برقگیرها از اساسی ترین و بنیادی ترین وسایل حفاظتی تجهیزات خطوط انتقال در مقابل اضافه ولتاژهای گذرا هستند و نسبت به سایر وسایل حفاظتی بیشترین مقدار حذف امواج گذرا را انجام می دهند. برقگير يك مقاومت غير خطي وابسته به ولتاژ است كه در شرايط نرمال مقاومت الكتريكي خيلي زيادي دارد و با افزايش ولتاژ، مقاومت آن كاهش يافته و جريان زيادي از آن مي گذرد و به اين ترتيب كمك موثري به محدود كردن دامنه اضافه ولتاژ مي نمايد.
با اعمال ولتاژ ضربه به برقگير مقاومت آن كاهش مي يابد (صفر نمي شود) و ولتاژي دو سر آن ايجاد مي گردد. به ولتاژ دو سر برقگير در صورت عبور جريان تخليه نامي از آن، ولتاژ باقيمانده گويند كه همواره بزرگتر از شبکه و كمتر از ولتاژ تحمل عايقي است.
مهم ترین ویژگی های فنی برقگیرها با توجه به استاندارد IEC 60099-4 عبارتند از:
ولتاژ نامی برقگیر (Un): طبق استاندارد IEC به ولتاژی اطلاق می شود که در مدت زمان طولانی قابل تحمل باشد و برقگیر را وارد ناحیه ناپایداری حرارتی نکند.
مقدار حقیقی ولتاژ بهره برداری(Uca): بیشترین مقدار ولتاژ موثر در فرکانس قدرتکه به طور مداوم بین ترمینال های برقگیر به کار گرفته شده است.
حداکثر ولتاژ کار دائمی برقگیر(Uc): به دامنه ولتاژی اطلاق می شود که تحت آن ولتاژ، برقگیر در آستانه تحریک قرار گیرد. مقدار تقریبی آن به صورت زیر است.
جریان نشتی برقگیر (Il) : جریان عبوری از برقگیر تحت ولتاژ کاری برقگیر است.
جریان تخلیه نامی برقگیر (In): یک جریان پالسی که بیشترین مقدار ضربه جریان صاعقه است و در کلاس بندی برقگیر مورد استفاده قرار می گیرد.
ظرفیت حرارتی برقگیر (قابلیت جذب انرژی ): حداکثر انرژی قابل جذب برقگیر تا رسیدن به آستانه فروپاشی. مسئله جذب انرژی مربوط به فشارهای ناشی از وصل کلید در انتهای باز خطوط انتقال طویل می باشد، و برقگیری که در انتهای باز خط نصب می شود می بایست توانایی جذب بارهای انباشته روی خط را داشته باشد. مقدار قابلیت جذب انرژی برقگیر توسط رابطه زیر محاسبه می گردد.
شکل بالا اجزا یک برش از برقگیر اکسید فلزی معمولی را نشان می دهد، که متشکل از الکترودها، ستون های قرص وریستور، فیبر شیشه ای داخلی و عایق بندی خارجی است. همانطور که قبلا نیز ذکر گردید برقگیرهای اکسید فلز، رفتار پویایی دارند که به شدت وابسته به فرکانس ضربه جریان تزریقی هستند. دو نکته مهم در مورد رفتار دینامیکی برقگیر های اکسید فلزی به صورت تحلیلی به شکل زیر است:
1.ولتاژ باقی مانده برقگیر، با کاهش زمان جلو موج جریان، افزایش می یابد.
2.ولتاژ باقی مانده قبل از پیک موج جریان، به حداکثر مقدار خود می رسد.
علاوه بر ولتاژ باقی مانده پیک انرژی جذب شده توسط برقگیر نیز باید بررسی شود. این به منزله یک عامل بسیار مهم به منظور محاسبه احتمال شکست برقگیرها است. انرژی رعد و برق جذب شده توسط یک برقگیر با معادله زیر داده می شود:
که در آن V(t)، ولتاژ باقی مانده برقگیر با واحد کیلو ولت است و I(t) مقدار جریان تخلیه برقگیر با واحد kA است.
