Назначение и технические характеристики
Ограничитель перенапряжений нелинейный предназначен для защиты высоковольтного электрооборудования электропоезда от атмосферных и коммутационных перенапряжений.
На крыше 2 и 4 вагона электропоезда установлены ограничители перенапряжения двух типов:
- один ОПН-3,3 ЭМ УХЛ1 (обозначение в схеме 1.01.F21) – в цепи питания постоянного тока 3 кВ;
- два ОПН-25 М УХЛ1 (обозначение в схеме 1.01.F01 и 1.01.F02) – в цепи токоприемника и в цепи питания однофазного тока 25 кВ.
Основные технические характеристики ограничителей перенапряжения представлены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Основные технические характеристики ограничителей перенапряжения
| Наименование параметра | Значение |
| ОПН-3,3 | |
| Номинальное напряжение, кВ | 3,3 |
| Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, кВ | 4,0 |
| Напряжение на ограничителе, допустимое в течение 10 с, кВ | 6,0 |
| Номинальный разрядный ток, А | 5000 |
| Пропускная способность | |
| а) до 100 воздействий коммутационных перенапряжений с треугольными импульсами тока максимальным значением от 350 до 2500 А: | |
| – 10 воздействий длительностью от 2,5 до 5,0 мс с амплитудой, А | 350- 1000 |
| – 80 воздействий длительностью от 5,0 до 8,0 мс с амплитудой, А | 1001 -2000 |
| – 10 воздействий длительностью от 8,0 до 9,0 мс с амплитудой, А | 2001 -2500 |
| б) 500 импульсов тока 8/20 мкс с амплитудой, А | 5000 |
| в) 2 импульса тока 4/10 мкс с амплитудой, кА | 100 |
| Остающееся напряжение на ограничителе во всем диапазоне рабочих температур и в течение всего срока службы при импульсном токе 8/20 мкс с амплитудой: 5000 А, кВ, не более | 9,2 |
| Масса, кг, не более | 25±2 |
| ОПН-25 | |
| Номинальное напряжение, кВ | 25 |
| Максимальное рабочее напряжение, В | 29 |
| Остающееся напряжение на ограничителе во всем диапазоне рабочих температур и в течение всего срока службы при импульсном токе с длительностью фронта 8 мкс с амплитудой: | |
| – 1000 А, кВ, не более | 76 |
| – 5000 А, кВ, не более | 85 |
Устройство
Ограничитель перенапряжения представляет собой защитный аппарат, содержащий блок последовательно-параллельно соединенных оксидноцинковых высоконелинейных резисторов (варисторов), заключенных в фарфоровую герметизированную покрышку. Фарфоровая покрышка при помощи фланца крепится на крыше электропоезда четырьмя болтами (рисунок 5.1 и 5.2).
Рисунок 5.1 – Ограничитель перенапряжения ОПН-3,3 ЭМ УХЛ1: 1 – контактный болт; 2 – крышка; 3 – верхний фланец; 4 – фарфоровая покрышка; 5 – нижний фланец; 6 – основание; 7 – оксидно-цинковые варисторы.
Герметизация между покрышкой и фланцем осуществляется с помощью резиновых уплотнительных колец. Для защиты от коррозии все наружные металлические детали ограничителя имеют защитное покрытие. Ограничитель имеет верхний и нижний контактные выводы для подключения к защищаемым цепям и снабжен предохранительным устройством для сброса избыточного давления в случае внутреннего повреждения аппарата.
Работа
Защитное действие ограничителя обусловлено тем, что при появлении опасного для оборудования перенапряжения, вследствие высокой нелинейности резисторов через ограничитель протекает значительный импульсный ток, в результате чего величина перенапряжения снижается до уровня, безопасного для изоляции защищаемого электрооборудования.
Рисунок 5.2 – Ограничитель перенапряжения ОПН-25 М УХЛ1
