Разрядник для защиты от перенапряжений и грозозащитный разрядник: в чем разница?

Электрические системы составляют основу повседневной жизни, и крайне важно защитить их от повреждений или сбоев. Разрядники для защиты от перенапряжения и грозовые разрядники являются обычными компонентами, используемыми для защиты этих систем. Хотя они похожи, существуют ключевые различия в том, как они используются. В этой статье будут описаны их различия, чтобы помочь вам понять, какой из них использовать.

Что такое арест?

Ограничитель перенапряжений , также называемый устройством защиты от перенапряжения, представляет собой устройство, используемое для защиты электрических систем от повреждений, вызванных скачками или переходным напряжением. Эти скачки могут возникать в результате отключений электроэнергии, молний или переключений в распределительной сети.

Принцип работы ограничителя перенапряжения прост. При внезапном скачке напряжения ограничитель перенапряжения передает дополнительное напряжение на заземление, не позволяя ему попасть на оборудование. Как только напряжение возвращается в норму, разрядник возобновляет свое высокоомное состояние, обеспечивая бесперебойную работу системы. Таким образом, он защищает чувствительное оборудование от повреждений.

Существуют различные типы ограничителей перенапряжения, каждый из которых используется в разных условиях. Разрядники станционного класса применяются на высоковольтных подстанциях. Разрядники среднего класса применяются в сетях среднего напряжения. Разрядники распределительного класса используются для защиты оборудования воздушных распределительных линий и трансформаторов. Разрядники вторичного класса применяются в низковольтных системах.

Что такое молниеотвод?

Молниеотвод, также называемый громоотводом или громоотводом, представляет собой устройство, защищающее оборудование от молнии. Обычно он изготавливается из меди или алюминия и должен быть заземлен проводом или стержнем.

При ударе молнии используется путь с низким сопротивлением для безопасного отвода удара на землю. Это позволит перехватить удар, чтобы он не проник и не вызвал серьезного нарушения или повреждения электрических систем.

После завершения разряда разрядник возвращается в нормальное изолирующее состояние.

Молниеотвод монтируется на вершине опор ЛЭП или башен подстанций. Его также устанавливают в местах ввода в воздушные линии. Кроме того, его размещают на телекоммуникационных башнях и крышах зданий для обеспечения надлежащей защиты.

Ключевые различия между разрядником для защиты от перенапряжений и грозозащитой

Функция

Основная функция ограничителя перенапряжения — защита электрического и электронного оборудования от переходных перенапряжений. Эти перенапряжения часто вызываются внутренними событиями в системе, такими как операции переключения, нарушения изоляции или удары молнии. Он действует как защитное устройство, которое ограничивает напряжение до безопасного уровня, отводя лишнее напряжение на землю. Таким образом, предотвращается разрушение изоляции и продлевается срок службы оборудования.

С другой стороны, молниеотвод действует как щит от прямых ударов молнии. Когда молния попадает в линии электропередачи, разрядник образует путь с низким сопротивлением, который разряжает чрезвычайно высокий ток на землю. Таким образом, он предотвращает попадание сильного тока в чувствительное оборудование.

Уровень изоляции

Ограничитель перенапряжения предназначен для защиты изоляции электрических компонентов, поддерживая уровни напряжения ниже выдерживаемой изоляции. Это гарантирует, что изоляция оборудования не будет подвергаться воздействию напряжений, превышающих номинальный предел. Например, в распределительной системе напряжением 33 кВ ограничитель перенапряжения может быть рассчитан на подавление перенапряжений ниже 90 кВ, обеспечивая целостность всей системы.

С другой стороны, грозовой разрядник рассчитан на гораздо более высокую координацию изоляции, поскольку его функция заключается в выдерживании перенапряжений от прямых ударов молнии. Напряжения в этом сценарии могут достигать нескольких сотен киловольт. Его изоляционная конструкция выдерживает пробои или проколы, вызванные импульсами молнии.

Уровень напряжения и источник

Ограничитель перенапряжения работает в широком диапазоне системных напряжений: от низковольтных систем в жилых сетях до высоковольтных систем в сетях передачи и распределения. Он предназначен для снятия перенапряжений, вызванных переключением конденсаторов, включением кабеля или запуском двигателя. Эти скачки могут длиться от микросекунд до миллисекунд и не могут достигать большого диапазона, но все равно могут нанести ущерб, если их не остановить.

