Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Tempo di pubblicazione: 2025-06-08 Origine: Sito
Gli arresti di sovratensioni sono dispositivi critici progettati per proteggere i sistemi di alimentazione elettrica da sovratensioni transitorie. Questi improvvisi aumenti possono derivare da eventi naturali come fulmini o operazioni di commutazione all'interno della rete elettrica. Senza un'efficace protezione da aumento, apparecchiature sensibili come trasformatori, quadri di commutazione e industriali possono subire gravi danni, portando a costose riparazioni e interruzioni di corrente.
Per decenni, l'industria elettrica ha fatto affidamento sugli arretrati di ossido di zinco con lacune - arresti di aumento tradizionali che combinano i varisti ZnO con lacune di scintille serie - per deviare le correnti di aumento dannose in modo sicuro. Tuttavia, questi dispositivi presentano limitazioni, inclusi tempi di risposta più lenti, usura correlata all'arco e richieste di manutenzione.
L'arresto di sovratensione di ossido di zinco senza gap rappresenta la prossima generazione di tecnologia di protezione da sovratensioni. Questi dispositivi utilizzano la tecnologia avanzata dell'arresto di ossido di metallo (MOA) per eliminare le lacune di scintille, consentendo un funzionamento più veloce, più sicuro e più affidabile. Oggi, i MOA senza gap sono ampiamente distribuiti in sistemi di media e alta tensione, comprese le classi popolari come l'arresto di sovratensione da 34kV per le reti di distribuzione e l'arresto di sovratensione da 132kV utilizzato nei sistemi di trasmissione.
Un ossido di zinco senza divario Surge Arrester è un dispositivo protettivo di sovratensione che utilizza dischi di varistor di ossido di zinco impilati senza le tradizionali spazi di scintilla della serie. L'assenza di lacune aeree è un importante allontanamento dai progetti più vecchi, consentendo a questi dispositivi di morse in efficienza.
Le caratteristiche chiave includono:
Elementi non lineari ZnO Varistor
Alloggi robusti e resistenti alle intemperie (porcellana o composito polimerico)
Design compatto senza spazi scintillanti o parti in movimento
Alta capacità di assorbimento di energia con risposta rapida
Il nucleo dell'arresto è costituito da molti dischi di ossido di zinco sottile, compressi insieme per formare un percorso a bassa resistenza in condizioni di sovratensione. Ogni disco ZnO funge da varistore a semiconduttore con caratteristiche di tensione altamente non lineare.
Questi dischi sono racchiusi in un alloggiamento sigillato e isolante progettato per resistere a fattori ambientali esterni come pioggia, radiazioni UV, inquinamento e temperatura estremi. Il dispositivo include anche terminali metallici ad entrambe le estremità per il collegamento elettrico al sistema di alimentazione.
Gli arretrati tradizionali di aumento dell'ossido di zinco incorporavano un piccolo gap d'aria collegato in serie con i blocchi ZnO. Quando si verifica un'ondata, la tensione aumenta fino a raggiungere la tensione di rottura del gap, causando forma di un arco elettrico e condurre la corrente di aumento a terra.
Sebbene efficace, questo divario di scintilla si traduce:
Arco che causa l'erosione dell'elettrodo e il degrado del materiale
Una risposta ritardata rispetto alla conduzione di ZnO diretta
La manutenzione periodica deve ispezionare e sostituire le parti usurate
Al contrario, gli arresti di ossido di zinco senza gap eliminano completamente il divario di scintilla. La conduzione della corrente di aumento si verifica direttamente attraverso i varisti ZnO senza aspettare la ionizzazione del gap, con conseguente soppressione dell'immediata aumento e meno usura dei componenti.
La proprietà unica che consente ai MOA senza gap di proteggere i sistemi elettrici è la caratteristica non lineare di tensione dell'ossido di zinco. I varisti ZnO rimangono altamente resistenti in condizioni di tensione normali, consentendo solo una piccola corrente di perdita.
Quando appare una sovratensione transitoria, la resistenza del materiale ZnO diminuisce improvvisamente, consentendo a una grande corrente di aumento di fluire attraverso l'arresto e deviare l'energia in eccesso in sicurezza a terra.
Funzionamento normale: l'arresto agisce come un isolante con resistenza molto elevata, evitando qualsiasi interferenza con tensione di sistema normale o flusso di corrente.
Evento di sovratensione: quando la tensione aumenta oltre una soglia predefinita (chiamata livello di protezione), i varisti ZnO diventano conduttivi quasi istantaneamente, incanalando la corrente di aumento dalle apparecchiature vulnerabili.
