Aşırı gerilimin yalıtım malzemelerine zarar vermesini engellemek için yalıtım malzemesine paralel, izolasyon seviyesi düşük bir devre oluşturmak yeterli olur. Ark boynuzu bu prensiple çalışan basit bir koruma sağlar.
Aşırı gerilim trafo izolatörlerine ulaştığında izolatörlerin yüzeyinde arklarla çatlamalara ve trafonun iç yalıtımında delinmelere sebep olur. Bunu basit şekilde önlemek için yüksek gerilim hatlarında kullanılan trafo izolatörlerine paralel olarak boynuz tipi elektrotlar takılır.
Bu sistemin dezavantajıysa arkı oluşturan aşırı gerilim ortadan kalktıktan sonra arkın nominal gerilimde de devam etmesidir. Ark sebebiyle faz toprak kısa devresi olur. Bu olay devre kesicilerin açılmasıyla durdurulur.
Rakım arttıkça havanın yoğunluğu azaldığı için 1000 m’den sonraki her 100 metre için havanın dielektrik dayanımı yaklaşık %1,5 düşer. Bu sebeple; 1000-1500 m arası ise elektrotlar arası mesafe aşağıdaki tablodaki değerler %15 bundan sonraki her 500 m yükseklik için %7,5 artırılmalıdır.
Ark boynuzu mesafesi için aşağıdaki tablodaki değerler önerilmektedir:
| İzolasyon Gerilim Sınıfı (kV) | Müsade Edilen Maksimum Çalışma Voltajı (kV) | Ark Boynuzları Aralığı VDE 0111/261 (mm) | Terminaller arası Emniyet Mesafeleri | |
|---|---|---|---|---|
| Fazlar arası (mm) | Faz-Toprak arası (mm) | |||
| 0,5 | 0,6 | - | 15 | 20 |
| 1 | 115 | - | 25 | 40 |
| 3 | 3,6 | - | 50 | 65 |
| 10 | 12 | 86 | 110 | 115 |
| 20 | 24 | 155 | 210 | 215 |
| 30 | 36 | 220 | 280 | 325 |
| 60 | 72,5 | 400 | 500 | 580 |
| 110 | 123 | 750 | 900 | 1000 |
| 150 | 170 | 830 | 1100 | 1150 |
| 220 | 250 | 1210 | 1600 | 1600 |
| 300 | 330 | 1600 | 2100 | 2100 |
| 380 | 420 | 2300 | 2900 | 2900 |
