Электрическое оборудование может оказаться под повышенным (по сравнению с номинальным) напряжением при грозе и коммутации электрических сетей. Для ограничения перенапряжений применяют вентильные разрядники и ограничители перенапряжений.
В эксплуатации находятся различные типы разрядников – РВС, РВП, РВМ и др. Обязательными элементами вентильного разрядника является искровой промежуток и последовательно включенный с ним нелинейный резистор. В нормальных условиях работы электроустановки искровой промежуток отделяет токоведущие части от заземления и при появлении импульса перенапряжения срезает волну опасного перенапряжения, обеспечивая при этом надежное гашение дуги сопровождающего тока (тока промышленной частоты, проходящего вслед за импульсом тока) при первом его прохождении через нулевое значение.
Искровой промежуток на соответствующий класс напряжения набирается из блоков искровых промежутков, помещенных в фарфоровый цилиндр.
В вентильных разрядниках последовательно с блоками искровых промежутков включают нелинейные резисторы. Они состоят из вилитовых дисков, собранных в блоки.
Диски обладают свойством изменять сопротивление в зависимости от величины приложенного к ним напряжения. С увеличением напряжения сопротивление их уменьшается, что способствует прохождению больших импульсных токов молнии при небольшом падении напряжения на разряднике.
Диски нелинейных резисторов невлагостойки и во влажной среде резко ухудшают свои характеристики. Поэтому все элементы вентильных разрядников размещают в герметичных фарфоровых покрышках. Заземляют разрядники присоединением к общему заземляющему устройству.
Эффективность защиты вентильными разрядниками определяется расстоянием их от защищаемого оборудования: чем ближе к защищаемому оборудованию они установлены, те эффективнее их защита. ОПН (ограничитель перенапряжений нелинейный). Для защиты подстанций от перенапряжений все большее применение находят ОПН. Отличаются они от вентильных разрядников тем, что отсутствуют искровые промежутки и из совершенно другого материала изготовлены нелинейные резисторы.
После срабатывания и снижения напряжения до фазного, сопровождающий ток через резисторы, снижается до нескольких миллиампер, что позволяет отказаться от последовательных искровых промежутков.
При отсутствии искровых промежутков через резисторы в нормальном режиме проходит небольшой ток проводимости. Длительное прохождение тока проводимости ведет к старению нелинейного сопротивления. Поэтому в эксплуатации систематически проверяют значение тока проводимости и не допускают его увеличения до значений, при которых возможен тепловой пробой.
Обслуживание разрядников и ОПН. Наблюдение за их работой ведется по показаниям регистраторов срабатывания. Они включаются последовательно в цепь «прибор – земля», и через них проходит импульсный ток.
При осмотрах вентильных разрядников и ОПН обращают внимание на целость фарфоровых покрышек, армированных швов и резиновых уплотнений.
Поверхность фарфоровых покрышек должна быть всегда чистой, так как разрядники о ОПН не рассчитаны на работу в загрязненной атмосфере. Грязь на поверхности покрышек искажает распределение напряжения вдоль разрядника, что может привести его к перекрытию даже при номинальном рабочем напряжении.
Опыт эксплуатации показывает, что внутри разрядников могут возникать следующие повреждения: разрывы в цепях шунтирующих резисторов, увлажнение дисков последовательных резисторов и др. Такие повреждения обычно выявляются в ходе профилактических испытаний. Однако в процессе развития повреждения внутри разрядника могут возникнуть потрескивания, которые могут быть обнаружены на слух.