Разрядники и ограничители напряжений служат для зашиты цепей электровозов и электропоездов от перенапряжений, возникающих в контактной сети при грозовых электрических разрядах. Наиболее опасны перенапряжения, вызываемые прямыми ударами молнии в контактную сеть или ее опоры. Перенапряжения в контактной сети достигают нескольких сотен киловольт и опасны для изоляции электрических аппаратов, машин и проводов. Волны перенапряжений характеризуют амплитудой Д1У, крутизной фронта Д1У/Д< и длиной. Перенапряжения протекают за очень малое время при значительной мощности.
Для защиты оборудования тяговых устройств от перенапряжений ограничивают область распространения перенапряжений, для чего вдоль контактной сети через определенное расстояние устанавливают роговые разрядники, т. е. создают искровые промежутки между контактным проводом и ходовым рельсом.
На электровозах и электропоездах устанавливают разрядники различных конструкций (РМВУ-3,3; РВКУ-З.ЗА01 на электровозах и электропоездах постоянного тока; РВМК-1У, РВМК-У и VI,
РВЭ-25М на электровозах и электропоездах переменного тока). В них применены диски 7 (рис. 216), изготовленные из ви-лита (полупроводникового материала на основе карборунда). С увеличением напряжения, приложенного к вилиту, внутри него появляется большое количество проводящих каналов, в связи с чем общее сопротивление его уменьшается и волна перенапряжений быстро отводится в землю при ограниченном напряжении на защищаемом оборудовании.
Существенным показателем работоспособности разрядника является способность вилитовых дисков воспринимать энергию разряда. Увеличение этой способности позволяет понижать уставку разрядника, допуская более частые его срабатывания.
Магнитный униполярный разрядник РМВУ-3,3 содержит два вилитовых диска 5 и 7 (рис. 216, а), два искровых униполярных промежутка 14, постоянные магниты 12, 15 и 25, которые размещены внутри фарфорового кожуха 3 и сжаты пружиной 8 вместе с монтажными деталями 4, И, 13 и 18. Кожух закрыт снизу днищем 16 и соединен с основанием 1 заливочной массой 2. Искровые промежутки для равномерного распределения напряжения между ними шунтированы многоомными резисторами гш (рис. 216, б). Магниты 12 и 15 (см. рис. 216, а) обеспечивают равномерное магнитное поле у искровых промежутков и в зоне горения дуги. Так как вилит обладает гигроскопичностью и при попадании в него влаги теряет свои электрические свойства, то кожух 3 герметически уплотняют кольцевыми прокладками 9 и 17 из озоно- и морозостойкой резины. Диски
5 и 7 по бокам покрывают изоляционной замазкой, которая скрепляет их и одновременно предотвращает разряды по этим поверхностям. Фетровые прокладки
6 предотвращают горизонтальное перемещение дисков 5 и 7.
В разрядниках РМВУ-3,3 и РМБВ-3,3 при напряжении контактной сети до 4 кВ ток утечки составляет 100-300 мкА. При перенапряжении 7,5-9 кВ искровые промежутки пробиваются. После прохождения волны перенапряжения и снижения напряжения контактной сети до номинального сопротивление вилитовых дисков увеличивается до 140-160 Ом, ток падает до 25-30 А. При этом дуга на искровых промежутках растягивается под действием магнитного поля постоянных магнитов и разрывается. Для предотвращения взрыва фарфорового кожуха под значительным давлением газов, возникающих в разряднике в случае его повреждения, в днище 16 установлен предохранительный клапан 19, который открывается при определенном давлении внутри кожуха.
