5kA проти Обмежувачі перенапруги 10 кА: як вибрати правильний номінал?

Під час вибору металооксидного розрядника перенапруги для мережі розподілу електроенергії чи підстанції одним із питань, з яким часто стикаються інженери, є вибір моделі на 5 кА чи 10 кА.

На перший погляд різниця здається простою. Розрядник перенапруги 10 кА має вищий номінальний струм розряду, ніж модель 5 кА. Це автоматично робить його кращим вибором?

Не обов'язково.

Відповідний рейтинг залежить від очікуваних умов розряду блискавки, конфігурації мережі, вимог до енергоспоживання та рівня захисту, який вимагає обладнання.

Для покупців електрообладнання, EPC-підрядників і енергетичних компаній розуміння цих відмінностей має важливе значення перед запитом цінових пропозицій або затвердженням технічної пропозиції.

Що означає номінальний струм розряду?

Номінальний струм розряду, який зазвичай позначають In , є важливим класифікаційним параметром металооксидних розрядників перенапруги.

Він представляє пікове значення стандартного імпульсу струму блискавки тривалістю 8/20 мкс, який використовується для класифікації розрядника.

У практичному плані:

• Обмежувач перенапруги 5 кА має номінальний струм розряду 5000 А.

• Обмежувач перенапруги 10 кА має номінальний струм розряду 10 000 А.

Однак ці значення не слід інтерпретувати як максимальний струм блискавки, який може витримати розрядник.

Фактичні характеристики розрядника також залежать від конструкції його внутрішнього металооксидного резистора, характеристик залишкової напруги, здатності передачі заряду та характеристик поглинання енергії.

Тому рейтинг 10 кА вказує на іншу класифікацію та відповідні вимоги до продуктивності, а не просто означає, що продукт вдвічі потужніший за модель 5 кА.

Обмежувачі перенапруг 5 кА проти 10 кА: які основні відмінності?

Обидва рейтинги використовуються для захисту енергосистеми, але вони пов’язані з різними вимогами застосування.

У розподільчих мережах середньої напруги моделі 5 кА зазвичай розглядаються для застосувань, де очікувана електрична напруга та визначені вимоги до продуктивності знаходяться в межах конструктивних можливостей вибраного розрядника.

Модель 10 кА може бути визначена там, де застосовуються вищі вимоги до розрядного струму чи енергоспоживання, або якщо технічні характеристики підприємства вимагають вищої класифікації.

Система класифікації IEC також надає корисний контекст.

Відповідно до IEC 60099-5:2018 наступні номінальні значення струму розряду пов’язані з різними класами розрядників:

Це ілюструє важливий момент: сам по собі номінальний струм розряду не визначає повну класифікацію характеристик розрядника перенапруги. Необхідно також враховувати інші параметри, включаючи передачу заряду та теплову енергію.

Коли придатний розрядник перенапруги 5 кА?

Обмежувач перенапруги 5 кА часто розглядається для розподільчих систем середньої напруги, де очікувані умови розряду блискавки та вимоги до енергії сумісні з його конструкцією.

Типові міркування включають:

• Традиційні розподільні мережі середньої напруги.

• Захист розподільних трансформаторів.

• Повітряні розподільні лінії з відповідною конфігурацією мережі.

• Проекти, специфікації комунальних послуг яких дозволяють розрядники 5 кА.

Для багатьох застосувань розподілу правильно підібраний розрядник 5 кА може забезпечити необхідний захист без зайвого вказівки вищого номінального струму розряду.

Головне — підтвердити фактичні електричні умови та дані виробника про продуктивність, а не вибирати модель лише на основі її номінального струму.

Коли слід розглядати розрядник перенапруги 10 кА?

Розрядник перенапруги 10 кА варто розглянути, якщо проект вимагає вищої класифікації номінального струму розряду або більш вимогливих електричних характеристик.

Наприклад, інженери можуть вказати моделі 10 кА для:

• Застосування для захисту підстанцій.

• Розподільні мережі з вищими очікуваними напругами від грозового розряду.

• Встановлення з високими вимогами до стрибків енергії.

• Проекти з конкретними технічними специфікаціями для комунальних або EPC.

Довші підключені системи ліній, установки конденсаторних батарей та інші характеристики мережі також можуть впливати на необхідну роботу розрядника.

