Qu'est-ce qu'un parafoudre à oxyde métallique？

Qu'est-ce qu'un parafoudre à oxyde métallique？

Définition：Un parafoudre qui utilise un semi-conducteur d'oxyde de zinc comme matériau de résistance est appelé parafoudre à oxyde métallique ou dérivateur ZnO. Ce type de parafoudre offre une protection contre tous types de surtensions en courant alternatif et continu. Il est principalement utilisé pour la protection contre les surtensions à tous les niveaux de tension dans un système électrique.

Construction & Fonctionnement du Parafoudre à Oxyde Métallique：L'oxyde de zinc est un matériau semi-conducteur de type N. Il est broyé jusqu'à l'état de poudre fine. Plusieurs matériaux dopants, sous forme de poudres fines d'oxydes isolants tels que le bismuth (Bi₂O₃), l'oxyde d'antimoine (Sb₂O₃), l'oxyde de cobalt (CoO), l'oxyde de manganèse (MnO₂) et l'oxyde de chrome (Cr₂O₃), sont ajoutés. Le mélange de poudres subit certains traitements et est ensuite séché par pulvérisation pour obtenir une poudre sèche.

Ensuite, la poudre sèche est compressée en blocs de forme disque. Ces blocs sont frittés pour obtenir une céramique polycristalline dense. Le disque de résistance en oxyde métallique est revêtu d'un composé conducteur pour protéger le disque des impacts environnementaux défavorables.

Le revêtement conducteur non seulement assure des contacts électriques appropriés mais garantit également une distribution uniforme du courant sur le disque. Ensuite, le disque est enfermé dans un boîtier en porcelaine rempli soit de gaz d'azote, soit de SF6. Le caoutchouc de silicone est utilisé pour fixer le disque en place et aide également à transférer la chaleur du disque au boîtier en porcelaine. Le disque est maintenu sous pression à l'aide de ressorts appropriés.

L'élément ZnO dans le dérivateur remplace la nécessité d'espaces d'arc en série. La chute de tension dans un dérivateur ZnO se produit aux limites des grains. À la limite de chaque grain de ZnO, il existe une barrière de potentiel qui contrôle le flux de courant d'un grain à l'autre.

Dans des conditions de tension normales, cette barrière de potentiel empêche le courant de circuler. Cependant, lors de situations de surtension, la barrière se brise, entraînant une transition brutale du courant d'un état isolant à un état conducteur. Ainsi, le courant commence à circuler, et la surtension est déviée en toute sécurité vers le sol.

Une fois la surtension passée, la tension à travers les dérivateurs diminue, et le courant se réduit à une valeur négligeable dans les unités de résistance. Notamment, il n'y a pas de courant de suivi de puissance.

Avantages du Parafoudre à Oxyde Métallique

Le parafoudre à oxyde métallique offre les avantages suivants :

• Il élimine les risques de flash-over et le choc associé au système lorsque les espaces d'arc se brisent.

• Il élimine la nécessité d'un système de gradation de tension.

• Dans des conditions de fonctionnement normales, le courant de fuite dans le parafoudre ZnO est significativement plus faible par rapport à d'autres types de dérivateurs.

• Il n'y a pas de courant de suivi de puissance dans un dérivateur ZnO.

• Il a une grande capacité d'absorption d'énergie.

• Les dérivateurs ZnO présentent une grande stabilité pendant et après une décharge prolongée.

• Dans un dérivateur ZnO, il est possible de contrôler non seulement les surtensions de commutation mais aussi les surtensions dynamiques. Cela permet une coordination d'isolation économique.

Note: La frittage est le processus de création d'une masse solide de matériau. Cela est réalisé soit en chauffant le matériau, soit en appliquant une pression sans le faire fondre.