Испытание ОПН

Что такое ОПН и разрядники?

Ограничители перенапряжения (ОПН) — это устройства, содержащие варисторы (чаще всего на основе оксида цинка), которые быстро срабатывают при резком повышении напряжения и отводят избыточный ток в землю.

Вентильные разрядники выполняют аналогичную функцию, но основаны на другом принципе работы — например, с последовательными шунтирующими элементами и искровыми промежутками.

Испытания ограничителей перенапряжения (ОПН) — обязательная процедура при вводе в эксплуатацию и в процессе технического обслуживания. Цель испытаний — своевременно выявить деградацию варисторов, нарушение герметичности или увлажнение внутренних элементов. Каждое испытание проводится по утверждённой методике и включает визуальный осмотр, измерение сопротивления изоляции и тока утечки. Результаты испытаний фиксируются в протоколе, на основании которого принимается решение о пригодности ОПН к дальнейшей эксплуатации.

Их основное назначение — защита электрооборудования, такого как трансформаторы, выключатели, кабельные линии и другие элементы сети, от повреждений, вызванных перенапряжениями.

Зачем проводить испытания?

Со временем даже самые надёжные устройства теряют свои защитные свойства. Причины могут быть следующими:

• Старение варисторов в ОПН и снижение их проводимости;
• Увлажнение внутренних компонентов из-за нарушения герметичности;
• Повторные перенапряжения вызывают электрическое и термическое утомление элементов.

Чтобы предотвратить отказы в критических ситуациях, требуется регулярная проверка и диагностика устройств.

Основные цели испытаний ОПН

Контроль состояния

Проверка исправности и соответствия параметров устройству требованиям нормативной документации.

Раннее выявление дефектов

Диагностика признаков старения и повреждений: увлажнение, потеря герметичности, механические дефекты, отклонения по сопротивлению или току проводимости.

Профилактика аварий

Предотвращение ситуаций, при которых неисправный разрядник становится источником короткого замыкания, пробоя или возгорания.

Обеспечение безопасности персонала

Гарантия корректной работы устройств в аварийных режимах и защита людей от электротравм и последствий разрушения оборудования.

Когда проводятся испытания ОПН?

Испытания ограничителей перенапряжения (ОПН) и вентильных разрядников проводятся в следующих случаях:

• В рамках планово-предупредительных ремонтов (ППР);
• При вводе оборудования в эксплуатацию;
• В ходе регулярных (периодических) проверок согласно ПТЭЭП;
• В процессе внеплановых проверок — например, после грозы, скачков напряжения или длительных отключений.

Какие параметры проверяются при ОПН?

В процессе испытаний ОПН и разрядников осуществляется проверка следующих параметров:

• Сопротивление изоляции;
• Ток утечки и ток проводимости;
• Визуальное состояние — наличие трещин, сколов, следов ожогов и иных дефектов;
• Длина искрового промежутка и уровень пробивного напряжения;
• Соответствие фактических параметров технической документации.

Требования к проведению измерений ОПН

Для обеспечения точности и безопасности при работе с электроизмерительными приборами необходимо соблюдать следующие правила:

• Устанавливать аналоговые приборы только на жёсткой горизонтальной поверхности (если не указано иное в документации);
• Выбирать диапазон измерений, максимально близкий к ожидаемому значению — особенно для многопредельных приборов;
• Считывать показания строго под углом 90° к шкале; при наличии зеркальной шкалы стрелка должна быть совмещена с её отражением;
• Не размещать приборы на вибрирующих или неустойчивых основаниях;
• При отсутствии опоры — удерживать прибор горизонтально и перед измерением установить стрелку точно на ноль.

Средства измерений и вспомогательное оборудование для ОПН

Для выполнения испытаний и контроля технических характеристик вентильных разрядников и ограничителей перенапряжения (ОПН) применяются аттестованные средства измерений и сертифицированное вспомогательное оборудование. Все приборы должны соответствовать установленным метрологическим характеристикам и иметь действующую поверку, подтверждённую в установленном порядке.

Ниже приведён перечень основного оборудования, используемого в процессе измерений.

