импульс 8/20 мкс | ГОСТ Р 52725 |
| Класс пропускной способности | 10 | — | по энергии, кДж/кВ | IEC 60099-4 |
| Ток проводимости при 73 кВ | 1,2 | мА | активная составляющая | паспортное значение |
| Климатическое исполнение | УХЛ1 | — | открытый воздух | ГОСТ 15150 |
Конструктивные особенности
Полимерный корпус ОПН-П-110-73-10-550 УХЛ1 образован стеклопластиковой трубкой, на которую методом прямой заливки нанесена кремнийорганическая оболочка с рёбрами. Такое исполнение исключает взрывное разрушение при внутреннем пробое: при перекрытии варисторного столба корпус разрывается без разлёта фрагментов. Герметизация обеспечивается уплотнительными кольцами и металлическими фланцами с антикоррозионным покрытием. Степень защиты от проникновения пыли и влаги соответствует IP65.
Нелинейные варисторы на основе оксида цинка с добавками оксидов висмута, сурьмы и кобальта обеспечивают резко нелинейную вольт-амперную характеристику: при рабочем напряжении ток через аппарат составляет миллиамперы, при импульсном воздействии — десятки килоампер. Коэффициент нелинейности — 0,03–0,05 в области рабочих напряжений.
Области применения
- ОРУ 110 кВ подстанций: защита обмоток силовых трансформаторов ТДН, ТРДН, автотрансформаторов АТДЦТН.
- Вводы воздушных линий 110 кВ с элегазовыми и вакуумными выключателями ВГТ, ВЭБ.
- Цепи шунтирующих реакторов РОДЦ и конденсаторных батарей.
- Комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ) 110 кВ.
- Тяговые подстанции железных дорог переменного тока 110 кВ.
- Узлы учёта и трансформаторы тока ТФЗМ, ТГФ на открытых площадках.
Условия эксплуатации и монтаж
ОПН-П-110-73-10-550 УХЛ1 монтируется вертикально или под углом к опорной конструкции с помощью фланцевого крепления. Минимальное расстояние до заземлённых частей определяется координацией изоляции для класса 110 кВ. Присоединение к ошиновке выполняется гибкими или жёсткими шинами с учётом ветровых и гололёдных нагрузок. Аппарат не требует обслуживания в течение всего срока службы, который составляет не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
Периодический контроль включает измерение тока проводимости и сопротивления изоляции. Отклонение активной составляющей тока проводимости более чем на 30 % от паспортного значения служит критерием замены. Испытания проводятся при вводе в эксплуатацию, после капитального ремонта и при обнаружении следов перекрытия.
Вопросы и ответы
Что означает маркировка ОПН-П-110-73-10-550 УХЛ1?
ОПН-П — ограничитель перенапряжения нелинейный полимерный; 110 — номинальное напряжение сети, кВ; 73 — длительно допустимое рабочее напряжение, кВ; 10 — класс пропускной способности по энергии; 550 — остающееся напряжение при импульсном токе 10 кА, кВ; УХЛ1 — климатическое исполнение для открытого воздуха.
Чем полимерный ОПН отличается от фарфорового?
Полимерный корпус исключает взрывное разрушение при внутреннем пробое, имеет меньшую массу и габариты, устойчив к загрязнению и вибрации. Фарфоровый аппарат при повреждении разрушается с разлётом осколков, что требует установки в специальных кожухах.
Какой ресурс у ОПН-П-110-73-10-550 УХЛ1?
Расчётный срок службы — не менее 30 лет. Ресурс ограничивается деградацией варисторов под воздействием импульсных токов и рабочего напряжения. Критерий замены — рост активной составляющей тока проводимости более чем на 30 % от паспортного значения.
Требуется ли заземление ограничителя?
Да, нижний фланец ОПН обязательно присоединяется к контуру заземления подстанции. Сопротивление заземляющего устройства для ОРУ 110 кВ — не более 0,5 Ом. Качество заземления определяет эффективность отвода импульсного тока.
