5кА против. Ограничители перенапряжения 10 кА: как выбрать правильный номинал?

При выборе металлооксидного ограничителя перенапряжения для проекта электрораспределительной сети или подстанции инженеры часто сталкиваются с вопросом, какую модель выбрать: 5 кА или 10 кА.

На первый взгляд разница кажется простой. Ограничитель перенапряжения 10 кА имеет более высокий номинальный ток разряда, чем модель 5 кА. Делает ли это автоматически его лучшим выбором?

Не обязательно.

Соответствующий номинал зависит от ожидаемых условий грозового разряда, конфигурации сети, требований к энергоснабжению и уровня защиты, требуемого оборудованию.

Покупателям электрооборудования, подрядчикам EPC и электроэнергетическим компаниям важно понимать эти различия, прежде чем запрашивать расценки или утверждать техническое предложение.

Что означает номинальный ток разряда?

Номинальный разрядный ток, обычно обозначаемый In , является важным классификационным параметром металлооксидных ограничителей перенапряжения.

Он представляет пиковое значение стандартного импульса тока молнии длительностью 8/20 мкс, используемого для классификации разрядника.

В практическом плане:

• Ограничитель перенапряжения 5 кА имеет номинальный ток разряда 5000 А.

• Ограничитель перенапряжения 10 кА имеет номинальный ток разряда 10 000 А.

Однако эти значения не следует интерпретировать как максимальный ток молнии, который может выдержать разрядник.

Фактическая производительность разрядника также зависит от конструкции его внутреннего металлооксидного резистора, характеристик остаточного напряжения, способности передачи заряда и характеристик поглощения энергии.

Таким образом, номинал 10 кА указывает на другую классификацию и соответствующие требования к производительности, а не просто означает, что продукт в два раза мощнее модели на 5 кА.

Ограничители перенапряжения 5 кА и 10 кА: каковы основные различия?

Оба номинала используются для защиты энергосистемы, но они связаны с разными требованиями применения.

В распределительных сетях среднего напряжения модели на 5 кА обычно рассматриваются для применений, где ожидаемое электрическое напряжение и заданные требования к производительности находятся в пределах проектных возможностей выбранного разрядника.

Модель на 10 кА может быть указана в тех случаях, когда применяются более высокие требования к току разряда или энергопотреблению или если технические характеристики энергоснабжающего предприятия требуют более высокой классификации.

Система классификации МЭК также предоставляет полезный контекст.

Согласно IEC 60099-5:2018, следующие номинальные значения тока разряда связаны с различными классами разрядников:

Это иллюстрирует важный момент: сам по себе номинальный ток разряда не определяет полную классификацию ограничителя перенапряжения. Другие параметры, включая перенос заряда и номинальную тепловую энергию, также необходимо учитывать.

Когда подходит ограничитель перенапряжения 5 кА?

Ограничитель перенапряжения 5 кА часто рассматривают для применений в распределительных сетях среднего напряжения, где ожидаемые условия грозового разряда и требования к энергии совместимы с его конструкцией.

Типичные соображения включают в себя:

• Традиционные распределительные сети среднего напряжения.

• Защита распределительного трансформатора.

• Воздушные распределительные линии с подходящей конфигурацией сети.

• Проекты, технические характеристики которых допускают использование разрядников на 5 кА.

Во многих распределительных приложениях правильно выбранный разрядник на 5 кА может обеспечить необходимую защиту без необходимости устанавливать более высокий номинальный ток разряда.

Главное — подтвердить фактические электрические условия и данные производительности производителя, а не выбирать модель, основываясь только на ее номинальном токе.

Когда следует рассмотреть возможность использования ограничителя перенапряжения 10 кА?

Ограничитель перенапряжения на 10 кА стоит рассмотреть, когда проект требует более высокого номинального тока разряда или более требовательных электрических характеристик.

Например, инженеры могут указать модели на 10 кА для:

• Приложения для защиты подстанций.

• Распределительные сети с более высокими ожидаемыми нагрузками от грозовых разрядов.

• Установки, требующие повышенных требований к импульсной энергии.

• Проекты с конкретными техническими характеристиками или техническими спецификациями EPC.

Более длинные подключенные линейные системы, установки конденсаторных батарей и другие характеристики сети также могут влиять на требуемую нагрузку разрядника.