Таблица 1. Основные средства измерений

Требования к применяемым приборам и оборудованию при ОПН

Для обеспечения точности измерений и безопасности проведения работ необходимо соблюдать следующие требования:

• Все измерительные приборы должны быть поверены в установленные сроки и иметь актуальное свидетельство о поверке.
• Испытательные установки и вспомогательное оборудование подлежат обязательной аттестации в уполномоченных государственных организациях.

Перед началом испытаний необходимо:

• Проверить техническую исправность оборудования;
• Убедиться в наличии всех комплектующих и принадлежностей;
• Провести внешний осмотр на предмет механических повреждений и дефектов изоляции.

Запрещается использование неисправных приборов, устройств с истёкшим сроком поверки или не прошедших аттестацию. Такие случаи могут привести к искажению результатов испытаний и создают риск аварийных ситуаций, угрожающих жизни и здоровью персонала.

Правильный выбор, проверка и обслуживание средств измерений — это залог достоверных испытаний, соблюдения норм и безопасности при работе с высоковольтным оборудованием.

Методика испытаний ОПН

Определение сопротивления изоляции

Метод измерения сопротивления изоляционного материала вентильных разрядников основан на определении объёмной и поверхностной электропроводности диэлектрика. Для проведения испытаний используется мегаомметр Е6-31, обеспечивающий необходимую точность и стабильность измерений.

Показания прибора позволяют оценить общее состояние изоляции и её способность препятствовать токам утечки, что имеет важнейшее значение для надежной и безопасной работы электрооборудования.

Измерение тока проводимости

Испытания на ток проводимости проводятся для разрядников, в конструкции которых предусмотрены шунтирующие резисторы. Методика основана на определении величины тока, проходящего через разрядник при подаче выпрямленного напряжения, генерируемого высоковольтной установкой СКАТ-70М.

Измерения проводятся в соответствии с требованиями таблицы 1.8.29 ПУЭ, что гарантирует достоверность полученных данных и соответствие стандартам технической эксплуатации.

Требования по безопасности и охране окружающей среды

Меры по охране труда

Перед проведением испытаний (ОПН) и измерений необходимо строго соблюдать организационные и технические меры безопасности, установленные:

• Правилами охраны труда при эксплуатации электроустановок (ПОТЭЭ);
• ГОСТ 12.3.019-80 «Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности».

При выполнении работ также необходимо руководствоваться:

• Инструкциями по охране труда при работе с вентильными разрядниками;
• Требованиями безопасности, указанными в эксплуатационной документации на применяемые измерительные приборы.

Работы в электроустановках напряжением до и выше 1000 В должны выполняться с обязательным использованием:

• Диэлектрических средств индивидуальной защиты;
• Предупредительных плакатов и сигнальных знаков;
• Комплекта защитных ограждений (при необходимости).

По завершении работ по ОПН необходимо:

• Привести рабочее место в порядок;
• Восстановить все временно отключённые коммутационные соединения (если они применялись);
• Проверить отсутствие посторонних предметов или потенциально опасных ситуаций на объекте.

Требования к освещённости

Проведение измерений в плохо освещённых или затемнённых помещениях запрещено.

Освещённость должна быть:

• Равномерной по всей площади рабочего пространства;
• Достаточной для считывания показаний и визуального контроля;
• Не создавать слепящего эффекта от осветительных приборов.

Охрана окружающей среды при ОПН

При проведении испытаний и в процессе эксплуатации электроустановок необходимо принимать меры, направленные на минимизацию негативного воздействия на окружающую среду. К таким мерам относятся:

• Снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;
• Контроль за сбросами в водные объекты и водоотведение;
• Снижение уровня шума, вибраций и электромагнитного излучения;
• Ограничение потребления воды из природных источников.

Уровни электрических и магнитных полей, а также акустического шума, возникающих при эксплуатации оборудования, должны соответствовать требованиям действующих санитарных норм и стандартов.

Дополнительные меры по охране окружающей среды при выполнении данного вида измерений не требуются.

Квалификационные требования к персоналу для испытания ОПН

К выполнению работ по испытанию вентильных разрядников и обработке результатов измерений допускаются только лица, соответствующие установленным требованиям по профессиональной подготовке и допуску к работам в электроустановках.

