Или компенсированной нейтралью без вращающихся машин

В сетях 6÷10 кВ, работающих с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостного тока замыкания на землю, имеющих вращающиеся машины, время работы машин в режиме однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) ограничено, так как запасы электрической прочности ее изоляции существенно меньше, чем у другого оборудования. Поэтому значение U_нро должно определяться с учетом характеристики «напряжение – время» ОПН по формуле U_нро = U_нр/К_t, где К_t – коэффициент, равный отношению допустимого для ОПН значения напряжения в течение времени существования ОЗЗ (t_оз) к U_нро, определяемый для заданного значения t_оз по характеристике «напряжение – время» с предварительным нагружением. Для большинства выпускаемых ОПН характеристика «напряжение – время» (К_t = f(t)) в полулогарифмической системе координат представляет прямую линию для достаточно широкого интервала значений времени, которая легко может быть представлена уравнением К_t = a – b·lgt. Значения коэффициентов а и b и соответствующие им интервалы времени приведены в табл. П1.2. Определять значение коэффициента K_t по уравнению более удобно, чем по графику.

Если характеристика «напряжение – время» приведена относительно номинального напряжения ОПН U_н (К_t = U/U_н), то U_нро определяется по формуле U_нро = U_нр/1,25К_t.

Выбор наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения ОПН в сетях с резистивным заземлением нейтрали должен проводиться на основе аналитических расчетов или компьютерного моделирования с учетом величины резистора и максимальной длительности ОЗЗ.

Нормированное значение U_нро, указываемое предприятием-изготовителем для каждого типа ОПН, действительно для температуры окружающей среды до 45 °С с учетом дополнительного нагрева от солнечной радиации. Если имеются другие источники повышенных температур около ограничителя, длительно воздействующих на ОПН, и температура окружающей среды превышает 45 °С, то расчетное значение U_нро увеличивают на 2 % для каждых пяти градусов превышения температуры.

Значение наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения ограничителя выбирают из номенклатуры изделий предприятия-изготовителя (приложение 2), которое должно быть не ниже расчетного значения, полученного в соответствии с данным пунктом.

Выбор энергоемкости и тока пропускной способности ОПН

Все ограничители как по пропускной способности, так и по энергоемкости делятся на 5 классов. В ряде каталогов при классификации приводятся не значения амплитуды прямоугольного импульса длительностью 2000 мкс I₂₀₀₀, а амплитуды тока формой 1,2/2,5 мс I_1,2/2,5 и прямоугольного импульса длительностью 4 мс I₄. В этом случае соответствующие значения I₂₀₀₀ могут быть найдены как I₂₀₀₀≈(1,33÷1,43)I_1,2/2,5 и I₂₀₀₀≈(1,33÷1,43)I₄.

C увеличением класса энергоемкости стоимость ОПН возрастает. При отсутствии специальных указаний по выбору класса энергоемкости выбирается наиболее экономичный, а затем производится его проверка на соответствие с условиями эксплуатации.

Одним из наиболее опасных энергетических воздействий на ограничитель являются коммутационные перенапряжения при отключении длинных кабельных линий и конденсаторных батарей с повторными пробоями между контактами выключателя. Энергия W_опн, Дж, которую должен поглотить ограничитель, может быть приближенно определена по формуле:

W_опн = 0,5С[(К_пU_нрф)² – (1,77U_нро)²],

где С – емкость кабеля или батареи конденсаторов, мкФ;

К_п – кратность перенапряжений, рекомендуется К_п=3;

U_нрф – наибольшее рабочее фазное напряжение, кВ.

Энергоемкость выбранного ограничителя должна быть больше расчетного значения.

При условии отстройки ОПН от дуговых перенапряжений в электрических сетях 6÷35 кВ для защиты электрооборудования от перенапряжений могут быть применены ОПН с удельной энергоемкостью 2÷3 кДж/кВ U_нро и током пропускной способности I₂₀₀₀=400÷600 A.

В некоторых особых случаях, например при выборе ОПН для защиты сетей собственных нужд электростанций, при работе ОПН в сетях, где возможны частые обрывы проводов; в сетях с вакуумными выключателями и высоковольтными двигателями и т. п., требуется более детальная проработка режимов работы ОПН и определения требуемых значений энергоемкости и пропускной способности.