¿Qué pararrayos contra sobretensiones se utiliza para proteger equipos electromecánicos?
Los rayos o el funcionamiento de equipos eléctricos de gran capacidad generan sobretensiones dentro y fuera del sistema de suministro de energía. Su impacto en el sistema de suministro de energía (estándar del sistema de suministro de energía de bajo voltaje de China: AC50Hz220V/380V) y en la electricidad. El equipo se ha convertido en una preocupación. Las sobretensiones externas en los sistemas de suministro de energía de baja tensión provienen principalmente de las descargas de rayos, que consisten en uno o varios rayos separados. Cada rayo transporta varias corrientes de gran amplitud y corta duración. Una descarga de rayo típica constará de dos o tres rayos, cada uno de los cuales ocurre aproximadamente con una diferencia de 1/20 de segundo. La mayoría de las corrientes de rayo caen dentro del rango de 10~100Kade, y su duración es generalmente inferior a 100μs.
Los descargadores comunes hoy en día se pueden dividir en cuatro categorías según su estructura: entrehierro, óxido de zinc, carburo de silicio, tubo de descarga y combinación de óxido de zinc.
(1) Pararrayos con entrehierro
Las principales características del pararrayos con entrehierro son: gran caudal. Este tipo de producto de protección contra rayos se utiliza principalmente en el área LPZOB o está deformado. Producto derivado. La forma se utiliza como protector contra rayos para líneas aéreas en sistemas eléctricos. Según las diferentes aplicaciones de los productos de descarga de espacio de aire, se dividen en tubos de descarga de aire y tubos de descarga de gas inerte (como hidrógeno). Este último se utiliza principalmente para protección contra sobretensión en la transmisión de señales, y su caudal es generalmente de 10 ~ 20 kA. . En la Figura 1, el producto con la estructura en (a) es adecuado para sistemas TT. Sin embargo, el caudal de esta serie de productos es de 50 kA y es adecuado para su uso en sistemas de protección contra rayos con un caudal máximo de 100 kA. Debido a las características estructurales, se debe prestar atención a la instalación al instalar. El tablero tiene suficiente espacio para que escapen las chispas para evitar provocar un incendio, por lo que no es muy adecuado utilizar este producto en la caja de distribución de edificios en general. las salas de distribución grandes y el entorno de instalación lo permiten, este producto es aún más adecuado como Clase B. Productos de protección contra rayos (b) El producto objetivo es adecuado para diversas estructuras de redes eléctricas. Dado que también es un diseño abierto, se debe prestar atención; los requisitos de protección contra incendios de su entorno de distribución de energía durante la instalación; (c) El producto en la imagen se utiliza principalmente en la protección contra rayos de la red eléctrica TT. La característica principal de esta estructura es la estructura del puente. de descarga de chispas de alta corriente Por lo tanto, se debe prestar más atención a la distancia de seguridad durante la instalación: (d) El producto en la imagen es La corriente que puede soportar un tubo de descarga de gas cerrado dependiendo de la distancia entre los electrodos de descarga es equivalente a la. primeras tres estructuras. La mayor ventaja de los productos con esta estructura es que no es necesario considerar la distancia de seguridad contra incendios durante la instalación, por lo que es adecuado para su uso en edificios generales. Se utiliza en entornos de distribución de energía con altos niveles físicos y de seguridad. .
El componente principal del descargador de espacio de aire es el material del electrodo de descarga. En la actualidad, los descargadores de espacio de aire dependen principalmente de productos importados. El principal problema de productos similares fabricados en China es que el electrodo de descarga. Es imposible garantizar que el espaciamiento de descarga permanezca sin cambios y que no se produzca vapor metálico que cause enchapado metálico en la cámara de descarga y afecte el flujo del pararrayos.
(2) Pararrayos de óxido de zinc
El pararrayos de óxido de zinc es el dispositivo de protección contra sobretensiones contra rayos con la tasa de aplicación más alta desde su invención en Japón en la década de 1980. En la actualidad, los supresores de óxido de zinc de sustrato único y los supresores de óxido de zinc de sustrato doble se utilizan principalmente en el área LPZI, pero también se utilizan supresores de óxido de zinc de sustrato múltiple en el área LPZOB. La característica más importante de los pararrayos de óxido de zinc es su rápido tiempo de respuesta (puede ser del nivel ns). En la actualidad, el caudal máximo de un pararrayos de óxido de zinc de un solo sustrato no supera los 80 kA (8/20 μs). Considerando los pararrayos de óxido de zinc de múltiples sustratos, se compensa esta deficiencia. Sin embargo, para lograr un mayor caudal, se deben usar múltiples sustratos en paralelo, lo que conduce a un problema de distribución de energía. Si se usan 3 o más sustratos en un pararrayos de óxido de zinc, entonces cada uno de ellos tiene el voltaje de arranque y la resistencia interna. del sustrato debe ser muy similar. Debido a que en condiciones de alto voltaje y alta corriente, incluso una diferencia de resistencia de lΩ causará una distribución desigual de la energía en el sustrato de óxido de zinc, entonces una pieza se dañará mientras que las otras no se dañarán o rara vez se dañarán. En este caso, no habrá daños al sustrato de óxido de zinc. Un daño también afectará a todo el descargador de energía o provocará un cortocircuito en una fase a tierra, provocando un accidente en el suministro de energía. Los pararrayos de óxido de zinc tienen la más amplia gama de aplicaciones. Los pararrayos de óxido de zinc de uno o dos chips son adecuados para su uso en protección contra sobretensiones contra rayos de múltiples niveles después de que se puedan usar Clase C y D en cualquier sistema de distribución de energía. En determinadas circunstancias, también es adecuado para su uso en fuentes de alimentación de protección contra rayos de nivel B. Dado que la capacitancia del pararrayos de óxido de zinc es relativamente grande, afectará su aplicación en campos de alta y ultra alta frecuencia.
(3) Pararrayos de carburo de silicio
El pararrayos de carburo de silicio se utiliza principalmente para la protección contra rayos de equipos eléctricos de alto voltaje en subestaciones. Se caracteriza por un gran caudal, pero el tiempo de reacción. es relativamente largo, actualmente también es el producto de protección contra rayos de alto voltaje más común para sistemas eléctricos.
(4) Pararrayos combinados
La llegada de los pararrayos combinados resuelve fundamentalmente el problema de la alta tensión residual, el tiempo de reacción lento y la oxidación de los pararrayos del tubo de descarga de gas (espacio). El pararrayos de zinc tiene la desventaja de tener un flujo pequeño. El pararrayos de esta estructura generalmente adopta la forma estructural que se muestra en la Figura 2. De esta manera, el caudal del pararrayos de óxido de zinc de un solo chip aumenta considerablemente y el voltaje residual se reduce a un nivel más bajo. Dependiendo del método de combinación, el pararrayos de esta estructura se puede utilizar en la protección contra rayos de nivel B/C de estructuras de distribución NPE y otras estructuras de distribución.