Общие условия допуска к испытаниям ОПН

Испытания могут выполнять сотрудники, которые соответствуют следующим критериям:

• Возраст не менее 18 лет;
• Наличие профильного электротехнического образования;
• Прохождение обучения по безопасным методам и приёмам труда;
• Знание правил техники безопасности и прохождение медицинского освидетельствования;
• Проведение первичного инструктажа на рабочем месте с записью в журнале и подписями;
• Ознакомление с действующей методикой испытаний и технической документацией на используемое оборудование.

Требования к составу бригады для испытаний ОПН

Испытания должны выполняться бригадами не менее трёх человек со следующим распределением обязанностей и квалификации:

• Руководитель работ — квалификационная группа по электробезопасности не ниже IV;
• Члены бригады — группа не ниже III;
• Все участники обязаны иметь при себе действующее удостоверение о проверке знаний нормативных требований по электробезопасности.

Организация охраны зоны испытаний

При проведении работ на открытых объектах или в условиях возможного доступа посторонних лиц может быть организована охрана. Для этого привлекаются члены бригады с группой по электробезопасности не ниже II. Их задача — исключить приближение посторонних к следующим объектам:

• Испытываемое оборудование;
• Соединительные кабели и провода;
• Испытательная установка.

Охраняющий персонал обязан:

• Находиться вне ограждения зоны испытаний;
• Считать всё оборудование потенциально находящимся под напряжением;
• Не покидать охраняемый пост без разрешения производителя работ.

Ответственность за нарушение требований

Лица, нарушившие требования:

• Правил охраны труда при эксплуатации электроустановок (ПОТЭЭ);
• Инструкций по охране труда;
• Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП);
• Или исказившие результаты измерений,

несут дисциплинарную, административную или уголовную ответственность в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.

Условия проведения испытаний

Испытания и измерения электрических характеристик вентильных разрядников выполняются непосредственно на объекте, в условиях, максимально приближенных к реальной эксплуатации электроустановок.

Общие климатические требования

Для обеспечения достоверности результатов и безопасности персонала необходимо соблюдение следующих условий окружающей среды:

• Температура воздуха — не ниже +10°C;
• Отсутствие атмосферных осадков, пылевой активности и конденсата на поверхностях оборудования;
• Испытуемые устройства должны быть сухими, чистыми и предварительно очищенными от загрязнений перед высоковольтными измерениями.

Соблюдение указанных условий снижает риск возникновения токов утечки по изоляционной поверхности и минимизирует вероятность .

Влажность воздуха

Относительная влажность оказывает существенное влияние на надежность высоковольтных испытаний. Установлен следующий норматив:

• Допустимый максимум — 90%.

Превышение этого порога может привести к образованию конденсата на элементах установки, что повышает риск пробоя изоляции и выхода из строя как испытуемого оборудования, так и применяемых измерительных систем.

Атмосферное давление

Несмотря на то, что атмосферное давление не оказывает существенного влияния на параметры испытаний (ОПН), его значение подлежит обязательной фиксации в протоколе — в соответствии с требованиями нормативной документации.

Подготовка к проведению испытаний

Организация рабочего места и допуск персонала к выполнению испытаний осуществляются в строгом соответствии с Правилами охраны труда при эксплуатации электроустановок (ПОТЭЭ), которые регламентируют порядок организационных и технических мероприятий перед испытанием..

Подготовительный этап включает проверку технической готовности оборудования, средств измерений и визуальный контроль испытуемой электроустановки. Особое внимание уделяется назначению ответственного руководителя испытания и оформлению наряда-допуска. Перед началом работ каждый участник должен быть проинструктирован о мерах безопасности, связанных непосредственно с предстоящим испытанию.

Последовательность подготовительных действий

1. Организация и допуск к работам

• Оформление наряда-допуска (при необходимости);
• Проведение инструктажа и проверка группы по электробезопасности каждого члена бригады;
• Обеспечение наличия и применения средств индивидуальной и коллективной защиты.

2. Коммутационное оборудование

• Убедиться в наличии изолирующих прокладок между подвижными и неподвижными контактами коммутационного аппарата;
• Проверить защиту от случайной подачи напряжения через удерживающие устройства.

