Високочастотні загороджувачі (ВЗ, або загороджувачі) застосовуються при організації високочастотних каналів зв’язку по проводах ліній електропередачі, за допомогою яких здійснюється передача сигналів диспетчерського управління, релейного захисту і протиаварійної автоматики, що забезпечують ефективне виробництво, передачу і розподіл електроенергії.
Електричні перенапруження, що генеруються в електричних мережах високої напруги, є одним з основних чинників порушення працездатності загороджувачів, встановлених в проводах ВЛ. На деяких лініях електропередачі відмови нині чинних загороджувачів носять систематичний характер із-за низької стійкості до дії високовольтних імпульсів.
Проблема полягає в тому, що ЕМС загороджувачів недостатньо вивчена, а їх традиційний захист, зокрема від перенапружень, мало ефективна [2].
Низька ефективність традиційно використовуваних як захисні пристрої вентильних розрядників з іскровим проміжком за-ключаєтся в нестабільності їх напруги пробою при дії хвиль перенапружень з крутим фронтом, що виникають, наприклад, при комутаційних перемиканнях.
Крім того, розрядники володіють низьким значенням робочого струму і розраховані на обмежене число імпульсних струмів.
Тому ВЕІ спільно з ОАО «РОСЕП» розробило для вітчизняних загороджувачів спеціальні захисні пристрої без іскрових проміжків на базі металлооксидного високонелінійного обмежувача перенапружень (ОПН).
Захисний рівень імпульсної напруги ОПН мало (в межах 10%) залежить від фронту хвилі перенапруження, а експлуатаційний ресурс в десятки разів перевищує ресурс розрядників.
При застосуванні в загороджувачах нових засобів захисту від перенапружень типу ОПН необхідно враховувати, що напруга, що залишається, ОПН рівно захисному рівню і із-за перепаду напруги на захисному пристрої можлива поява перехідних процесів в схемі самого загороджувача.
Загороджувач складається з силового реактора і підключених паралельно до нього захисного пристрою від перенапружень і блоку настройки, що забезпечує настроювання загороджувача на робочу смугу загороди за допомогою паралельних і послідовних LC контурів, сполучених в основному по двух- (мал. 1) і трьох- контурним схемам смугових фільтрів [3].
Найбільшу небезпеку перенапруження представляють для конденсаторів блоку настройки (мал. 1).
Коли з боку лінії електропередачі або шин підстанції на вхідні затиски загороджувача (рис.1) поступає хвиля перенапруження, то під впливом перепаду напруги починається заряд конденсатора С1, включеного паралельно реактору, і конденсатора С2 в послідовному контурі блоку настройки, що складається з конденсатора С2, індуктивності L2 і резистора Rн.
Зростання напруги на конденсаторі С1 припиняється досягши захисного рівня ОПН, підключеного паралельно входу загороджувача. Проте за рахунок дії вхідної напруги і магнітної енергії, запасеної в котушці індуктивності L2, перехідний процес продовжується в послідовному контурі блоку настройки.