Il design senza divario rimuove la necessità di una scarica per l'arco, a differenza degli arrestatori che si basano su lacune di scintilla per avviare la conduzione. Ciò rende l'arresto di aumento intrinsecamente più sicuro e più affidabile eliminando l'usura e i danni legati all'arco.
Una volta che l'ondata è passata, i varisti ZnO tornano automaticamente al loro stato ad alta resistenza senza alcun danno o intervento richiesto. Questa funzione di auto-guarigione consente agli arresti senza gap di gestire più eventi di sovratensione durante la loro durata di servizio senza degrado delle prestazioni.
Gli arretrati senza gap sono progettati per assorbire ondate transitorie ad alta energia causate da fenomeni di fulmini o commutazioni. I dischi ZnO dissipano questa energia come calore, proteggendo le attrezzature a valle da picchi di tensione potenzialmente catastrofici.
La capacità di questi arrestatori varia a seconda della classe di tensione. Per esempio:
Gli arresti di sorgenti da 34kV sono ottimizzati per reti di distribuzione a media tensione.
Gli arresti di sovratensioni 132kV sono progettati per proteggere l'infrastruttura di trasmissione ad alta tensione.
A causa della loro natura senza divario e delle proprietà di ZnO Varistor, questi arrestatori rispondono in microsecondi alle once di tensione. Il tempo di reazione rapido riduce al minimo i picchi di tensione e riduce la sollecitazione elettrica imposta sui componenti del sistema.
L'eliminazione delle lacune di scintille non significa arco, il che migliora significativamente la sicurezza e l'affidabilità. L'arco negli arretratori di gap può causare erosione e aumentare i rischi di incendio. Gli arresti senza gap evitano questi problemi, contribuendo a una durata di servizio più lunga e ai tempi di inattività ridotti.
I MOA senza gap richiedono meno manutenzione perché non ci sono lacune di scintilla o parti meccaniche che si consumano nel tempo. Utilità e utenti industriali beneficiano di costi di ispezione inferiori, meno sostituzioni e una maggiore disponibilità operativa.
I moderni arretrati di ossido di zinco senza gap sono più compatti e più leggeri dei vecchi design di gap. Ciò facilita l'installazione e la sostituzione più facili, in particolare in situazioni o posizioni di retrofit con spazio limitato.
In reti ad alta tensione, come quelle che impiegano 132kv Arrestatori di sovratensioni , MOA senza gap proteggono le risorse critiche come trasformatori, interruttori e barre da buste dal danneggiare i fulmini o le spese di commutazione. Il loro design robusto garantisce la stabilità dei sistemi di trasmissione, anche nelle aree soggette a condizioni meteorologiche gravi.
I parchi eolici, gli impianti solari e altre installazioni di energia rinnovabile si basano sempre più sugli arresti senza divari per proteggere inverter, convertitori e trasformatori. Questi sistemi spesso affrontano la qualità della potenza variabile e le sovratensioni transitorie, rendendo essenziale una protezione rapida e affidabile.
Man mano che le griglie elettriche diventano più intelligenti e più automatizzate, aumentano la complessità e la sensibilità delle apparecchiature di controllo della griglia. Gli arresti di ossido di zinco senza gap forniscono la protezione rapida e affidabile necessaria per salvaguardare i dispositivi di controllo e monitoraggio digitali dai danni da aumento.
Gli ambienti urbani e industriali densi richiedono una protezione da aumento affidabile per mantenere la qualità e la sicurezza dell'energia. I MOA senza gap aiutano a prevenire tempi di inattività e costosi riparazioni proteggendo costantemente trasformatori, quadri ed elettronica sensibili in queste posizioni critiche.
Gli arresti di sovratensione a 34 kV sono ampiamente utilizzati nei sistemi di distribuzione di media tensione, offrendo una protezione mirata per trasformatori e alimentatori contro i fulmini e le spese di commutazione. Il loro design senza divario garantisce una ridotta manutenzione e affidabilità a lungo termine in questi punti di rete frequentemente accessibili.
Gli arresti di sovratensione di ossido di zinco senza gap rappresentano una svolta significativa nella tecnologia di protezione da sovratensione. Rimuovendo le lacune di scintille, questi arrestatori offrono una soppressione di aumento superiore, tempi di risposta più rapidi, una maggiore sicurezza e una manutenzione ridotta rispetto ai progetti tradizionali. La loro versatilità attraverso gamme di tensione - dalla media tensione media 34kV di arretramenti ad alta tensione da 132 kV ad alta tensione - li rende indispensabili per moderne griglie elettriche, tra cui l'energia rinnovabile e i sistemi di rete intelligente.
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