3. Проверка оборудования

• Осмотреть объект на наличие механических повреждений: сколов, трещин, следов оплавления, коррозии;
• Проверить затяжку всех болтовых соединений на прочность и корректность;
• Убедиться в целостности изоляции кабелей и корпуса измерительных приборов.

4. Проверка средств измерений

• Убедиться, что элементы питания приборов заряжены и пригодны к работе;
• Изучить техническую и паспортную документацию на используемое оборудование;
• Проверить отсутствие внешних повреждений и нарушений герметичности.

5. Проверка схемы электроустановки

• Ознакомиться с проектной и исполнительной документацией на объект;
• Сверить фактическое подключение с проектной схемой, убедиться в отсутствии несоответствий.

6. Подключение и сборка измерительной схемы

• Установить приборы на жёсткую горизонтальную поверхность (если не указано иное в ТУ);
• Подключить соединительные провода к соответствующим зажимам приборов;
• Собрать испытательную схему в соответствии с методикой.

7. Контроль готовности схемы

• Проверить корректность соединений, наличие и исправность рабочих и защитных заземлений;
• Оценить состояние коммутационных аппаратов, обеспечивающих подачу напряжения.

Выполнение испытаний

1. Визуальный осмотр вентильных разрядников

Перед началом измерений обязательно проводится внешний осмотр разрядников с целью выявления дефектов, которые могут негативно повлиять на изоляционные свойства и надёжность оборудования.

Проверке подлежат:

• Трещины (поверхностные и сквозные) на изоляционной оболочке и корпусе;
• Сколы фарфоровых элементов (повреждение более 25% — браковка);
• Следы термического воздействия: ожоги, оплавления, разрушение глазури;
• Стойкие загрязнения, способные вызвать токи утечки;
• Пористость изоляционного материала, трещины на металлических фланцах и колпаках;
• Целостность влагозащитного покрытия и армировочной замазки;
• Надёжность соединения металлических элементов и арматуры;
• Параллельность между фланцем и колпачком.

Важно: разрядники с указанными дефектами не допускаются к эксплуатации и подлежат замене или дополнительной проверке.

2. Измерение сопротивления изоляции ОПН

Проводится по утверждённой методике (например, Методика №3) с использованием мегаомметра Е6-31, в зависимости от номинального напряжения объекта.

Цели измерений:

• Выявление увлажнения внутренних компонентов конструкции;
• Обнаружение обрывов цепей шунтирующих резисторов;
• Диагностика серьёзных производственных или эксплуатационных дефектов.

Порядок проведения:

• Для разрядников 3 кВ и выше — испытательное напряжение 2500 В;
• Для оборудования до 3 кВ — испытательное напряжение 1000 В.

Периодичность:

• До ввода в эксплуатацию;
• При плановом ремонте;
• Не реже 1 раза в 6 лет;
• Ежегодно перед началом грозового сезона для:
• ОРУ (открытых распределительных устройств);
• РУ шин и секционных распределений;
• Подстанций и электростанций.

Нормативные значения сопротивления:

Тип разрядника / элемента	Минимальное значение сопротивления
РВН, РВП, РВО, GZ	≥ 1000 МОм
РВС	По требованиям заводской инструкции
РВМ, РВРД, РВМГ, РВМК	Уточняется по таблице / паспорту
Иммитатор пропускной способности	Отклонение не более ±50% от предыдущих или заводских значений
Основания с регистраторами срабатывания	≥ 1 МОм

Важно: при повышенной влажности следует использовать защитный экран. Все фарфоровые элементы должны быть предварительно очищены и высушены.

3. Измерение тока утечки и тока проводимости

Цель:

Раннее выявление признаков деградации — нарушение герметичности и увлажнение внутренних компонентов.

Методика:

• Напряжение подаётся от высоковольтной установки, например, СКАТ-70М;
• Контроль значения — по вольтметру в первичной цепи;
• Измерения проводятся:
• При вводе разрядников с шунтирующими резисторами в работу;
• Периодически (не реже 1 раза в 6 лет) — для разрядников с магнитным гашением дуги;
• Внеочередные измерения — при подозрении на неисправности.

Температурная поправка:

Все измерения тока корректируются на температуру +20°C:

• +3% за каждые 10°C понижения ниже +20°C;
• –3% за каждые 10°C превышения выше +20°C.