Напротив, грозовой разрядник защищает системы от внешних скачков напряжения, возникающих в результате ударов молнии. Уровень напряжения может достигать нескольких миллионов вольт, что создает немедленную необходимость разрядки через путь с низким сопротивлением. Он устанавливается в распределительных системах среднего и высокого напряжения и выдерживает гораздо более высокие уровни напряжения, чем разрядники для защиты от перенапряжений.

Номинальный ток разряда

Номинальным разрядным током считается способность разрядника без сбоев отводить большой ток на землю. Для ограничителей перенапряжения номинальный ток разряда обычно составляет от 5 кА до 20 кА. Такой рейтинг означает максимальный ток, который устройство может многократно разряжать без каких-либо сбоев. Обычно они проходят испытания, чтобы гарантировать, что они смогут выдерживать небольшие скачки напряжения в течение всего срока службы, а также обеспечивать непрерывную защиту.

Напротив, грозовой разрядник имеет номинальный разрядный ток от 30 кА до 200 кА. Он моделирует реальный грозовой разряд. Он построен с использованием прочных внутренних элементов, способных выдержать такие огромные энергетические всплески. Он не используется при частых скачках напряжения, но должен отлично работать при возникновении удара.

Установка

Ограничитель перенапряжения обычно размещается рядом с оборудованием, которое он защищает, например, с клеммами трансформатора или точками распределительного устройства. Такая компоновка уменьшает расстояние между разрядником и оборудованием и обеспечивает более быстрое время реагирования. Обычно он устанавливается в помещении или закрытой подстанции или внутри распределительного щита для защиты электронного оборудования от повреждений.

И наоборот, молниеотвод размещается снаружи и обычно размещается в верхних или наиболее уязвимых точках электрической системы. Обычно он присутствует на вершинах опор ЛЭП и крышах зданий. Такая конфигурация позволяет ему перехватывать молнию до того, как она уничтожит какое-либо электрическое оборудование.

Принцип работы

Ограничитель перенапряжения работает на основе нелинейных характеристик, используя металлооксидные варисторы (или MOV) или элементы из карбида кремния (SiC). В условиях нормального напряжения разрядник обладает превосходным сопротивлением, действуя как разомкнутая цепь. При возникновении высокого напряжения его сопротивление резко падает, позволяя избыточному току проходить через землю. Как только напряжение возвращается к нормальному уровню, он возвращается в состояние превосходного сопротивления и возобновляет нормальную работу.

Напротив, в грозозащитном разряднике используется искровой разряд. То есть при ударе молнии воздушный зазор внутри разрядника начинает ионизироваться и проводить электричество. Это позволяет избыточному току течь на землю. После разряда разрядник возвращается в режим изоляции между линией и землей.

Конструкция и компоненты

Как упоминалось ранее, ограничитель перенапряжения состоит из блоков металлооксидных варисторов (MOV) и регулировочных колец. Эти блоки заключены в фарфоровый или полимерный корпус. Блоки MOV размещаются между двумя электродами, образуя резисторный блок, зависящий от напряжения. Такая конструкция обеспечивает быстрое время реакции при возникновении перенапряжения. Полимерный корпус обеспечивает влагостойкость, а выравнивающие кольца обеспечивают равномерное распределение.

Для сравнения, молниеотвод имеет более прочную конструкцию. Он имеет искровые разрядники, последовательные резисторы и заземлители. Разрядник срабатывает, когда напряжение молнии превышает его значение. Последовательный резистор помогает контролировать токи после разряда. Электрод обеспечивает безопасное отведение тока молнии на землю.

Объем защиты

Ограничитель перенапряжения обеспечивает только локальную защиту в электрических системах. Он устанавливается внутри помещений и поэтому предотвращает повреждение трансформаторов, распределительных устройств и другого деликатного оборудования, которое в противном случае могло бы быть повреждено в сети. Он поддерживает напряжение на желаемом уровне, чтобы исключить деградацию или поломку оборудования. Это гарантирует надежность и постоянную подачу электроэнергии.

Однако грозовой разрядник обеспечивает широкую защиту. Он используется для противодействия внешним опасностям, возникающим из-за прямых ударов молнии, и направляет такие разряды до того, как они достигнут оборудования. В отличие от ограничителей перенапряжения, он не контролирует внутренние скачки напряжения внутри оборудования. Зона его действия обеспечивает общую защиту оборудования и операторов.