Важно оценить эти условия вместе. Более высокое воздействие грозы не определяет автоматически правильный рейтинг без учета всей конструкции сети.

Всегда ли ограничитель перенапряжения 10 кА обеспечивает лучшую защиту?

Это особенно важный вопрос для инженеров по закупкам.

Более высокий номинальный ток разряда не означает автоматически более низкое остаточное напряжение или лучшую защиту для каждого применения.

Фактические защитные характеристики должны оцениваться с использованием вольтамперных характеристик разрядника и их взаимосвязи с устойчивостью изоляции защищаемого оборудования.

Например, при сравнении двух продуктов покупатели не должны просто сравнивать остаточное напряжение, измеренное при 5 кА на одной модели, с остаточным напряжением, измеренным при 10 кА на другой. Эти значения измерены при различных текущих условиях.

Более значимое сравнение должно учитывать остаточное напряжение при том же указанном токе разряда, а также соответствующий уровень защиты от грозового импульса.

Также необходимо учитывать выдерживаемое напряжение грозового импульса оборудования (LIWV).

Если уровень защиты разрядника слишком высок по сравнению с изоляционной способностью трансформатора или распределительного устройства, требуемая координация защиты может быть не достигнута.

Кроме того, длина соединительных проводников между разрядником и защищаемым оборудованием может влиять на напряжение, возникающее на зажимах оборудования.

Таким образом, выбор ограничителя перенапряжения – это не просто выбор большего количества.

Пять факторов, которые следует проверить перед выбором 5 кА или 10 кА

Прежде чем принять решение о покупке, инженеры должны учитывать не только номинальный ток разряда.

1. Напряжение системы и постоянное рабочее напряжение.

Номинальное напряжение (Ur) и максимальное длительное рабочее напряжение (Uc) следует выбирать в соответствии с самым высоким напряжением системы, условиями заземления и ожидаемыми временными перенапряжениями.

Неправильно выбранное значение Uc или Ur может привести к чрезмерному электрическому напряжению при нормальной работе или в условиях замыкания на землю.

2. Воздействие молнии и конфигурация сети.

Падение молнии, конфигурация воздушной линии, экранирование, условия заземления, длина подключенных линий и количество подключенных линий могут влиять на ожидаемый ток разряда через разрядник.

Эти факторы помогают инженерам определить, подходит ли классификация 5 кА или 10 кА.

3. Возможность передачи энергии и заряда.

Номинальный ток разряда является лишь частью оценки производительности.

В зависимости от применимой классификации и требований проекта инженеры должны также проверить рейтинг повторяющейся передачи заряда (Qrs), рейтинг тепловой передачи заряда (Qth) и рейтинг тепловой энергии (Wth).

Эти параметры особенно важны, когда установка подвергается сильным электрическим нагрузкам.

4. Координация остаточного напряжения и изоляции.

Уровень защиты грозового импульса разрядника должен быть согласован с уровнем стойкости изоляции защищаемого трансформатора, распределительного устройства или другого электрооборудования.

Следует поддерживать соответствующий защитный запас в соответствии с применимыми требованиями по координации изоляции.

5. Применимые стандарты и технические характеристики.

В стандарте IEC 60099-4 рассматриваются требования и испытания бесзазорных металлооксидных разрядников, а в стандарте IEC 60099-5 представлены рекомендации по выбору и применению.

В спецификации проекта также могут быть определены требуемый класс разрядника, номинальный ток разряда, энергетические возможности, конструкция корпуса и дополнительные требования к испытаниям.

Всегда проверяйте действующую стандартную версию и техническую спецификацию клиента, прежде чем подтверждать окончательную модель.

Что следует указать при запросе цен на ограничитель перенапряжения?

Распространенной причиной задержек при предоставлении технических разъяснений является то, что в первоначальном запросе указываются только напряжение системы и номинальный ток разряда.

Для более точной рекомендации продукта полезно предоставить следующую информацию:

Если некоторые электрические параметры еще недоступны, вы все равно можете отправить напряжение системы, заявку на установку и спецификацию проекта. Затем производитель может просмотреть информацию и определить дополнительные параметры, необходимые для выбора.

DGG Power: решения для защиты от перенапряжений на основе оксидов металлов 5 и 10 кА

DGG Power поставляет металлооксидные ограничители перенапряжения для систем распределения и передачи электроэнергии среднего и высокого напряжения.

