Воздушный разрядник закрытого или открытого типа
Воздушный разрядник представляет собой дугогасительную трубку из полимеров, способных подвергаться термической деструкции с выделением значительного количества газов и без значительного обугливания — полихлорвинила или оргстекла (первоначально, в начале XX века, это была фибра), с разных концов которой закреплены электроды. Один электрод заземляется, а второй располагается на определенном расстоянии от него (расстояние определяет напряжение срабатывания, или пробоя, разрядника) и имеет прямое электрическое подключение к защищаемому проводнику линии. В результате пробоя в трубке возникает интенсивная газогенерация (плазма), и через выхлопное отверстие образуется продольное дутье, достаточное для гашения дуги. В воздушном разряднике открытого типа выброс плазменных газов осуществляется в атмосферу. Напряжение пробоя воздушных разрядников - более 1 килоВольта.
Газовый разрядник
Конструкция и принцип действия идентичны воздушному разряднику. Электрический разряд происходит в закрытом пространстве (керамическая трубка), заполненном инертными газами. Технология электрического разряда в газонаполненной среде позволяет обеспечить более лучшие характеристики скорости срабатывания и гашения разрядника. Напряжение пробоя газонаполненного разрядника - от 60 Вольт до 5 килоВольт.
Вентильный разрядник
Вентильный разрядник состоит из двух основных компонентов: многократного искрового промежутка (состоящего из нескольких однократных) и рабочего резистора (состоящего из последовательного набора вилитовых дисков). Многократный искровой промежуток последовательно соединен с рабочим резистором. В связи с тем, что вилит меняет характеристики при увлажнении, рабочий резистор герметично закрывается от внешней среды. Во время перенапряжения многократный искровой промежуток пробивается, задача рабочего резистора — снизить значение сопровождающего тока до величины, которая сможет быть успешно погашена искровыми промежутками. Вилит обладает особенным свойством — его сопротивление нелинейно — оно падает с увеличением значения силы тока. Это свойство позволяет пропустить больший ток при меньшем падении напряжения. Благодаря этому свойству вентильные разрядники и получили свое название. Среди прочих преимуществ вентильных разрядников следует отметить бесшумность срабатывания и отсутствие выбросов газа или пламени.
Магнитовентильный разрядник (РВМГ)
РВМГ состоит из нескольких последовательных блоков с магнитным искровым промежутком и соответствующего числа вилитовых дисков. Каждый блок магнитных искровых промежутков представляет собой поочередное соединение единичных искровых промежутков и постоянных магнитов, заключенное в фарфоровый цилиндр.
При пробое в единичных искровых промежутках возникает дуга, которая за счет действия магнитного поля, создаваемого кольцевым магнитом, начинает вращаться с большой скоростью, что обеспечивает более быстрое, по сравнению с вентильными разрядниками, дугогашение.
Молнееотводы
Открытые распределительные устройства электростанций и подстанций, как правило, защищаются от прямых ударов молнии (ПУМ) стержневыми молниеотводами и только для защиты протяженных шинных мостов и гибких связей применяются тросовые молниеотводы.
Защита ОРУ от ПУМ может быть осуществлена установкой стержневых молниеотводов на порталах подстанции или устройством отдельно стоящих стержневых молниеотводов со своими обособленными заземлителями. Защита ОРУ от ПУМ, выполненная установленными на конструкциях ОРУ стержневыми молниеотводами, дешевле защиты, выполненной из отдельно стоящих молниеотводов.
стоящие молниеотводы с обособленным заземлением могут быть установлены так, что «обратные» перекрытия с заземлителей на токоведущие части подстанции исключаются. Защита от ПУМ при этом оказывается значительно надежнее, но дороже защиты с молниеотводами, установленными на конструкциях подстанции.
При выборе защиты от ПУМ ОРУ подстанций определяется оптимальный вариант защиты. Для этого сопоставляется стоимость молниезащиты из молниеотводов, установленных на конструкциях подстанции, или из отдельно стоящих молниеотводов с обособленными заземлителями, с ущербом, который может принести поражение ОРУ молнией.
Надежность защиты подстанции от ПУМ как отдельно стоящими молниеотводами, так и молниеотводами, установленными на конструкциях подстанции, может быть оценена по количеству случаев коротких замыканий в ОРУ, вызванных прорывами молнии через зону защиты молниеотводов и обратными перекрытиями с заземлений и заземленных конструкций на токоведущие части ОРУ.
При установке молниеотводов на конструкциях подстанций вероятность обратных перекрытий изоляции тем выше, чем ниже номинальное напряжение подстанции. Это объясняется тем, что с понижением номинального напряжения подстанции снижается уровень изоляции ее оборудования. Наибольшую опасность для изоляции представляет установка молниеотводов на конструкциях подстанций с номинальным напряжением 35 кВ. Поэтому при установке молниеотводов на конструкциях ОРУ напряжением 35 кВ принимаются более жесткие меры для предупреждения обратных перекрытий изоляции при грозовых ударах в молниеотводы.