Важливо оцінювати ці умови разом. Вищий вплив блискавки не визначає автоматично правильний рейтинг без урахування повної конструкції мережі.

Чи завжди ОПН 10 кА забезпечує кращий захист?

Це особливо важливе питання для інженерів із закупівель.

Вищий номінальний струм розряду не означає автоматично нижчу залишкову напругу або кращий захист для кожного застосування.

Фактична захисна ефективність повинна бути оцінена з використанням вольт-амперних характеристик розрядника та його зв’язку зі здатністю витримувати ізоляції захищеного обладнання.

Наприклад, порівнюючи два продукти, покупці не повинні просто порівнювати залишкову напругу, виміряну на рівні 5 кА на одній моделі, із залишковою напругою, виміряну на рівні 10 кА на іншій моделі. Ці значення вимірюються за різних поточних умов.

Для більш значущого порівняння слід враховувати залишкову напругу при тому самому заданому струмі розряду разом із відповідним рівнем захисту від грозового імпульсу.

Необхідно також враховувати витримувану напругу грозового імпульсу обладнання (LIWV).

Якщо захисний рівень розрядника занадто високий по відношенню до ізоляції трансформатора або розподільного пристрою, необхідна координація захисту може не бути досягнута.

Крім того, довжина з'єднувальних провідників між розрядником і захищеним обладнанням може впливати на напругу, що з'являється на клемах обладнання.

Таким чином, вибір розрядника перенапруг полягає не просто у виборі більшої кількості.

П'ять факторів, які слід перевірити перед вибором 5 кА або 10 кА

Перш ніж прийняти рішення про покупку, інженери повинні дивитися не тільки на номінальний струм розряду.

1. Напруга системи та безперервна робоча напруга

Номінальна напруга (Ur) і максимальна безперервна робоча напруга (Uc) повинні бути обрані відповідно до найвищої напруги системи, умов заземлення та очікуваних тимчасових перенапруг.

Неправильно вибрані Uc або Ur можуть призвести до надмірного електричного навантаження під час нормальної роботи або в умовах замикання на землю.

2. Вплив блискавки та конфігурація мережі

Попадання блискавки, конфігурація повітряної лінії, екранування, умови заземлення, довжина з’єднаних ліній і кількість з’єднаних ліній можуть впливати на очікуваний струм розряду через розрядник.

Ці фактори допомагають інженерам визначити, чи підходить класифікація 5 кА чи 10 кА.

3. Можливість передачі енергії та заряду

Номінальний струм розряду є лише частиною оцінки ефективності.

Залежно від застосовної класифікації та вимог проекту інженери також повинні переглянути рейтинг повторюваного перенесення заряду (Qrs), рейтинг передачі теплового заряду (Qth) і рейтинг теплової енергії (Wth).

Ці параметри особливо важливі, коли установка піддається високим електричним навантаженням.

4. Залишкова напруга та координація ізоляції

Рівень захисту розрядника від імпульсу блискавки повинен узгоджуватися з рівнем опору ізоляції захищеного трансформатора, розподільного пристрою або іншого електричного обладнання.

Слід підтримувати відповідний захисний запас відповідно до застосовних вимог щодо координації ізоляції.

5. Застосовні стандарти та специфікації комунальних послуг

IEC 60099-4 розглядає вимоги до беззазорного металооксидного розрядника перенапруги та тестування, тоді як IEC 60099-5 надає рекомендації щодо вибору та застосування.

Специфікація проекту також може визначати необхідний клас розрядника, номінальний струм розряду, енергетичну здатність, конструкцію корпусу та додаткові вимоги до випробувань.

Завжди перевіряйте відповідну стандартну версію та технічну специфікацію клієнта, перш ніж підтверджувати остаточну модель.

Що потрібно вказати, коли ви надсилаєте запит на розрядник перенапруг?

Поширеною причиною затримок під час надання технічних роз’яснень є те, що в початковому запиті вказується лише напруга системи та номінальний струм розряду.

Для більш точної рекомендації продукту корисно надати таку інформацію:

Якщо деякі електричні параметри ще недоступні, ви все ще можете надіслати напругу системи, заявку на встановлення та специфікацію проекту. Потім виробник може переглянути інформацію та визначити додаткові параметри, необхідні для вибору.

DGG Power: 5 кА та 10 кА металооксидні розрядники перенапруги

Джерела живлення DGG виробляють металооксидні розрядники для розподілу та передачі електроенергії середньої та високої напруги.