Наш ассортимент продукции включает в себя различные номиналы разрядников, конструкции и конфигурации установки для удовлетворения различных требований проекта.

Документация по выбору продукции DGG включает модели с номинальным током разряда 5 кА и 10 кА для разных уровней напряжения и категорий применения.

В зависимости от выбранной модели клиенты могут обсудить:

• Ограничители перенапряжения распределительного и станционного типа.

• Различные комбинации номинального напряжения и постоянного рабочего напряжения.

• Конфигурации с полимерным и фарфоровым корпусом.

• Различные монтажные конструкции и аксессуары.

• Доступна техническая документация по конкретной модели и отчеты о типовых испытаниях.

Наличие конкретных технических отчетов и конфигураций должно быть подтверждено относительно фактической заявленной модели.

Вместо того, чтобы рекомендовать модель на 10 кА просто потому, что ее номинал выше, DGG Power стремится понять электрические требования клиента и определить подходящую конфигурацию продукта.

Изучите наш Ассортимент металлооксидных ограничителей перенапряжения , чтобы узнать больше о доступных продуктах.

Часто задаваемые вопросы

Является ли ограничитель перенапряжения 10 кА в два раза более мощным, чем ограничитель перенапряжения 5 кА?

Нет. Значения представляют собой различные классификации номинального тока разряда, основанные на пике импульса 8/20 мкс. Общие характеристики также зависят от конструкции разрядника, возможностей передачи энергии и заряда, а также других электрических характеристик.

Могу ли я заменить ограничитель перенапряжения 5 кА на модель 10 кА?

Не автоматически. Замена должна соответствовать требуемым Ur, Uc, остаточному напряжению, координации изоляции, требованиям по обращению с энергией и применимым спецификациям проекта.

Подходят ли ограничители перенапряжения 5 кА для распределительных сетей 11 кВ и 33 кВ?

Они могут подходить для определенных применений, но правильный номинал зависит от условий сети, классификации разрядника и требований энергосистемы. Само по себе напряжение системы не определяет, подходит ли ток 5 кА или 10 кА.

Что лучше для защиты подстанции: 5 кА или 10 кА?

Модель на 10 кА обычно рассматривается для применения на подстанциях, но окончательный выбор должен соответствовать применимой классификации разрядников станции, энергетическим требованиям и исследованию координации изоляции. Для станций с более высоким напряжением могут потребоваться дополнительные классификации и номиналы выше 10 кА.

Может ли компания DGG Power поставлять ограничители перенапряжения на 5 и 10 кА?

Да. Ассортимент продукции DGG включает модели с обоими номинальными значениями тока разряда. Пожалуйста, укажите требуемый уровень напряжения, область применения и технические характеристики, чтобы можно было подтвердить подходящую модель и имеющуюся документацию.

Вывод: выбирайте правильный рейтинг, а не просто более высокий рейтинг.

Выбор между ограничителями перенапряжения 5 кА и 10 кА требует большего, чем сравнение двух чисел.

Правильное решение должно основываться на ожидаемых условиях грозового разряда, конфигурации сети, требованиях к энергоснабжению, координации изоляции и применимых спецификациях коммунальных предприятий.

Правильно выбранный разрядник на 5 кА может подойти для одного проекта распределения, тогда как для другой установки может потребоваться модель на 10 кА или разрядник более высокой классификации.

Для энергетических компаний, подрядчиков EPC и дистрибьюторов электрооборудования работа с производителем, который понимает эти технические требования, может сделать процесс оценки продукта и закупок более простым.

Ищете металлооксидный ограничитель перенапряжения на 5 кА или 10 кА?

Свяжитесь с DGG Power и сообщите напряжение вашей системы, область применения, необходимые электрические параметры и технические характеристики проекта.

Наша команда может помочь рассмотреть требования и подтвердить подходящие варианты продукта, технические паспорта и имеющуюся документацию по типовым испытаниям.

Технические ссылки

• IEC 60099-4:2014 — Металлооксидные ограничители перенапряжения без зазоров для систем переменного тока.

• IEC 60099-5:2018 — Рекомендации по выбору и применению ограничителя перенапряжения.

• Siemens, Металлооксидные ограничители перенапряжения в высоковольтных энергосистемах: основы.