Différence entre un parafoudre à oxyde de zinc et un parafoudre coudé

La différence entrepare-étincelles à l'oxyde de zincetarrêt de coude

1. (1) Principe de fonctionnement du parafoudre à soupape :
Lorsque le système fonctionne normalement, l'éclateur isole la résistance de la plaque de soupape du bus de fonctionnement, afin d'éviter que la résistance de la plaque de soupape ne brûle à cause du courant généré dans celle-ci par la tension de fonctionnement.
Lorsque la tension sur le bus de service dépasse sa tension de claquage, l'éclateur s'amorce et le courant de foudre s'écoule vers la terre à travers la résistance de la plaque de soupape. La valeur de cette résistance diminue alors automatiquement, réduisant ainsi la résistance à ses extrémités et la pression résiduelle qui en résulte.
Une fois le courant de foudre disparu, la tension appliquée à la résistance de la plaque de soupape correspond à la tension du réseau électrique. La valeur de cette résistance augmente alors automatiquement, limitant ainsi le jeu et provoquant une extinction rapide et fiable de l'arc électrique.

(2) Le pare-étincelles est composé de plusieurs éclateurs et résistances de plaque de soupape en série.
La faible distance entre les éclateurs engendre un champ électrique quasi uniforme, une caractéristique tension-seconde relativement plate et une étanchéité aisée. De plus, la présence de plusieurs éclateurs segmente l'arc électrique lorsque le courant à fréquence industrielle persiste. Comparé à un arc long, un arc court est plus facile à interrompre et la capacité de récupération de l'isolation entre éclateurs est améliorée.
La résistance de la plaque de la valve évite l'écrêtage des ondes, néfaste pour l'isolation. Sa non-linéarité lui confère une faible résistance lors du passage du courant de foudre, limitant ainsi la tension résiduelle du parafoudre et améliorant la protection. Lors du passage du courant de roue libre à fréquence industrielle, elle présente une résistance élevée et la tension reste constante, limitant ainsi le courant de roue libre et améliorant l'extinction de l'arc.

2. (1) Principe de fonctionnement du parafoudre à oxyde de zinc :
Sous l'effet de la tension de fonctionnement, le courant traversant la valve ZnO est bien inférieur à 1 mA (la composante principale étant le courant capacitif), ce qui équivaut à un isolant et ne risque pas de brûler la valve ; la tension de fonctionnement peut donc être isolée sans espace en série.
Lorsque la tension appliquée à la diode ZnO dépasse une certaine valeur (tension de fonctionnement initiale U1mA), elle s'amorce. Une fois amorcée, la résistance de la diode ZnO est très faible et la tension résiduelle est pratiquement négligeable par rapport au courant qui la traverse.
Lorsque la tension appliquée chute en dessous de la tension de fonctionnement, le « marche » de la plaque de valve ZnO est interrompu, ce qui équivaut à un isolant, il n'y a donc pas de roue libre à fréquence industrielle.
C’est pourquoi le MOA permet un flux continu sans effet de roue libre. (Le courant de foudre se comporte comme un isolant, de sorte que seul ce courant traverse la plaque de vanne en ZnO.)
Comparées aux vannes en carbure de silicium SiC, les vannes ZnO présentent des caractéristiques volt-ampère non linéaires idéales.

(2) Comparé au parafoudre traditionnel composé d'un disque de vanne en SiC et d'un éclateur en série, le parafoudre sans éclateur à oxyde de zinc présente les avantages suivants :
① Structure simple, adaptée à la production automatisée à grande échelle, petite taille, poids léger et faible coût.
② Performances de protection supérieures. Grâce à ses excellentes caractéristiques volt-ampère, la vanne ZnO présente une tension résiduelle plus faible ; elle peut libérer de l’énergie pendant toute la durée de la surtension, sans étincelle, et donc sans délai de décharge. De plus, elle offre une bonne réponse aux ondes abruptes, ce qui la rend particulièrement adaptée à la protection GIS des postes isolés au gaz et des systèmes CC.
③ Forte capacité à résister à des actions répétées, n'absorbe que l'énergie de surtension, pas besoin d'absorber l'énergie de roue libre.
④ Débit élevé. Le débit par unité de surface de la vanne ZnO est 4 à 5 fois supérieur à celui de la vanne SiC. Elle peut servir de protection de secours contre les surtensions internes.
⑤ Excellente résistance aux taches. L'absence d'éclateur en série permet d'éviter les problèmes de tension de décharge instable liés à une pollution irrégulière de la surface du manchon en porcelaine, et facilite la fabrication de parafoudres anti-pollution et nettoyables sous tension. (Insensible à la contamination de surface)