Problem prenapona vakuumskih prekidača u određenoj je mjeri utjecao na njihovu brzinu razvoja. Stoga je vrlo potrebno proučiti i istražiti uzroke prenapona te poduzeti određene mjere zaštite u kombinaciji s proizvodnom praksom.
1 Vrste stvaranja prenapona
1.1 Isključni prenapon
Kada vakuumski prekidač prekine malu izmjeničnu struju, zbog same komore za gašenje luka, kada struja padne s vršne vrijednosti, ali ne dosegne prirodnu nultu točku, luk se gasi i struja se iznenada prekida. Preostala elektromagnetska energija na induktivnom opterećenju će generirati prenapon, koji nazivamo prenapon isključenja. Isključni prenapon nije jedinstven za vakuumske prekidače. Imaju ga i prekidači drugih medija, no veća je vjerojatnost pojave vakuumskih prekidača, posebno kod prekidanja malih induktivnih struja. Isključna vrijednost i njezin višestruki prekostrujni bit će veći, što može uzrokovati štetu elektroenergetskom sustavu, posebno visokonaponskim električnim uređajima.
1.2 Prenapon s višestrukim ponovnim uključivanjem Kada vakuumski prekidač prekida veliku induktivnu struju (kao što je struja pokretanja motora itd.), čak i ako prenapon ne predstavlja problem, često dolazi do opasnosti od prenapona, uništavajući izolaciju između motora skreće. To je uglavnom uzrokovano prenaponom generiranim višestrukim ponovnim uključivanjem vakuumskog prekidača, što se naziva prenapon višestrukog ponovnog uključivanja. Da bi došlo do višestrukog ponovnog prenapona potrebno je ispuniti mnogo uvjeta, pa je vjerojatnost pojave vrlo mala, ali kada se jednom dogodi, njegova šteta se ne može podcijeniti, pa treba poduzeti potrebne preventivne mjere.
1.3 Prenapon kapacitivnog opterećenja
Vakuumski prekidači imaju bolju izvedbu od ostalih tipova prekidača u prekidanju kapacitivnih opterećenja, ali kod prebacivanja baterija kondenzatora, zbog nestabilne snage oporavka razmaka vakuumskog prekidača nakon luka i smanjene razine istosmjernog otpornog napona, može doći do kvara , što dovodi do prenapona.
2 Preventivne mjere
Prenapon nastao tijekom uporabe vakuumskih prekidača strujnog kruga oštetit će izolaciju energetske opreme. Stoga treba poduzeti odgovarajuće mjere prema vrsti prenapona kako bi se smanjilo stvaranje prenapona i smanjila vrijednost prenapona. Osim problema u procesu proizvodnje vakuumskih prekidača, mogu se ugraditi zaštitni uređaji za promjenu parametara opterećenja kako bi se postigla svrha.
2.1 Zaštita kondenzatora Spajanje kondenzatora paralelno na kraj induktivnog opterećenja može učinkovito smanjiti impedanciju opterećenja, čime se smanjuje amplituda graničnog prenapona, a također može usporiti strminu fronte prenapona. Ovo ne samo da može zaštititi induktivno opterećenje od oštećenja prekidnog prenapona, već i smanjiti štetu višestrukog ponovnog prenapona na izolaciju motora. Vakuumski prekidač spojen je kabelom na transformator ili motor. Budući da kabel ima veliki raspodijeljeni kapacitet, njegova funkcija je ekvivalentna paralelnom kondenzatoru, a učinak je vrlo dobar.
2.2 Zaštita otpornik-kondenzator Spajanje otpornika R i kondenzatora C u seriju kao zaštitnih elemenata paralelno na kraju ulaza opterećenja kako bi se formirao RC prigušivač prenapona. Kondenzator ne samo da može usporiti naglo povećanje prenapona, već i smanjiti impedanciju vala opterećenja, čime se smanjuje granični prenapon. Uloga otpornika je: kada je struja prekinuta, njegovo postojanje povećava koeficijent prigušenja visokofrekventnog kruga pražnjenja, što može smanjiti broj ponovnih paljenja i smanjiti prenapon uzrokovan višestrukim ponovnim paljenjem, a može čak i učinkovito spriječiti njegov pojava. Upotreba RC prigušivača za zaštitu opterećenja kao što su motori je najbolja.
2.3 Nelinearna otpornička zaštita
(1) Koristite obični odvodnik munje paralelno s kondenzatorom. Obični odvodnik munje može ograničiti amplitudu prenapona, a kondenzator se može koristiti za usporavanje strmog porasta prenapona.
(2) Upotrijebite metalni oksidni odvodnik munje, koji koristi ZnO varistor i koji je odvodnik bez razmaka za gašenje luka. Ima stabilne karakteristike poluvodičkog tranzistora. Pod normalnim radnim naponom, otpor je velik, a struja mala. Kada se napon poveća na određenu vrijednost, otpor se smanjuje, pokazujući stabilnu karakteristiku. Treba imati na umu da kada se za zaštitu od prenapona koristi metalni oksidni odvodnik munje, njegov model mora biti u skladu s naponom sustava i pravilno usklađen s induktivnim opterećenjem ili kapacitetom baterije kondenzatora.
2.4 Induktivna zaštita LR prigušivač prenapona koji se sastoji od serijske reaktancije zavojnice (ili zasićenog induktora) i paralelnog otpornika spojen je između vakuumskog prekidača strujnog kruga i kabela za napajanje motora kako bi se suzbio nagli porast i vršna vrijednost prenapona.