Устройство защиты от перенапряжения представляет собой устройство для защиты электрооборудования от перенапряжения переходных процессов, вызванных внешним (молнии) или внутренними (переключение) событий. Устройства этого класса, также называемые устройством защиты от перенапряжения (SPD) или ограничителем перенапряжения (TVSS), используются для защиты оборудования в системах передачи и распределения электроэнергии. (Для защиты потребительского оборудования используются различные продукты, называемые сетевыми фильтрами. ) Критерий энергии для различных изоляционных материалов можно сравнить по соотношению импульсов. Разрядник для защиты от перенапряжений должен иметь низкий коэффициент импульсов, чтобы импульсный импульс, падающий на ОПН, мог быть отведен на землю вместо того, чтобы проходить через устройство.
Для защиты блока оборудования от переходных процессов, возникающих на присоединенном проводе, разрядник для защиты от перенапряжения подключается к проводнику непосредственно перед тем, как он входит в оборудование. Ограничитель перенапряжения также подключен к земле и функционирует, направляя энергию от переходного процесса перенапряжения на землю, если он возникает, при этом проводник изолируется от земли при нормальных рабочих напряжениях. Обычно это достигается за счет использования варистора, который имеет существенно разное сопротивление при разных напряжениях.
Ограничители перенапряжения обычно не предназначены для защиты от прямого удара молнии в проводник, а скорее от электрических переходных процессов, возникающих в результате ударов молнии, возникающих в непосредственной близости от проводника. Молния, ударяющая в землю, вызывает заземляющие токи, которые могут проходить по подземным проводникам и вызывать переходные процессы, распространяющиеся наружу к концам проводника. Такой же вид индукции происходит в надземных и надземных проводниках, которые испытывают проходящую энергию атмосферного ЭМИ, вызванного вспышкой молнии. Ограничители перенапряжения защищают только от наведенных переходных процессов, характерных для быстрого нарастания разряда молнии, и не защищают от электризации, вызванной прямым ударом по проводнику. Переходные процессы, подобные индуцированным молнией, например, при переключении при коротком замыкании высоковольтной системы, также могут быть безопасно отведены на землю; однако эти устройства не защищены от длительных сверхтоков. Энергия в управляемом переходном процессе существенно меньше, чем у разряда молнии; однако его по-прежнему достаточно, чтобы вызвать повреждение оборудования, и часто требуется защита.
Без очень толстой изоляции, которая обычно является недопустимой по стоимости, большинство проводников, проложенных на более чем минимальные расстояния (более приблизительно 50 футов), в какой-то момент во время использования будут испытывать вызванные молнией переходные процессы. Поскольку переходный процесс обычно инициируется в некоторой точке между двумя концами проводника, в большинстве приложений ограничитель перенапряжения устанавливается непосредственно перед тем, как проводник попадает в каждую часть оборудования, подлежащего защите. Каждый проводник должен быть защищен, так как каждый будет иметь свой собственный индуцированный переходный процесс, и каждый SPD должен обеспечивать путь к земле, чтобы безопасно отвести переходный процесс от защищаемого компонента. Единственное заметное исключение, когда они не устанавливаются на обоих концах, - это системы распределения высокого напряжения. Как правило, индуцированного напряжения недостаточно, чтобы вызвать повреждение линий, генерирующих электричество; тем не менее, установка на служебном входе в здание является ключом к защите продуктов, находящихся ниже по цепочке, которые не столь надежны.