Tipos de pararrayos

El pararrayos protege el equipo eléctrico de los rayos. Se coloca muy cerca del equipo y cuando ocurre el rayo el pararrayos desvía a tierra la onda de alto voltaje del rayo. La selección del pararrayos depende de varios factores como voltaje, corriente, confiabilidad, etc. El pararrayos se clasifica principalmente en doce tipos. Estos tipos son;

1. Pararrayos de brecha de carretera
2. Pararrayos de esfera
3. Pararrayos de bocina
4. Descargador de espacios múltiples
5. Brecha protectora de impulso
6. Pararrayos electrolítico
7. Pararrayos tipo expulsión
8. Pararrayos tipo válvula
9. Pararrayos de tirita
10. Pararrayos de válvula automática
11. Pararrayos de película de óxido
12. Pararrayos de óxido de metal

Sus tipos se explican a continuación en detalle.

1. Pararrayos de hueco de varilla

Es una de las formas más simples del pararrayos. En este tipo de pararrayos, hay un espacio de aire entre los extremos de dos varillas. Un extremo del pararrayos está conectado a la línea y el segundo extremo de la varilla está conectado a tierra. El ajuste del espacio del pararrayos debe ser tal que se rompa antes del daño. Cuando el alto voltaje ocurre en la línea, la brecha genera chispas y la corriente de falla pasa a tierra. Por lo tanto, el equipo está protegido contra daños.

La dificultad con el pararrayos de varilla es que, una vez que se ha producido la chispa, puede continuar durante algún tiempo incluso con tensiones bajas. Para evitarlo se utiliza un reactor limitador de corriente en serie con la varilla. La resistencia limita la corriente hasta tal punto que es suficiente para mantener el arco. Otra dificultad con el hueco de la carretera es que el hueco de la varilla puede dañarse debido a la alta temperatura del arco que puede hacer que la varilla se funda.

2. Pararrayos de esfera

En este tipo de dispositivos, el espacio de aire se proporciona entre dos esferas diferentes. Una de las esferas está conectada a la línea y la otra esfera está conectada al suelo. El espacio entre las dos esferas es muy pequeño. Se inserta una bobina de estrangulamiento entre el devanado de fase del transformador y las esferas se conectan a la línea.

El espacio de aire entre el pararrayos se establece de tal manera que la descarga no debe tener lugar en condiciones normales de funcionamiento. El arco viajará hacia arriba de la esfera a medida que el aire caliente cerca del arco tiende a subir y alargarse hasta que se interrumpe automáticamente. .

3. Pararrayos de bocina

Consta de dos bocinas sombreadas de pieza metálica separadas por un pequeño entrehierro y conectadas en derivación entre cada conductor y tierra. La distancia entre los dos electrodos es tal que el voltaje normal entre la línea y la tierra es insuficiente para saltar el desnivel. Pero el alto voltaje anormal romperá la brecha y así encontrará un camino a tierra.

4. Pararrayos de espacios múltiples

El pararrayos de espacio múltiple consta de una serie de pequeños cilindros metálicos aislados entre sí y separados por un espacio de aire. El primero y el último de la serie está conectado a tierra. El número de espacios requeridos depende del voltaje de la línea.

5. Brecha protectora de impulso

El espacio de impulsos de protección está diseñado para tener una relación de impulsos de tensión baja, incluso inferior a uno, y para extinguir el arco. Su principio de funcionamiento es muy simple, como se muestra en la siguiente figura. Consta de dos electrodos esféricos S1 y S2 que están conectados respectivamente a la línea y al pararrayos.

La aguja auxiliar se coloca entre la mitad de dos esferas S1 y S2. A frecuencia normal, la impedancia de la capacitancia C1 es bastante grande en comparación con la impedancia de la resistencia R. Si C1 y C2 son iguales, el potencial del electrodo auxiliar estará a medio camino entre los de S1 y S2 y el electrodo no tiene ningún efecto. en el destello entre ellos.

Cuando ocurre el transitorio, la impedancia del capacitor C1 y C2 disminuye y la impedancia de la resistencia ahora se vuelve efectiva. Debido a esto, la totalidad del voltaje se concentra en la brecha entre E y S1. La brecha se rompe de inmediato, el resto de la longitud entre E y S2 sigue inmediatamente.

6. Pararrayos de electrolitos

En tal tipo de pararrayos tiene una gran capacidad de descarga. Opera sobre el hecho de que la película delgada de hidróxido de aluminio se deposita sobre las placas de aluminio sumergidas en el electrolito. La placa actúa como una alta resistencia a un valor bajo pero una baja resistencia a un voltaje por encima de un valor crítico.

