Această serie de articole va fi numită nepretențioasă - "Școala unui tânăr casier". Și așa - prima lecție. Să începem cu scopul și principiul acțiunii.
Lecția 1. Scopul și principiul funcționării descendenților
Surprizatoarele de supratensiune nonlinear (OPN) - dispozitive electrice, concepute pentru a proteja echipamentele surselor de alimentare de la sursele de comutație și de supratensiune. Elementul principal al OPN este un rezistor nelinar - varistor (varistor, variabilă, rezistență variabilă).
Diferența principală dintre materialul rezistorilor limitatori neliniari și materialul rezistoarelor dispozitivelor de descărcare a porților este o caracteristică bruscă de curent-tensiune neliniară (VAC) și o capacitate de transfer mai mare. Utilizarea rezistențelor lineare înăuntru în descărcătoare a făcut posibilă excluderea decalajelor scânteie de la proiectarea dispozitivului, ceea ce elimină o serie de dezavantaje inerente descărcării porților.
Componenta principală a materialului rezistoarelor OPN este oxidul de zinc (oxid) ZnO. Oxidul de zinc în amestec cu alți oxizi metalici -. Protoxidului și oxid, oxid de cobalt, bismut, etc. rezistoare oxid de zinc de tehnologia de fabricație este destul de complexă și laborioasă și foarte aproape de cerințele în producția de semiconductori - utilizarea materiei prime pure chimic, îndeplinind cerințele de puritate și așa mai departe. Principalele operațiuni de fabricare - amestecarea și măcinarea componentelor, turnarea (presarea) și arderea. Microstructura varistor cuprinde cristale de oxid de zinc (semiconductor n - tip) și stratul mezhdukristallicheskoy (p semiconductor - tip). Astfel, varistorii pe bază de oxid de zinc ZnO sunt un sistem de joncțiuni p-n conectate în serie. Aceste p - n tranzițiilor și determină proprietățile neliniare ale varistorilor, dependența neliniară adică a valorii curentului care curge prin varistor, tensiunea aplicată pe acesta.
În prezent, varistoarele pentru limitatoare sunt fabricate ca discuri cilindrice cu diametrul de 28 - 150 mm, cu o înălțime de 5 - 60 mm (figura 1). Pe partea finală a discurilor prin metalizare, se aplică electrozi de aluminiu cu o grosime de 0,05-0,30 mm. Suprafețele laterale ale discului sunt acoperite cu smalț gliptal, ceea ce mărește capacitatea impulsurilor curente cu un front abrupt.
Fig. 1. Rezistor neliniar - varistor
Diametrul varistorului (mai exact - aria secțiunii transversale) determină capacitatea curentului varistorului și înălțimea acestuia - parametrii de tensiune.
În fabricarea descărcătorilor, această sau cantitatea de varistori este conectată în serie la o așa-numită coloană. În funcție de caracteristicile dorite ale descărcătorului și designul său și disponibil în întreprinderea varistori limitatorul poate consta dintr-o coloană (constând chiar dintr-un singur varistor) sau o serie de coloane, conectate în serie / paralel.
Pentru a proteja echipamentul electric împotriva trăsnetului sau a supratensiunii de comutare, dispozitivul de supratensiune este conectat în paralel cu echipamentul (figura 2).
Proprietățile de protecție ale descărcătorilor sunt explicate prin caracteristica curentului de tensiune al varistorului.
Actuala - caracteristica tensiune varistorului particular depinde de mai mulți factori, inclusiv tehnologia, tipul de tensiune - curent continuu sau curent alternativ, frecvența tensiunii de curent alternativ de impulsuri de curent, temperatura și altele.
O caracteristică tipică a tensiunii de curent a unui varistor cu cea mai lungă tensiune admisă de 0,4 kV pe o scală liniară este prezentată în Fig. 3.
Fig. 3. Volt-ampere caracteristică a varistorului
Pe caracteristica volt-amperi a varistorului se pot distinge trei secțiuni caracteristice: 1) regiunea curenților mici; 2) curenții medii și 3) curenții mari. Zona de curenți slabi este funcționarea varistorului sub tensiune de funcționare care nu depășește tensiunea de lucru maximă admisă. În această regiune, rezistența la varistoare este foarte semnificativă. Datorită imperfecțiunii varistorului, rezistența este mare, dar nu infinită. prin urmare, un curent trece prin varistor, numit curent de conducție. Acest curent este mic - zecimi de milliametru.
În cazul unui fulger sau a unei supratensiuni în rețea, varistorul trece în modul curent mediu. La limita primei și celei de-a doua regiuni, există o inflexiune a caracteristicilor de tensiune curentă, în timp ce rezistența la varistor scade drastic (până la fracțiile de Ohm). Prin varistor, fluxul curent curge scurt, ceea ce poate ajunge la zeci de mii de amperi. Varistorul absoarbe energia impulsului de supratensiune, apoi îl extrage ca căldură, disipând în spațiul din jur. Impulsul de supratensiune al rețelei este "tăiat" (figura 4).
În cea de-a treia regiune (curenții mari), rezistența la varistură crește din nou considerabil. Această zonă pentru varistor este de urgență.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: