ما هو مانع التسرب ذو الأكسيد المعدني؟

ما هو مكبح الصواعق الأكسيد المعدني؟

التعريف: يُطلق على المكبح الذي يستخدم أكسيد الزنك كمادة مقاومة له اسم مكبح الصواعق الأكسيد المعدني أو ZnO Diverter. هذا النوع من المكابح يقدم حماية ضد جميع أنواع الجهد الزائد التبادلي والمستمر. يتم استخدامه بشكل أساسي لحماية الجهد الزائد في جميع مستويات الجهد داخل نظام الطاقة.

البناء وعمل مكبح الصواعق الأكسيد المعدني: يعتبر أكسيد الزنك مادة شبه موصلة من نوع N. يتم طحنها إلى حالة حبيبية ناعمة. يتم إضافة أكثر من عشرة مواد تطعيم، على شكل بودرة من الأكاسيد العازلة مثل البيسموث (Bi₂O₃)، ثلاثي أكسيد الأنتمون (Sb₂O₃)، أكسيد الكوبالت (CoO)، أكسيد المنغنيز (MnO₂)، وأكسيد الكروم (Cr₂O₃). تخضع خليط البودرة لعمليات معالجة معينة ثم يتم تجفيفه بالرش للحصول على بودرة جافة.

بعد ذلك، يتم ضغط البودرة الجافة إلى كتل ذات شكل دائري. يتم حرق هذه الكتل للحصول على سيراميك متعدد البلورات كثيف. يتم طلاء مقاومة الأكسيد المعدني الدائرية بمادة موصلة لحمايتها من التأثيرات البيئية الضارة.

يوفر الطلاء الموصل ليس فقط اتصالات كهربائية مناسبة ولكن أيضًا يضمن توزيع التيار بشكل متساوٍ عبر القرص. بعد ذلك، يتم وضع القرص داخل هيكل من الفارفور مليء إما بغاز النيتروجين أو غاز SF6. يتم استخدام المطاط السيليكوني لثبات القرص في مكانه ويساعد أيضًا في نقل الحرارة من القرص إلى الهيكل الفارفوري. يتم الحفاظ على القرص تحت ضغط باستخدام مفاتيح مناسبة.

يحل عنصر ZnO في المفرق الحاجة إلى فجوات الشرارة المتسلسلة. يحدث انخفاض الجهد في مفرق ZnO عند حدود الحبيبات. يوجد في حدود كل حبة من حبات ZnO حاجز كهربائي يتحكم في تدفق التيار من حبة إلى الأخرى.

تحت ظروف الجهد العادية، يمنع هذا الحاجز الكهربائي تدفق التيار. ومع ذلك، خلال حالات الجهد الزائد، ينهار الحاجز مما يؤدي إلى انتقال حاد للتيار من حالة عازلة إلى حالة موصلة. نتيجة لذلك، يبدأ التيار في التدفق ويتم توجيه الصاعقة بأمان إلى الأرض.

بعد مرور الصاعقة، ينخفض الجهد عبر المفرق، ويقل التيار إلى قيمة ضئيلة في وحدات المقاومة. من الجدير بالذكر أنه لا يوجد تيار متابعة للطاقة.

مزايا مكبح الصواعق الأكسيد المعدني

يقدم مكبح الصواعق الأكسيد المعدني الفوائد التالية:

• يกำّر مخاطر الاختراق بالشرارة والتعرض للصدمة الناتجة عن انهيار الفجوات.

• يقوم بإلغاء الحاجة لنظام تدرج الجهد.

• تحت ظروف التشغيل العادية، يكون التيار المسرب في مكبح ZnO أقل بكثير مقارنة بأنواع أخرى من المفرق.

• لا يوجد تيار متابعة للطاقة في مفرق ZnO.

• له قدرة عالية على امتصاص الطاقة.

• يظهر مفرق ZnO استقرارًا عاليًا أثناء وبعد التفريغ المستمر.

• في مفرق ZnO، يمكن التحكم ليس فقط في الصواعق الناتجة عن التبديل ولكن أيضًا في الجهد الزائد الديناميكي. وهذا يسمح بتنسيق العزل بتكلفة منخفضة.

ملاحظة: عملية الحرق هي عملية إنشاء كتلة صلبة من المادة. يتم تحقيق ذلك إما عن طريق تسخين المادة أو عن طريق تطبيق ضغط عليها دون ذوبان المادة.