El voltaje de más de 400 voltios provoca un pinchazo y un flujo libre de corriente a tierra. Cuando el voltaje permanece en su valor normal de 440 voltios, el pararrayos nuevamente ofrece una alta resistencia en el camino y la fuga se detiene.

7. Pararrayos tipo expulsión

El pararrayos de tipo expulsión es una mejora sobre el espacio de la barra en el sentido de que sella el flujo de frecuencia de potencia que sigue a la corriente. Este pararrayos consiste en un tubo de fibra que es muy eficaz, aislando un descargador y un descargador de chispas en el interior del tubo de fibra.

Durante el funcionamiento, el arco debido a la chispa de impulso en el interior del tubo fibroso hace que parte del material fibroso del tubo se vuelva volátil en forma de gas, que se expulsa a través de un respiradero desde el fondo del tubo. Así, extinguiendo el arco al igual que en los interruptores automáticos.

8. Pararrayos tipo válvula

Este tipo de resistencia se llama desviador no lineal. Consiste esencialmente en un espacio de chispas dividido en serie con un elemento de resistencia que tiene la característica no lineal.

La vía de chispas dividida consiste en algunos elementos idénticos acoplados en serie. Cada uno de ellos consta de dos electrodos con el dispositivo de preionización. Entre cada elemento, se conecta en paralelo una resistencia graduada de alto valor óhmico.

Durante las variaciones lentas de voltaje, no hay saltos de chispa a través del espacio. Pero cuando ocurre el cambio rápido en el voltaje, el potencial ya no se gradúa uniformemente a lo largo de la brecha en serie. La influencia de la capacitancia desequilibrada entre las chispas y la tierra prevalece sobre la resistencia puesta a tierra. El voltaje de impulso se concentra principalmente en el espacio de chispa superior que, en caso de chispa, hace que todo el pararrayos salte.

9. Pararrayos de tirita

Este tipo de pararrayos se usa más comúnmente para la protección contra alto voltaje peligroso. Consiste en la tirita, que es un compuesto inorgánico de material cerámico. La resistencia de dicho material disminuye rápidamente de un valor alto a un valor bajo y para la corriente de un valor bajo a un valor alto.

Consiste en un disco cuyas dos caras están rociadas para dar el contacto eléctrico entre los discos consecutivos. El disco se ensambla dentro del recipiente de porcelana esmaltada. Se utiliza junto con el contenedor.

Cuando se produce el rayo, se eleva el voltaje y se producen rupturas de los huecos, la resistencia cae a un valor muy bajo y la onda se descarga a tierra. Después de que la oleada ha pasado, la tirita vuelve a su posición original.

10 pararrayos de válvula automática

Este tipo de pararrayos consiste en unos discos planos de un material poroso apilados uno encima del otro y separados por finos anillos de mica. El material del disco no es homogéneo y también se ha añadido material conductor. Por lo tanto, la descarga luminiscente se produce en los capilares del material y la tensión cae hasta unos 350 voltios por unidad. Los discos están dispuestos de tal manera que el voltaje normal no puede causar una descarga.

11. Pararrayos de película de óxido

Consiste en gránulos de peróxido de plomo con una capa delgada y porosa de litargirio dispuestos en una columna y encerrados en un tubo de diámetro. De los dos conductores, el superior está conectado a la línea, mientras que el inferior está conectado a tierra. El tubo contiene un espacio de chispas en serie.

Cuando ocurre una sobretensión, pasa un arco a través del espacio de chispas en serie y se aplica una tensión adicional a la columna de pellets y se produce una descarga. Después de la descarga, la resistencia de la pistola de perdigones aumenta hasta que solo fluye una corriente muy pequeña a través de ella. Esta pequeña corriente es finalmente interrumpida por los descargadores de chispas en serie.

12. Pararrayos de óxido de metal

Dichos tipos de desviadores también se conocen como desviadores de sobretensión sin espacios o desviadores de óxido de zinc. El material base utilizado para la fabricación de la resistencia de óxido de metal es el óxido de zinc. Es un material semiconductor tipo N. El material se dopa mediante la adición de una fina potencia de óxidos aislantes. El polvo se trata con algunos procesos y luego se comprime en forma de disco. Luego, el disco se encierra en una carcasa de porcelana llena de gas nitrógeno o SF6.

Este pararrayos consiste en una barrera potencial en los límites de cada disco de ZNO. Esta barrera potencial controla el flujo de corriente. En condiciones normales de funcionamiento, la barrera de potencial no permite que fluya la corriente. Cuando ocurre una sobretensión, la barrera colapsa y se produce una transición abrupta de aislante a conductor. La corriente comienza a fluir y la sobretensión se desvía a tierra.

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