Сравнение комбинированных УЗИП

Сравнение комбинированных УЗИП
на основе искровых разрядников
и варисторов
Федоров А.И.
ООО “ДЕН РУС”
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Трехступенчатая схема защиты электрических сетей
до 1 кВ от импульсных перенапряжений
С целью упрощения схемы защиты и минимизации числа УЗИП в
защищаемой системе в настоящее время широко используются
комбинированные УЗИП класса I+II, сочетающие в себе возможности
УЗИП класса I по пропускной способности и класса II (или даже III) по
уровню ограничения перенапряжений
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Распространенные конструкции комбинированных
УЗИП
На основе искровых
разрядников с автоматическим
гашением дуги
сопровождающего тока
На основе варисторов
(варисторной сборки)
Преимущества УЗИП на основе искровых разрядников





Более высокая пропускная способность по сравнению с варисторами
Отсутствие процессов старения
Нечувствительность к длительным повышениям напряжения
Отсутствие тока утечки
Высокая надежность
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Принципиальная схема для исследования защитного
эффекта УЗИП в соответствии с EN 61643 (ГОСТ Р 61643-12-2011)
A
кабель 0…10 м
Iполн.
УЗИП
класса I+II
ГИТ
10/350 мкс
V
A
IУЗИП
UУЗИП
V UВАР
Варистор
(УЗИП класса III
или в составе
оконечного
оборудования)
A IВАР
Максимальная энергия, рассеиваемая варистором S20 K275 согласно
паспортным данным производителя составляет 151 Дж
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Генератор импульсных токов в лаборатории DEHN +
SÖHNE (г. Ноймаркт, Германия)
ГИТ способен формировать импульс тока 10/350 мкс амплитудой до 400 кА
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Испытания УЗИП на основе искровых разрядников
Фото
УЗИП
класса I+II
Нагрузка
(варистор
класса III)
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Испытания УЗИП на основе искровых разрядников
Осциллограммы токов и напряжений.
Ток генератора 1,0 Iimp (≈ 12,5 кА)
Напряжение на
УЗИП
класса I+II
Импульс тока от
генератора (1,0 х
Iimp)
Ток через УЗИП
Ток через
варистор
класса III
Напряжение на
варисторе
класса III
Энергия, рассеянная варистором класса III в десятки раз меньше
максимально допустимой, что обеспечило его целостность и
работоспособности
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO сохранение
16016
Испытания УЗИП на основе варисторов
Фото
УЗИП
класса I+II
Нагрузка
(варистор)
Длина кабеля между УЗИП класса I+II и варистором ≈ 10 м
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Испытания УЗИП на основе варисторов
Осциллограммы токов и напряжений
Ток генератора 0,75Iimp (≈ 9 кА)
Напряжение на
УЗИП
класса I+II
Импульс тока от
генератора
(0,75х Iimp)
Ток через УЗИП
Ток через
варистор
класса III
Напряжение на
варисторе
Энергия, рассеянная варистором класса III в 2,5 раза больше
максимально допустимой, что привело к его разрушению
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Выводы
Сравнительные полномасштабные испытания УЗИП на основе
варисторов и искровых разрядников показали, что:
 В случае использования комбинированных УЗИП на основе
варисторов
происходит разрушение нагрузки (имитируемой
варистором) при токах ≈ 0,75Iimp за счет выделения энергии,
превышающей допустимую для данного варистора ≈ в 2,5 раза
 При использовании УЗИП на основе искровых разрядников
работоспособность нагрузки полностью сохраняется во всем
диапазоне импульсных токов, соответствующих паспортным данным
за счет того, что энергия, рассеиваемая в ней меньше предельно
допустимой в десятки раз.
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016