Энергия и энергетика сегодня

ОПН

Обычно ограничители перенапряжений (ОПН) устанавливаются в распределительных сетях для надежной защиты изоляции оборудования (трансформаторов и проч.), но могут использоваться и для защиты изоляции ВЛ, где применяются ОПН как с внешними (воздушными) искровыми промежутками, так и без них [7]. Принцип работы ОПН основан на ограничении перенапряжений, переводе их энергии в тепловую, рассеиваемую в ОПН. Установка ОПН на распределительные ВЛ, в частности, позволяет предотвратить повреждения защищенных проводов.При прямых ударах молнии энергия, которая может выделиться в ОПН, установленном на ВЛ, значительна и может привести к его повреждению. Поэтому установка ОПН более эффективна для ограничения индуктированных перенапряжений.Защита ВЛ при помощи ОПН нашла широкое применение во многих странах, например, в Японии, где вначале ОПН использовались без последовательных искровых промежутков: ОПН присоединялся к проводу, а нижняя его часть заземлялась через опору. Таким образом, ОПН без искрового промежутка подвергался воздействию не только импульсных перенапряжений, но и напряжения промышленной частоты, что в ряде случаев приводило к выходу ОПН из строя. Поэтому для снижения числа повреждений ОПН были разработаны аппараты с внешним искровым промежутком (рис. 6), которые и применяются в настоящее время [1].Влияние ОПН на индуктированные перенапряжения на изоляции ВЛ проанализировано в [11], где при ударе молнии (100 кА, форма импульса 2/49 мкс) на расстоянии 50 м от ВЛ индуктированное напряжение составило 72 кВ (ОПН установлен на каждой опоре), 85 кВ (ОПН через 2 опоры), 112 кВ (ОПН через 6 опор). В случае установки в дополнение к ОПН грозозащитного троса индуктированные напряжения снижаются до 72, 74, 84 кВ соответственно.В среднем в районе японского города Киушу грозовая активность соответствует 30 грозовым дням в году. Массовая установка ОПН на распределительные ВЛ этого города началась в 1985 году. К 1994 году ОПН были установлены на 87% линий, что позволило снизить на 50% число грозовых повреждений ВЛ, а 80% из произошедших повреждений пришлись на промежуточные опоры, где ОПН установлены не были [5].Энергия разряда молнии способна значительно превысить установленную пропускную способность ОПН, что может привести к повреждениям ОПН на ВЛ. В случае установки на линии ОПН с поглощающей способностью 30 кДж количество повреждений составляет 32%, а в случае установки троса, предотвращающего прямой удар молнии в ОПН, количество повреждений снижается до 5%.

Back to Top