УЗПН-15: устройства защиты от перенапряжений для сетей 15 кВ
УЗПН-15 — устройство защиты от перенапряжений нелинейное (ОПН) на номинальное напряжение 15 кВ, предназначенное для ограничения коммутационных и грозовых перенапряжений в распределительных сетях среднего напряжения. Аппарат построен на варисторных колонках из оксида цинка (ZnO) с нелинейной вольт-амперной характеристикой: при номинальном рабочем напряжении ток утечки не превышает единиц миллиампер, а при импульсном воздействии сопротивление варисторов резко падает, и избыточная энергия отводится в контур заземления.
Класс напряжения 15 кВ соответствует сетям с изолированной или компенсированной нейтралью, характерным для систем электроснабжения промышленных предприятий, тяговых подстанций и распределительных пунктов 10–15 кВ. УЗПН-15 устанавливается взамен вентильных разрядников РВО и РВС, превосходя их по быстродействию срабатывания и ресурсу срабатываний.
Конструктивные особенности
Корпус выполняется из полимерных материалов (кремнийорганическая резина, стеклопластик) либо в фарфоровом исполнении с герметизацией активной части. Полимерная оболочка устойчива к загрязнению и увлажнению, что позволяет эксплуатировать аппарат в условиях промышленной атмосферы. Внутреннее пространство заполнено инертным газом или компаундом, исключающим увлажнение варисторов.
- Номинальное напряжение — 15 кВ, длительно допустимое рабочее — 12,7 кВ
- Остающееся напряжение при импульсном токе 5 кА — не более 40 кВ
- Ток пропускной способности одиночного импульса 10/350 мкс — 100 кА
- Класс разряда по ГОСТ Р 52725 — 2 или 3
- Степень загрязнения изоляции — II–IV по ГОСТ 9920
Технические параметры
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение | 15 | кВ | длительно | ГОСТ 1516.3 |
| Остающееся напряжение | 40 | кВ | Iимп = 5 кА, 8/20 мкс | ГОСТ Р 52725 |
| Ток утечки | 1,0 | мА | Uном, 50 Гц | МЭК 60099-4 |
| Испытательное напряжение | 42 | кВ | сухо, 1 мин | ГОСТ 1516.3 |
| Диапазон температур | –45…+55 | C | эксплуатация | ГОСТ 15150 |
Области применения
УЗПН-15 применяется в распределительных устройствах 15 кВ, на подстанциях глубокого ввода, в схемах питания электроприводов насосных агрегатов, компрессорных станций и вентиляторных установок. Аппарат защищает обмотки силовых трансформаторов ТМГ и ТС, вакуумные выключатели, разъединители и кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена от коммутационных перенапряжений, возникающих при отключении индуктивных нагрузок.
- Распределительные пункты 10–15 кВ промышленных предприятий
- Тяговые подстанции и посты секционирования контактной сети
- Комплектные распределительные устройства КРУ и КСО
- Защита трансформаторов собственных нужд электростанций
- Кабельные вводы и концевые муфты линий 15 кВ
Монтаж и эксплуатация
Устройство монтируется вертикально или с наклоном не более 45 на опорной конструкции, обеспечивающей надёжный контакт заземляющего вывода с контуром заземления сопротивлением не более 4 Ом. Присоединение к токоведущей шине выполняется болтовым соединением с моментом затяжки, указанным в паспорте. Периодичность осмотров — не реже одного раза в год, с измерением тока проводимости и проверкой целостности изоляционной оболочки.
Вопросы и ответы
Чем УЗПН-15 отличается от разрядника РВО-10?
УЗПН-15 имеет нелинейную варисторную характеристику без искровых промежутков, срабатывает без запаздывания и не ограничен числом срабатываний, тогда как РВО-10 теряет ресурс после нескольких десятков импульсов.
Допускается ли установка УЗПН-15 в сетях 10 кВ?
Да, при условии, что длительно допустимое рабочее напряжение аппарата превышает максимальное рабочее напряжение сети. Для сети 10 кВ с изолированной нейтралью это условие выполняется.
Как проверяется работоспособность УЗПН-15 без демонтажа?
Измеряется ток проводимости при рабочем напряжении и сопротивление изоляции мегаомметром. Превышение тока утечки выше паспортного значения указывает на деградацию варисторов.
Какой ресурс у УЗПН-15 по числу срабатываний?
Аппарат рассчитан на пропуск не менее 20 импульсов тока 10/350 мкс амплитудой 100 кА без изменения остающегося напряжения выше нормированного.
