Definição: O dispositivo usado para a proteção do equipamento nas subestações contra ondas viajantes, esse tipo de dispositivo é chamado de para-raios ou desviador de surtos. Em outras palavras, o para-raios desvia a alta tensão anormal para o solo sem afetar a continuidade do fornecimento. É conectado entre a linha e o terra, ou seja, em paralelo com o equipamento a ser protegido na subestação.

A seguir, são apresentados os danos causados ​​pela onda de deslocamento no equipamento da subestação.

1. A alta tensão de pico ou crista da oscilação pode causar um flash over no enrolamento interno, prejudicando o isolamento do enrolamento.
2. As frentes íngremes das ondas podem causar flashover externo entre o terminal do transformador.
3. A tensão de pico mais alta da oscilação pode causar flashover externo, entre o terminal do equipamento elétrico, o que pode resultar em danos ao isolador.

Trabalho do para-raios

Quando uma onda em movimento atinge o prendedor, ela produz faíscas a uma certa tensão pré-fixada. O prendedor fornece um caminho condutor para as ondas de impedância relativamente baixa entre a linha e o solo. A impedância de surto da linha restringe a amplitude da corrente que flui para o terra.

O pára-raios fornece um caminho de baixa impedância somente quando o surto de deslocamento atinge o desviador de surto, nem antes nem depois dele. 

Um pára-raios ideal deve ter as seguintes características;

1. Ele não deve consumir nenhuma corrente durante a condição operacional normal, ou seja, a tensão de ignição deve estar acima da frequência normal ou anormal de energia que pode ocorrer no sistema.
2. Qualquer voltagem anormal transitória acima do valor de quebra deve causar a quebra o mais rápido possível, de modo que possa fornecer um caminho condutor ao terra.
3. Quando a avaria ocorrer, ela deverá ser capaz de transportar a corrente de descarga resultante sem se danificar e sem que a tensão exceda o valor de avaria.
4. A corrente de frequência de potência após a falha deve ser interrompida assim que a tensão transitória cair abaixo do valor de falha.

Existem muitos tipos de pára-raios que são usados ​​para proteger o sistema de energia. As opções do para-raios dependem do fator, tensão e frequência da linha, custo, condições climáticas e confiabilidade.

Localização do pára-raios

O pára-raios está localizado próximo ao equipamento a ser protegido. Eles geralmente são conectados entre fase e terra em um sistema CA e pólo e terra no caso do sistema CC. Em um sistema CA, um pára-raios separado é fornecido para cada fase.

Em um sistema CA de tensão extra-alta, o desviador de sobretensão é usado para proteger os geradores, transformadores, barramentos, linhas, disjuntores, etc. No sistema HVDC, o pára-raios é usado para proteger os barramentos, reatores de unidades conversoras de válvulas, filtros, etc. .