Der Unterschied zwischen Zinkoxid-Überspannungsableiter und Winkel-Überspannungsableiter

Der Unterschied zwischenZinkoxid-ÜberspannungsableiterUndEllbogenbremse

1. (1) Funktionsprinzip des Ventil-Durchschlagsicherungsgeräts:
Im Normalbetrieb des Systems isoliert die Funkenstrecke den Ventilplattenwiderstand vom Arbeitsstromkreis, um ein Durchbrennen des Ventilplattenwiderstands durch den vom Arbeitsstrom erzeugten Strom zu verhindern.
Sobald die Spannung an der Sammelschiene die Durchschlagspannung überschreitet, kommt es zum Funkenüberschlag und der Blitzstrom fließt über den Ventilplattenwiderstand in die Erde ab. Dabei sinkt der Widerstandswert des Ventilplattenwiderstands automatisch, wodurch sich der Restdruck an seinen beiden Enden verringert.
Nachdem der Blitzstrom abgeklungen ist, entspricht die Spannung am Ventilplattenwiderstand der Netzfrequenz. Dadurch erhöht sich der Widerstandswert der Ventilplatte automatisch, wodurch die Netzfrequenzausbreitung begrenzt und der Lichtbogen schnell und zuverlässig gelöscht wird.

(2) Der Ventilüberspannungsschutz besteht aus mehreren in Reihe geschalteten Funkenstrecken und Ventilplattenwiderständen.
Der Abstand zwischen den Funkenstrecken ist gering, das elektrische Feld ähnelt einem homogenen Feld, die Voltsekunden-Kennlinie ist relativ flach und die Isolationskoordination lässt sich leicht realisieren. Zudem führt die Verwendung mehrerer Funkenstrecken zu einer Segmentierung des Lichtbogens bei anhaltendem Netzstrom. Im Vergleich zu einem langen Lichtbogen lässt sich ein kurzer Lichtbogen leichter unterbrechen, und die Wiederherstellungsfähigkeit der Isolationsfestigkeit der Funkenstrecken wird verbessert.
Der Widerstand der Ventilplatte verhindert für die Isolation ungünstige Begrenzungswellen. Durch ihre Nichtlinearität weist sie beim Durchgang von Blitzstrom einen niedrigen Widerstand auf, um die Restspannung des Überspannungsableiters zu begrenzen und die Schutzleistung zu verbessern. Beim Durchgang von Netzfrequenz-Freilaufströmen hingegen zeigt sie einen hohen Widerstand und die Spannung bleibt konstant, um den Netzfrequenz-Freilauf zu begrenzen und die Lichtbogenlöschleistung zu verbessern.

2. (1) Funktionsprinzip des Zinkoxid-Überspannungsableiters:
Unter Einwirkung der Betriebsspannung ist der durch das ZnO-Ventil fließende Strom viel kleiner als 1 mA (die Hauptkomponente ist der kapazitive Strom), was einem Isolator entspricht und das Ventil nicht durchbrennen lässt, sodass die Betriebsspannung ohne Serienstrecke isoliert werden kann.
Sobald die an das ZnO-Ventil angelegte Spannung einen bestimmten Wert (Anfangsbetriebsspannung U1mA) überschreitet, schaltet es ein. Nach dem Einschalten ist der Widerstand des ZnO-Ventils sehr gering, und die Restspannung hängt vom durchfließenden Strom ab und ist daher praktisch irrelevant.
Wenn die angelegte Spannung unter die Betriebsspannung fällt, wird der „Ein“-Zustand der ZnO-Ventilplatte unterbrochen, was einem Isolator entspricht, sodass keine Netzfrequenz-Freilaufschwingung auftritt.
Aus diesem Grund kann MOA einen nahtlosen Durchfluss ohne Freilauf gewährleisten. (Der Blitzstrom wird im hinteren Bereich isoliert, sodass nur der Blitzstrom durch die ZnO-Ventilplatte fließt.)
Im Vergleich zu Siliziumkarbid-SiC-Ventilen weisen ZnO-Ventile ideale nichtlineare Strom-Spannungs-Kennlinien auf.

(2) Im Vergleich zu herkömmlichen Überspannungsableitern, die aus einer SiC-Ventilscheibe und einem Serienspalt bestehen, bietet der spaltlose Überspannungsableiter aus Zinkoxid folgende Vorteile:
① Einfache Struktur, geeignet für die automatisierte Massenproduktion, geringe Größe, geringes Gewicht und niedrige Kosten.
② Hervorragende Schutzleistung. Da das ZnO-Ventil ausgezeichnete Strom-Spannungs-Kennlinien aufweist, ist die Restspannung geringer; es kann während der gesamten Überspannungsperiode Energie abgeben, und es entsteht kein Funke, sodass keine Entladungszeitverzögerung auftritt. Es verfügt über gute Ansprecheigenschaften bei steilen Spannungsspitzen und eignet sich besonders für den GIS-Schutz von gasisolierten Schaltanlagen und Gleichstromsystemen.
③Hohe Fähigkeit, wiederholten Einwirkungen standzuhalten, absorbiert nur Überspannungsenergie, keine Absorption von Freilaufenergie erforderlich.
④ Hohe Durchflusskapazität. Die Durchflusskapazität pro Flächeneinheit des ZnO-Ventils ist 4- bis 5-mal so hoch wie die des SiC-Ventils. Es kann als zusätzlicher Schutz gegen interne Überspannung eingesetzt werden.
⑤ Gute Fleckenbeständigkeit. Da keine Serienfunkenstrecke vorhanden ist, wird das Problem einer instabilen Entladespannung der Serienfunkenstrecke aufgrund ungleichmäßiger Verschmutzung der Porzellanhülse vermieden. Dadurch lassen sich leicht schmutzabweisende und spannungsreinigende Überspannungsableiter herstellen. (Unempfindlich gegenüber Oberflächenverschmutzungen)