Устройства защиты от перенапряжений типа УЗПН УЗПН-6 в Минске


Устройства защиты от перенапряжений УЗПН-6: технические характеристики и применение

УЗПН-6 — серия устройств защиты от перенапряжений нелинейного типа, предназначенных для ограничения коммутационных и грозовых перенапряжений в электрических сетях с номинальным напряжением 6 кВ. Оборудование применяется в распределительных устройствах 6–10 кВ, на подстанциях промышленных предприятий, в системах электроснабжения нефтегазового комплекса, горнодобывающей отрасли и объектах энергетики.

Конструктивно УЗПН-6 выполнено на основе металлооксидных варисторов (оксид цинка ZnO), обладающих высокой нелинейностью вольт-амперной характеристики. Это обеспечивает практически мгновенное срабатывание при превышении порогового напряжения и последующее автоматическое возвращение в исходное состояние после снятия перенапряжения. В отличие от разрядников с искровыми промежутками, УЗПН-6 не сопровождается дуговыми процессами и не требует обслуживания в течение всего срока эксплуатации.

Основные технические параметры УЗПН-6

Устройства УЗПН-6 рассчитаны на работу в сетях с эффективно заземленной или изолированной нейтралью. Ключевые характеристики серии:

  • Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение — 7,2 кВ (действующее значение);
  • Номинальный разрядный ток — 10 кА (форма 8/20 мкс);
  • Ток пропускной способности — до 100 А (форма 2000 мкс);
  • Классификационное напряжение — 12 кВ (амплитудное значение при токе 1 мА);
  • Остаточное напряжение при токе 10 кА — не более 30 кВ.

Корпус УЗПН-6 изготавливается из трекингостойкого кремнийорганического полимера, что обеспечивает высокую механическую прочность, устойчивость к ультрафиолетовому излучению и загрязнению. Степень защиты оболочки — IP65, что допускает установку устройств как в закрытых распределительных устройствах (ЗРУ), так и в комплектных трансформаторных подстанциях (КТП) без дополнительных защитных кожухов.

Конструктивные особенности и монтаж

УЗПН-6 оснащено последовательно соединенными варисторными колонками, количество которых определяется классом напряжения. Герметизация активной части исключает влияние влажности и перепадов температур на электрические характеристики. Устройство комплектуется фланцем для крепления на опорную конструкцию и выводами под болтовое соединение для подключения к шинам распределительного устройства.

Монтаж УЗПН-6 выполняется между фазным проводником и землей (схема «звезда») либо между фазами в зависимости от режима заземления нейтрали. Для сетей с изолированной нейтралью применяется схема включения «фаза–земля», при этом допустимо использование одного устройства на фазу. Рекомендуемое сечение заземляющего проводника — не менее 25 мм по меди.

ПараметрУЗПН-6/400УЗПН-6/600УЗПН-6/800УЗПН-6/1000
Наибольшее рабочее напряжение, кВ7,27,27,27,2
Номинальный разрядный ток, кА10101010
Пропускная способность, А100100100100
Остаточное напряжение, кВ27282930
Высота, мм310340370400
Масса, кг4,24,85,35,9

Условия эксплуатации и ресурс

УЗПН-6 сохраняет работоспособность в диапазоне температур окружающей среды от –60 C до +45 C. Устройства рассчитаны на установку на высоте до 1000 м над уровнем моря без снижения номинальных параметров. Сейсмостойкость — до 9 баллов по шкале MSK-64, что позволяет применять их в регионах с повышенной сейсмической активностью.

Ресурс УЗПН-6 определяется количеством поглощенных импульсных перенапряжений. При типовых условиях эксплуатации (до 20 срабатываний в год с током 10 кА) срок службы составляет не менее 25 лет. Контроль состояния осуществляется по току проводимости, который измеряется встроенным счетчиком срабатываний (опционально) или внешним прибором контроля изоляции.

Сферы применения УЗПН-6

Устройства УЗПН-6 применяются для защиты изоляции следующего оборудования:

  • Силовые трансформаторы 6/0,4 кВ на распределительных подстанциях;
  • Высоковольтные электродвигатели 6 кВ в насосных и компрессорных станциях;
  • Ячейки КРУ и КСО в распределительных устройствах промышленных предприятий;
  • Кабельные линии 6 кВ в местах перехода в воздушные линии;
  • Вакуумные выключатели и контакторы в схемах с частыми коммутациями.

Особую значимость УЗПН-6 приобретает в сетях с вакуумными выключателями, где при отключении ненагруженных трансформаторов возникают повторные пробои с крутыми фронтами импульсов, способные повредить изоляцию обмоток. Установка УЗПН-6 непосредственно на выводах трансформатора или в непосредственной близости от защищаемого оборудования снижает амплитуду перенапряжений до безопасного уровня.

Вопросы и ответы

Чем УЗПН-6 отличается от традиционных разрядников РВО-6?

УЗПН-6 на основе оксидно-цинковых варисторов не имеет искровых промежутков, что исключает дуговые процессы и обеспечивает более низкий уровень остаточных напряжений. В отличие от РВО-6, УЗПН-6 не требует замены после каждого срабатывания и обладает стабильными характеристиками в течение всего срока службы.

Какая схема подключения УЗПН-6 используется в сетях с изолированной нейтралью?

В сетях 6 кВ с изолированной нейтралью применяется схема «фаза–земля»: каждое устройство включается между фазным проводником и контуром заземления. При этом допустимо использование одного УЗПН-6 на фазу без дополнительных ограничителей между фазами.

Как контролировать техническое состояние УЗПН-6 в процессе эксплуатации?

Основной метод контроля — измерение тока проводимости при рабочем напряжении. Увеличение тока проводимости более чем на 20% от паспортного значения свидетельствует о деградации варисторных элементов и необходимости замены устройства. Дополнительно может использоваться встроенный счетчик срабатываний.

Допустима ли установка УЗПН-6 в помещениях с повышенной влажностью?

Да, благодаря герметичному исполнению с классом защиты IP65 УЗПН-6 может эксплуатироваться в условиях повышенной влажности, включая кабельные тоннели и приямки. Кремнийорганическая оболочка устойчива к воздействию агрессивных сред и не подвержена коррозии.