Дополнительные условия:

• Фарфоровая поверхность должна быть очищена тряпкой, смоченной в бензине;
• Применение воды не допускается — требуется длительная сушка;
• Для сглаживания пульсаций допустимо использование косинусных конденсаторов на 10,5 кВ;
• При испытаниях выше 15 кВ используются два последовательно включённых конденсатора.

4. Измерение искрового промежутка и пробивного напряжения

Параметры длины внешнего искрового промежутка и пробивного напряжения должны строго соответствовать данным, указанным в:

• Паспортной документации изделия;
• Регламенте «Объёмы и нормы испытаний электрооборудования».

Несоответствие этих параметров считается нарушением защитных характеристик и требует немедленной диагностики технического состояния разрядника.

Обработка результатов испытаний и оценка точности

Ведение первичной документации

Все данные, полученные в ходе испытаний вентильных разрядников, заносятся в рабочий журнал (или тетрадь). Записи должны быть полными, читаемыми и содержать следующую информацию:

• Дата проведения испытаний;
• Температура, относительная влажность и атмосферное давление во время измерений;
• Наименование и тип испытываемого оборудования;
• Номинальные параметры объекта (напряжение, класс, марка и т.д.);
• Фактические результаты измерений;
• Использованная схема подключения.

Такая фиксация данных обеспечивает прослеживаемость, анализ результатов и проверку их соответствия нормативной базе.

Сравнение с нормативами

Полученные значения должны быть обязательно сопоставлены с нормативами, установленными в:

• Нормативно-технической документации (НТД);
• Паспортах изделий;
• Действующих «Нормах испытания электрооборудования».

Особое внимание уделяется значениям токов проводимости при выпрямленном напряжении — они не должны превышать допустимые пределы, указанные производителем и нормативами.

Корректировка результатов по температуре

Если испытания проводились при температуре, отличающейся от +20°C, следует внести температурную поправку к результатам:

• При температуре выше +20°C — уменьшить значение на 0,3% за каждый градус превышения;
• При температуре ниже +20°C — увеличить значение на 0,3% за каждый градус понижения.

Пример: если температура во время испытаний составляла +30°C, необходимо вычесть 3% от полученного значения тока проводимости.

Итоговая оценка

После учёта всех поправок и сверки с нормативными документами оформляется техническое заключение о состоянии разрядника, его пригодности к эксплуатации и необходимости (или отсутствии) дополнительных проверок или ремонта.

Популярные вопросы

Какие испытания проводятся для ОПН и разрядников?

Для ограничителей перенапряжения (ОПН) и разрядников проводятся комплексные испытания, включая измерение сопротивления изоляции, тока утечки и проверку нелинейных характеристик. Эти испытания подтверждают способность ограничителей гасить импульсные перенапряжения, а измерение параметров позволяет выявить деградацию варисторов. Периодичность испытаний регламентируется ГОСТ Р 52725-2007

Зачем проводить измерение тока утечки ОПН?

Измерение тока утечки — ключевой этап испытаний ограничителей перенапряжения. Оно позволяет оценить состояние варисторных блоков и выявить увлажнение или старение. При росте тока утечки снижается эффективность ОПН в подавлении перенапряжения. Такое измерение обязательно при приёмосдаточных и плановых испытаниях разрядников и ограничителей

Чем отличаются испытания ОПН от испытаний разрядников?

Современные ОПН (без искровых промежутков) проходят испытания с акцентом на измерение нелинейных характеристик и тока проводимости. В отличие от старых разрядников, у ограничителей проверяется стабильность при длительном воздействии перенапряжения. Оба типа требуют испытаний на герметичность и изоляцию, но методики измерения различаются — особенно при высоких классах напряжения

Какие параметры ограничителей перенапряжения проверяются при испытаниях?

При испытаниях ограничителей перенапряжения (ОПН) выполняются: измерение сопротивления изоляции (≥3000 МОм для 110 кВ и выше ), измерение тока утечки, проверка на пробой и визуальный контроль герметичности. Эти испытания подтверждают надёжность защиты от импульсных перенапряжений. Для разрядников добавляются испытания на срабатывание при импульсах — всё для обеспечения безопасности ограничителей в эксплуатации.