<p>Definición: El pararrayos que utiliza un semiconductor de óxido de zinc como material de resistencia, este tipo de pararrayos se conoce como pararrayos de óxido de metal o desviador de ZnO. Este pararrayos proporciona protección contra todo tipo de sobretensiones de CA y CC. Se utiliza principalmente para la protección contra sobretensiones en todos los niveles de tensión en un sistema de potencia.
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Construcción y funcionamiento de pararrayos de óxido de metal
El óxido de zinc es un material semiconductor de tipo N. Se pulveriza y se granula finamente. Se añaden más de diez materiales dopantes en forma de polvos finos de óxidos aislantes como Bismuto (Bi2O3), Trióxido de antimonio (Sb2O3), Óxido de cobalto (CoO), Óxido de manganeso (MnO2), Óxido de cromo (Cr2O3). El polvo se trata con algunos procesos y la mezcla se seca por aspersión para obtener un polvo seco.
El polvo seco se comprime en bloques en forma de disco. Los bloques se sinterizan para obtener una cerámica policristalina densa. El disco de resistencia de óxido de metal está recubierto con un compuesto conductor para proteger el disco de efectos ambientales no deseados.
El revestimiento conductor también proporciona contactos adecuados y una distribución de corriente uniforme. Luego, el disco se encerró en una carcasa de porcelana llena de gas nitrógeno o gas SF6. El caucho de silicona se utiliza para mantener el disco en su posición. También ayuda en la transferencia de calor del disco a la carcasa de porcelana. El disco se mantiene bajo presión mediante resortes adecuados.
El elemento ZnO elimina los huecos de chispas en serie en el desviador. La caída de voltaje en el desviador de ZnO tiene lugar en los límites de grano. Hay una barrera potencial en el límite de cada grano de ZnO y esta barrera potencial controla el flujo de corriente de un grano al siguiente.
A voltaje normal, la barrera de potencial no permite que la corriente fluya a través de ella. A la sobretensión tiene lugar el colapso de la barrera y el tránsito brusco de la corriente del estado aislante al conductor. La corriente comienza a fluir y la sobretensión se desvía a tierra.
Después del viaje de la sobretensión, el voltaje a través de los desviadores cae, y la corriente se reduce al valor insignificante de las unidades de resistencia, y no hay corriente de seguimiento de energía.
Ventajas del pararrayos de óxido de metal
El pararrayos de óxido metálico tiene las siguientes ventajas:
- Elimina el riesgo de chispas y también el riesgo de descarga eléctrica en el sistema cuando se rompen los espacios.
- Elimina la necesidad de un sistema de clasificación de voltaje.
- En condiciones normales de funcionamiento, la corriente de fuga en el ZnO es muy baja en comparación con otros desviadores.
- No hay corriente de seguimiento de potencia en el desviador de ZnO.
- Tiene una alta capacidad de absorción de energía.
- Los desviadores de ZnO poseen una alta estabilidad durante y después de una descarga prolongada.
- En el desviador de ZnO, es posible controlar las sobretensiones dinámicas además de las sobretensiones de conmutación. Esto da como resultado una coordinación económica del aislamiento.
Nota: El sinterizado es el proceso de hacer una masa sólida de material ya sea calentándolo o aplicando presión sobre el material sin derretirlo.
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