Пропускная способность

Пропускная способность показывает, какой импульсный ток разрядник может безопасно проводить на землю. Энергоемкость ограничителя перенапряжения обычно составляет от 5 до 20 кА. Этот диапазон варьируется в зависимости от класса напряжения и применения. Но пропускная способность позволяет ему справляться с частыми скачками напряжения, сохраняя при этом стабильность и надежность.

Для молниеотвода его пропускная способность или способность выдерживать энергию находится в пределах от 30 кА до 200 кА или выше. Он обеспечивает прямой путь тока молнии с низким сопротивлением к земле, предотвращая его попадание в оборудование. Его превосходная пропускная способность делает его полезным в наружных электрических системах и в зонах с высоким уровнем воздействия.

Приложение

Последнее различие между разрядником для защиты от перенапряжений и грозозащитным разрядником заключается в их применении. Ограничитель перенапряжения применяется на промышленных предприятиях, подстанциях и в коммерческих зданиях, где перенапряжения обычно невелики, например, вызванные внутренними переключениями. Кроме того, он защищает трансформаторы и автоматические выключатели от перенапряжений. Он также используется в телекоммуникационных и возобновляемых источниках энергии для защиты инверторов от скачков напряжения.

С другой стороны, молниеотвод устанавливается на открытом воздухе в местах, подверженных прямому воздействию молнии. Примерами таких зон являются башни электропередач, высотные здания, подстанции, электростанции и телекоммуникационные мачты. Он предотвращает попадание ударов в электрическую сеть, обеспечивая изоляцию и защиту от повреждений.

Сравнительная таблица ключевых отличий разрядника от перенапряжения и грозозащитного разрядника

Какой из разрядников выбрать?

Критерии выбора должны основываться на следующем:

• Уровень напряжения системы: выберите разрядник, номинальное напряжение которого соответствует напряжению защищаемой системы.

• Место установки: Учитывайте, где будет использоваться разрядник. Разрядники для защиты от перенапряжений лучше всего подходят для установки внутри помещений, а грозовые разрядники лучше всего подходят для зон, подверженных воздействию молнии.

• Ожидаемая интенсивность перенапряжения. Понимание ожидаемой интенсивности перенапряжения в регионе также поможет вам понять, какой разрядник выбрать. Если регион подвержен грозам, используйте молниеотводы. При частых перенапряжениях из-за коммутационных операций лучше всего подходят ограничители перенапряжения.

• Чувствительность оборудования: Различное оборудование имеет разные уровни устойчивости к перенапряжениям. Проверьте свое оборудование, чтобы убедиться, что оно может повысить эксплуатационную безопасность.

Заключение

Ограничители перенапряжения и грозовые разрядники используются для защиты оборудования, но их основные различия отличают их. В этом блоге эта тема подробно освещена, поэтому вы можете принимать обоснованные решения.

Если вы ищете способы повышения электробезопасности, Haivol Electrical — это то, что вам нужно. У нас есть качественные разрядники для защиты от перенапряжения и грозовые разрядники, соответствующие различным уровням защиты. Свяжитесь с нами сейчас для получения дополнительной информации.

Часто задаваемые вопросы

Является ли грозовой разрядник тем же самым, что и разрядник для защиты от перенапряжений?

Нет, грозовой разрядник — это не то же самое, что разрядник для защиты от перенапряжения. В то время как грозовой разрядник защищает оборудование от перенапряжения, вызванного прямым ударом молнии, разрядник для защиты от перенапряжений защищает оборудование от перенапряжений, вызванных ударами молнии и внутренними событиями, такими как отключения электроэнергии.

Может ли разрядник защитить от молнии?

Ограничитель перенапряжения может защитить от перенапряжений, вызванных молнией, но не от прямого удара молнии.

Может ли молниеотвод предотвратить повреждение?

Да, грозозащитный разрядник предотвращает повреждение оборудования, отводя избыточный ток на землю при ударе молнии.

Работают ли устройства защиты от перенапряжения без заземления?

Нет, устройства защиты от перенапряжения не работают без заземления или системы заземления. Он нужен им для безопасного разряда тока на землю, чтобы не повредить чувствительное оборудование.

Как часто следует проверять или заменять разрядники?

Вам следует заменять разрядник не реже одного раза в год. Вам также следует проводить периодические проверки, чтобы убедиться, что они в хорошем состоянии.