Испытания ограничителей перенапряжения нелинейных

Ограничитель напряжения (в дальнейшем ОПН – ограничитель напряжения нелинейный) является критическим устройством. Соответственно, он сам по себе источник потенциальной опасности, и просто пробой и выход из строя – не самые серьезные последствия неправильной эксплуатации.

ОПН необходимо периодически проверять, причем испытания нелинейных ограничителей напряжения – это строгая процедура, которая должна выполняться по ГОСТу.

Самые распространенные ОПН рассчитаны на 0.4, 6, 10, 35 и 100 кВ, и из-за большого разброса значений напряжения к ним применяются разные методики тестирования. Нормативные документы постоянно сверяются с международными аналогами, так что в нашем случае можно руководствоваться международным стандартом МЭК 60099-4:2004 и разработанным на его основе ГОСТ Р 52725-2021

Разные производители вносят свои дополнительные коррективы, но только в части пороговых значений напряжения и тока. Сам же методы достаточно просты и недвусмысленно описаны в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) в пункте 1.8.31.

Зачем необходимо регулярно тестировать ОПН

Ограничители и вентильные разрядники проходят три этапа тестирования: квалификационное, периодическое и типовое. Когда предприятие выпускает партию для определенного объекта обязательно проводится квалификационная проверка первой партии, чтобы убедиться, что технологический процесс не нарушен. Дело в том, что если ОПН подвергается явно нерасчетным воздействиям, то из-за возникающего резкого всплеска внутреннего давления ограничитель попросту взрывается.

Пороговые значения в паспорте занижены примерно в десять раз, но нужно учитывать, что даже небольшое механическое повреждение ограничителя также в разы меняет его свойства.

Завод-изготовитель сам проводит испытания, по результатам которых прописывает все пороговые значения в техпаспорте. Для этого используется лабораторный источник питания, как правило АИИ-70, который выдает промышленную частоту тока и позволяет плавно регулировать напряжение и одновременно замерять его. На самом деле пороговые значения в паспорте занижены примерно в десять раз, но нужно учитывать, что даже небольшое механическое повреждение ограничителя также в разы меняет его свойства.

Как проводить испытания ОПН

Проверка состоит из двух частей: измерение сопротивления изоляции и измерение тока проводимости. Если номинальное напряжение ограничителя не превышает 3кВ, то достаточно мегаомметра, рассчитанного на 1000В. От 3-х до 500 кВ – уже нужно использовать мегаомметр на 2500В. Для испытаний используют напряжение, которое указано в паспорте как наибольшее допустимое длительное фазное напряжение.

Ограничители до 3 кВ должны иметь сопротивление не ниже 1000 МОм, а более «мощные» – не ниже 3000 МОМ. На самом деле исправные устройства имеют в разы большее сопротивление, но так как часто ограничители монтируются в уличных условиях, поэтому даже 30-процентная разница между результатами испытаний и паспортными значениями считается приемлемой.

Нелинейные ограничители напряжения часто монтируются в уличных условиях, поэтому даже 30-процентная разница между результатами испытаний и паспортными значениями считается приемлемой.

Для измерения тока можно использовать как последовательное подключение, хотя и не рекомендуется, так и мостовую схему или нагрузку, но в последнем случае нагрузка должна соответствовать наибольшему длительному напряжению, которое указано в паспорте как предельное. Как правило ток не должен превышать долей миллиАмпера.

Предварительно испытуемые ограничители вытирают дочиста и досуха и дают прогреться в помещении до +15-20 С.

Когда следует проводить испытания ОПН

Максимальный срок периодической проверки самых «ходовых» ОПН составляет 6 лет (ниже 3 кВ и более 220 кВ), но на самом деле проверку необходимо проводить перед каждым потенциально грозовым сезоном. И кроме сравнения с паспортными характеристиками очень полезно сравнивать текущие результаты с журналом испытаний. В этом случае тоже работает правило «тридцати процентов» – свежие данные не должны отклоняться более чем на 30% от результатов предыдущей проверки.

Паспортные значения являются отправной точкой или апертурой при первых пуско-наладочных испытаниях. Впоследствии необходимо больше опираться на предыдущие показатели.

Более того – сравнение по журналу испытаний даже важнее квалификационного теста. Дело в том, что ток проводимости ОПН в рабочем режиме имеет емкостной характер, то есть зависит от конфигурации сети, других устройств и т.д. Поэтому паспортные значения скорее являются отправной точкой или апертурой при первых пуско-наладочных испытаниях. Впоследствии необходимо больше опираться на предыдущие показатели.

Полезное видео

Дополнительную полезную информацию по данному вопросу вы сможете почерпнуть из видео ниже:

На заметку

Понятие «номинальное напряжение», которое используется в ПУЭ, не совпадает со значением аналогичного термина в ГОСТ Р 52725-2021. При сравнениях лучше использовать большую величину.

Откуда взялась эта путаница неизвестно, но о ней стоит помнить: «действующее значение напряжения промышленной частоты, которое ограничитель может выдерживать в течение 10 с в процессе рабочих испытаний» явно не коррелирует с «наибольшее допустимое рабочее напряжение ограничителя». В любом случае лучше использовать при сравнениях большую величину. Изоляция изолированного бережет!