Наш вибір продуктів включає різні номінальні характеристики розрядників, конструкції та конфігурації установки для задоволення різноманітних вимог проекту.

Документація про вибір продукції DGG включає моделі номінального струму розряду 5 кА та 10 кА для різних рівнів напруги та категорій застосування.

Залежно від обраної моделі клієнти можуть обговорити:

• Обмежувачі перенапруг розподільного та станційного типу.

• Різні комбінації номінальної напруги та постійної робочої напруги.

• Конфігурації з полімерним і порцеляновим корпусом.

• Різні монтажні конструкції та аксесуари.

• Доступна технічна документація для конкретної моделі та звіти про типові випробування.

Наявність конкретних технічних звітів і конфігурацій має бути підтверджено на основі фактичної моделі, що цитується.

Замість того, щоб рекомендувати модель на 10 кА просто тому, що її номінальний показник вищий, DGG Power прагне зрозуміти електричні вимоги клієнта та визначити відповідну конфігурацію продукту.

Дослідіть наш Асортимент продукції металооксидного розрядника перенапруги , щоб дізнатися більше про доступні продукти.

Часті запитання

Чи розрядник перенапруги 10 кА вдвічі потужніший за розрядник перенапруги 5 кА?

Ні. Значення представляють різні класифікації номінального струму розряду на основі піку імпульсу 8/20 мкс. Загальна продуктивність також залежить від конструкції розрядника, можливостей передачі енергії та заряду та інших електричних характеристик.

Чи можу я замінити розрядник перенапруги 5 кА на модель 10 кА?

Не автоматично. Заміна повинна відповідати необхідним Ur, Uc, залишковій напрузі, координації ізоляції, вимогам до енергоспоживання та відповідним специфікаціям проекту.

Чи підходять розрядники перенапруги 5 кА для розподільних мереж 11 кВ і 33 кВ?

Вони можуть підходити для певних застосувань, але правильний рейтинг залежить від умов мережі, класифікації розрядника та вимог до комунального підприємства. Сама по собі напруга системи не визначає, чи підходить 5 кА чи 10 кА.

Що краще для захисту підстанції 5 кА чи 10 кА?

Модель 10 кА зазвичай розглядається для застосування на підстанціях, але остаточний вибір має відповідати класифікації розрядника на станції, вимогам до енергії та дослідженню координації ізоляції. Застосування станцій вищої напруги може потребувати додаткових класифікацій і номінальних значень понад 10 кА.

Чи може DGG Power постачати розрядники перенапруг як на 5 кА, так і на 10 кА?

так Вибір продукції DGG включає моделі з обома номінальними значеннями струму розряду. Будь ласка, надайте необхідний рівень напруги, застосування та технічні характеристики, щоб можна було підтвердити відповідну модель і наявну документацію.

Висновок: виберіть правильний рейтинг, а не просто вищий рейтинг

Вибір між розрядниками перенапруги 5 кА та 10 кА вимагає не лише порівняння двох чисел.

Правильне рішення має ґрунтуватися на очікуваних умовах розряду блискавки, конфігурації мережі, вимогах до енергоспоживання, координації ізоляції та застосовних специфікаціях комунального підприємства.

Правильно підібраний розрядник 5 кА може підійти для одного проекту розподілу, тоді як для іншої установки може знадобитися модель 10 кА або вищий клас розрядника.

Для енергокомпаній, підрядників EPC і дистриб’юторів електрообладнання робота з виробником, який розуміє ці технічні вимоги, може зробити процес оцінки продукції та закупівлі більш простим.

Шукаєте металооксидний розрядник перенапруг на 5 кА або 10 кА?

Зв’яжіться з DGG Power і повідомте напругу вашої системи, застосування, необхідні електричні параметри та специфікації проекту.

Наша команда може допомогти переглянути вимоги та підтвердити відповідні варіанти продукту, технічні паспорти та доступну документацію щодо типових випробувань.

Технічні посилання

• IEC 60099-4:2014 — Металооксидні розрядники перенапруги без зазорів для систем змінного струму.

• IEC 60099-5:2018 — Рекомендації щодо вибору та застосування розрядника перенапруг.

• Siemens, Metal-Oxide Surge Arresters in High-Voltage Power Systems: Fundamentals.