Типи та характеристики захисних пристроїв від перенапруг

Вступ

Атмосферні відгуки на надземних лініях, голих провідниках або металевих конструкціях на відкритих підстанціях, а також перенапруги, спричинені комутацією обладнання та мереж (перенапруги при комутації), становлять значну загрозу для електричного обладнання. Для захисту обладнання та сприяння координації ізоляції необхідно встановлювати грозозахисні пристрої (також відомі як "грозозахисні пристрої") на вході/виході надземних ліній та поруч з трансформаторами, враховуючи їх обмежену просторову зону захисту.

Типи та характеристики грозозахисних пристроїв

Найпоширеніші грозозахисні пристрої — це нелінійні металооксидні (МО) резистори, розташовані у фарфоровому або силикон-гумовому корпусі. Вони підключені паралельно до захищеного обладнання та заземлені через земну сітку. Інший тип конструкції використовує карбід кремнію (SiC) резистори (клапанні грозозахисні пристрої), хоча цей тип менш поширений сьогодні.

Основні електричні характеристики:

• Напруга переупіння: напруга на грозозахисному пристрої, при якій послідовний струм надійно переривається після пробою.

• Максимальна постійна робоча напруга (MCOV): найвища частотна напруга (50 Гц або 60 Гц), яку грозозахисний пристрій може витримувати безперервно.

• Номінальний короткозамкненний струм: максимальний короткозамкненний струм, який грозозахисний пристрій може безпечно обробляти.

• Номінальний струм розряду: типові значення включають 5 кА, 10 кА та 20 кА, що вказує на здатність грозозахисного пристрою дисипувати енергію відгуку.

Грозозахисні пристрої підключені між живими провідниками та землею. У встановленнях з напругою понад 52 кВ вони можуть включати лічильники операцій розряду для моніторингу продуктивності. Приклад грозозахисних пристроїв показаний на рисунку 1.

Додаткові методи

У надземних лініях та відкритих підстанціях з напругою понад 52 кВ зазвичай встановлюється система захисту від гроз, що складається з "грозозахисних стрижнів", "грозозахисних повітряних провідників" або поєднання обох.

Захист від перенапруг низької напруги

Обладнання низької напруги (низька напруга, де \(V \leq 1 \, \text{kV}\)), особливо електронні та інформаційні системи, дуже чутливе до серйозних пошкоджень від грозових відгуків, які поширюються через кабелі або будівельні конструкції.

Для зниження таких ризиків зазвичай встановлюються захисні пристрої від відгуків (SPD) у щитах низької напруги. Ці пристрої мають стандартні номінальні струми розряду 5 кА, 10 кА та 20 кА, а деякі продвинуті моделі здатні обробляти 30–70 кА.

Подібно до грозозахисних пристроїв, SPD підключені між живими провідниками та землею, як показано на рисунку 4. Ця конфігурація відводить струми відчуваються від чутливого обладнання, забезпечуючи захист від подій перенапруг.