Definición: El pararrayos que consta de espacios simples o múltiples conectados en serie con el elemento de control de corriente, este tipo de pararrayos se conoce como pararrayos. El espacio entre los electrodos intercepta el flujo de corriente a través del pararrayos excepto cuando el voltaje a través del espacio aumenta más allá de la descarga disruptiva crítica del espacio. El pararrayos de tipo válvula también se conoce como desviador de sobretensiones de brecha o desviador de sobretensiones de carburo de silicio con una brecha en serie.
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Construcción de pararrayos tipo válvula
El pararrayos tipo válvula consta de un conjunto de chispas múltiples en serie con la resistencia del elemento no lineal. Cada chispa tiene dos elementos. Para una distribución no uniforme entre el espacio, las resistencias no lineales se conectan en paralelo a través de cada espacio.
Los elementos de la resistencia están hechos de carburo de silicio con aglutinantes inorgánicos. Todo el arreglo está encerrado en una carcasa de porcelana sellada llena de gas nitrógeno o gas SF6.
Funcionamiento del pararrayos tipo válvula
Para bajo voltaje, no hay saltos de chispa a través de los espacios debido al efecto de la resistencia en paralelo. Los cambios lentos en el voltaje aplicado no dañan el sistema. Pero cuando ocurren cambios rápidos en el voltaje a través de la terminal del pararrayos, la chispa de la corriente en el espacio de aire se descarga a tierra a través de la resistencia no lineal que ofrece una resistencia muy pequeña.
Después del paso de la sobretensión, el voltaje aplicado a través del pararrayos cae y la resistencia del pararrayos aumenta hasta que se restablece el voltaje normal. Cuando el desviador de sobretensiones desaparece, una pequeña corriente a baja frecuencia fluye en el camino producido por el flash over. Esta corriente se conoce como corriente de seguimiento de potencia.
La magnitud de la potencia que sigue a la corriente disminuye hasta el valor que puede ser interrumpido por el espacio de chispas a medida que recuperan su fuerza dieléctrica. La corriente de seguimiento de energía se extingue en la primera corriente y el suministro permanece ininterrumpido. El pararrayos está listo para el funcionamiento normal. Esto se denomina resellado del pararrayos.
Etapa del pararrayos tipo válvula
Cuando la sobretensión llega al transformador, se encuentra con el pararrayos como se muestra en la siguiente figura. Durante aproximadamente 0,25 μs, la tensión alcanzó el valor de ruptura del espacio en serie y la descarga del pararrayos.
Cuando aumenta la sobretensión, la resistencia del elemento no lineal cae, lo que permite que se descargue más energía de sobretensión. Así restringió el voltaje transmitido al equipo terminal como se ilustra en la figura a continuación.
Cuando el voltaje se reduce, la corriente que pasa a tierra también disminuye mientras que la resistencia aumenta. El pararrayos alcanza una etapa en la que el paso de chispas interrumpe el flujo de corriente y el pararrayos se sella nuevamente.
El voltaje máximo desarrollado a través de la terminal del pararrayos y transmitido al equipo terminal se conoce como el valor de descarga del pararrayos.
Tipos de pararrayos tipo válvula
El pararrayos tipo válvula puede ser tipo estación, tipo línea, pararrayos para la protección de la máquina rotativa tipo distribución o tipo secundario.
Pararrayos de válvula tipo estación – Este tipo de válvula se emplea principalmente para la protección de equipos críticos de potencia en circuitos de 2,2 kV a 400 kV y superiores. Tienen la alta capacidad de disipación de energía.
Pararrayos tipo línea – Los pararrayos tipo línea se utilizan para la protección de equipos de subestaciones. Su área de sección transversal es más pequeña, más liviana y de menor costo. Permiten una mayor sobretensión en su terminal en comparación con el tipo de estación y tienen una menor capacidad de carga de sobretensiones.
Descargador de distribución – Este tipo de pararrayos generalmente se monta en el poste y se emplea para la protección de generadores y motores.
El pararrayos secundario está destinado a la protección de aparatos de baja tensión. El pararrayos para la protección de máquinas rotativas está diseñado para la protección de generadores y motores.
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