Коммутационный разрядник защищает изоляцию электропередач 330, 500 и 750 кВ. Могут быть полезными коммутационные разрядники и в ЛЭП 110-220 кВ, однако здесь они не получили распространения.
Среди технических областей эффективного использования коммутационных разрядников следует отметить прежде всего сокращение междуфазной воздушной изоляции на подстанциях и трансформаторах трехфазного исполнения; увеличение срока службы высоковольтных аппаратов и снижение требовании к ним, диктуемых коммутационными перенапряжениями; сокращение габаритов закрытых распредустройств.
При коммутационных перенапряжениях, превосходящих по кратности уровень защищаемой изоляции, разрядник должен срабатывать раньше, чем напряжение достигнет опасного для изоляции значения, и надежно защищать изоляцию линии электропередачи и оборудование подстанции. Наиболее эффективное ограничение коммутационных перенапряжений, возникающих в переходных процессах на односторонне питаемой линии передачи, достигается при установке разрядника на разомкнутом конце линии. Поскольку в аварийных режимах любой конец линии может оказаться разомкнутым, коммутационные разрядники, как правило, приходится устанавливать по обоим концам линии, а в секционированных электропередачах - по концам каждого участка.
Пробивное напряжение разрядника должно быть ниже уровня изоляции защищаемых им объектов, а для того чтобы линейные разрядники обеспечивали защиту изоляции всей линии, при выборе пробивного напряжения следует учитывать ограниченность зоны защиты разрядника, поскольку напряжение на защищаемом участке линии после срабатывания разрядника всегда превосходит его пробивное напряжение.
Вместе с тем снижение пробивного напряжения разрядника ухудшает другие защитные характеристики: в разряднике с магнитным гашением дуги уменьшается напряжение гашения разрядника; увеличивается общее число срабатываний разрядника, сокращая срок службы. Поэтому разность уровня защищаемой изоляции и пробивного напряжения защитного разрядника выбирают минимальной, обеспечивая приемлемую надежность защиты изоляции линии. Принимая во внимание, что электрическая прочность защищаемой изоляции и искровых промежутков защитного разрядника, а также амплитуды возникающих в сети перенапряжений статистически меняются, необходимое снижение среднего значения пробивного напряжения разрядника по отношению к уровню защищаемой изоляции следует определять с учетом статистических характеристик всех указанных величин.
Для надежной зашиты изоляции линии напряжение, остающееся на рабочем сопротивлении после срабатывания разрядника, также не должно превосходить уровня защищаемой изоляции.
Исходным условием для выбора пробивного напряжения разрядника и его рабочего сопротивления должна служить задаваемая вероятность отказа в защите, определяющая число допускаемых перекрытий защищаемой изоляции за год.
Наряду с вынужденным напряжением в месте установки разрядника, рабочим сопротивлением и пробивным напряжением разрядника определяются в конечном счете требования к его дугогасящей способности, поскольку сопротивлением разрядника в схеме с известными статистическими характеристиками кратности воздействующих перенапряжений однозначно задается статистическое распределение амплитуды тока через разрядник Поэтому, располагая сведениями о дугогасящей способности той или иной конструкции разрядника, после определения пробивною напряжения и рабочего сопротивления, требуемых по условиям заданной надежности защиты, можно указать, как часто разрядник этой конструкции не будет справляться с гашением сопровождающего тока Тем самым может быть установлена область применения разрядников различного типа в зависимости от схемы и параметров сети и уровней изоляции линии.
Проблема комплексного выбора коммутационных разрядников получила полное и строгое разрешение в ряде теоретических работ.
