Для обеспечения безопасного пользования большим количеством электрооборудования, которое используется не только в домашних условиях, но и в промышленных, следует обеспечить безопасную транспортировку и стабильные условия подачи электроэнергии. Для потребителя опасность составляют частые  и недолгие скачки напряжения в электросети. Электротехника описывает этот термин, словом перенапряжение.  Образуется оно из-за воздействия на электролинии погодных условий (гроза) или специфических процессов внутри самой установки. Импульсы, которые возникают при высоком напряжении, могут не только отключать на неизвестное время дорогостоящие приборы, приводить к их поломки, но также создавать опасные ситуации для жизнедеятельности человека.  Чтобы обезопасить себя от таких высоких скачков напряжения, используют  специальные ограничители перенапряжения, специфику которых мы рассмотрим далее в этой статье.

Применение

ОПН(Ограничитель перенапряжения нелинейный) используют для защиты дорогостоящего оборудования от скачков напряжения. Данный прибор довольно часто применяется, он надежен и прост в использовании и быстро вытеснил габаритные вентильные разрядники, используемые ранее. Вентильные разрядники использовали искровые промежутки, ОПН же главным образом использует нелинейные резисторы, выполненные из окиси цинка.

Конструкция

ОПН в первую очередь состоит из варистора (основной элемент конструкции), который используется как нелинейный переменный резистор. ОПН оборудованы варисторами, которые помещены в фарфоровый корпус, иногда выполненный из высокопрочного полимера. Выполненная конструкция, позволяет обеспечить безопасную работу – защиту от взрывов, коротких замыканий.  Смотря, для каких задач, применяется ОПН и места его установки, он может быть представлен разными вариантами. К примеру, для ограничителей, обеспечивающих защиту линий электропередач, промышленного оборудования, на корпусе есть контактный болт, ОПН включает в себя еще не заземленное основание.

Элементы конструкции, которые отвечают за защиту от скачков напряжения в жилых помещениях, небольшие по размерам, имеют практичный и простой дизайн, имеют крепление на рейку DIN. Разные по сложности приборы имеют  видимые индикаторы режимов и дистанционное управление.

Конструкция ОПН (на рис. ниже):

Принцип действия

Механизм работы  ОПН выполняется с помощью нелинейных электрических характеристик варисторов. Изготавливаются такие элементы из окиси меди в смеси с оксидами других металлов. Состав такой смеси плюс колонка из варисторов, дает комбинацию параллельных, последовательных  включений электронно-дырочных переходов, что и дает электрические характеристики нелинейных резисторов.

При номинальных значениях напряжения в сети, ОПН находится в состоянии покоя. Если параметры тока в варисторах имеют минимальные значения, это обуславливается емкостным характером. Если происходит скачок импульса напряжения, который может привести к поломкам, нарушениям целостности изоляции оборудования, согласно электрическим характеристикам в цепи нелинейных резисторов ОПН, может возникнуть высокий импульс  тока. Такая система позволяет уменьшить параметры напряжения до безопасных норм и позволит пользоваться электрооборудованием. Как только напряжение снова нормализируется, ОПН переходит  в непроводящий режим.

Виды ОПН

Разные производители  предлагают ОПН с различными параметрами:

1. Материал для изоляции фарфор или полимер

2. Наличие колонок (одна или две)

3. Параметры напряжения

4. Принципы крепления и установки

Способом  крепления на DIN –рейку, ОПН делятся на однофазные и трехфазные. Модульного типа ОПН делятся на три класса: B, C и D. Ограничитель B-класса устанавливают на вводе в помещение, С – в распределительном щите жилого помещения и D непосредственно на оборудование, в том случае, если ограничители класса B и C не справляются с задачей.

Технические параметры

1. Максимально действующее напряжение  это значение напряжения, при котором ограничительно может работать без перерывов.
2. Номинальное напряжение это напряжение, при котором ОПН может непрерывно работать в течении 10 минут.
3. Проводящий ток  - величина тока в цепи нелинейных резисторов при соприкасании с номинальным значением сопутствующего напряжения. Обычно это минимальное значение.
4. Номинальный разрядный ток определяет режим работы ограничителя при условиях грозы.
5. Расчетный ток коммутационного перенапряжения является индикатором при коммутационных перенапряжениях.
6. Токовая пропускная способность – это  работа разрядника без ухудшения своих характеристик.
7. Устойчивость к короткому замыканию – способность ограничителя не допускать повреждения защитной оболочки.
   
   

Службы энергокомпаний следят за безопасностью промышленных и жилых зданий, в то время как обладатели частных домов должны позаботиться о защите от грозового разряда сами. На сегодняшний день это легко сделать, выбрав в специализированном магазине электротехники подходящий под нужные условия ограничитель перенапряжения.