1
TÌM HIỂU VỀ CHỐNG SÉT Ô XÍT KẼM ZnO
TRƯỚC KHI LỰA CHỌN VÀ ĐƯA VÀO SỬ DỤNG
Tác giả: Trịnh Quang Khải
2
Hiện nay cái chống sét ô xít kim loại là ZnO đang được xử dụng rất nhiều trên
lưới điện trung áp. Nhiệm vụ của các chống sét này là bảo vệ các thiết bị: chống
sét và chống quá điện áp thao tác. Người xử dụng cần phải thận trọng khi chọn
các đặc tính của nó, phải xem xét khả năng làm việc, các đặc tính kỹ thuật và
các thuộc tính của chống sét, xem đây như là một yếu tố đảm bảo tuổi thọ của
cái chống sét, đặc biệt trong các vùng có môi trường không khí bị ô nhiễm.
Cấu tạo nguyên lý làm việc.
Chống sét kiểu ôxít kẽm ZnO về cơ bản gồm một chồng đĩa bằng ôxít kẽm
nằm bên trong một vỏ cách điện có độ ổn định nhiệt cao. Định mức điện áp của
chống sét quy định theo số đĩa ở bên trong chồng đĩa. Đặc tính duy nhất của ô
xít kẽm là có đặc tuyến vol-am pe phi tuyến. Điện áp gần như là hằng số trên
một dải rộng các dòng điện chảy qua các đĩa khi chống sét chịu đựng các xung
sét và các đột biến điện, đặc tính Vôn - Am pe hoàn toàn phi tuyến, có khả năng
hấp thụ năng lượng cao. Với điện áp định mức của lưới điện chống sét hoàn
toàn "không phóng điện". Nhưng khi điện áp đột biến tăng lên đến điện áp tới
hạn lập tức chống sét chuyển ngay từ trị số điện trở lớn sang trị số điện trở nhỏ
theo đặc tính V- A của chúng và cho dòng điện sét đi qua. Khi hết sét điện áp trở
lại bình thường thì chống sét sẽ trở lại trạng thái có tính dẫn điện kém. Lúc này
ba cái chống sét không khác gì ba quả sứ đỡ cách điện.
a- Đoạn đặc tính dưới.
b- Điểm nhọn.
c- Đoạn phi tuyến rõ rệt.
d- Đoạn tuyến tính trên.
A- Điểm làm việc có điện
áp thường xuyên.
Hình 1. Đặc tuyến làm việc của chống sét ZnO

trí lắp đặt không? hoặc có đáp ứng được yêu cầu đặc biệt không (như lắp tại bên
cạnh thân máy biến áp dầu…)?
Chống sét ZnO bảo vệ tốt hơn so với loại SiO, không dùng bộ nổ mắc nối
tiếp. Điện áp giới hạn tác động phụ thuộc vào dạng sóng quá điện áp và đặc tính
dòng điện áp rất phi tuyến, nhất là ở giới hạn dòng điện lớn. Kích thước và trọng
lượng của chống sét ZnO nhỏ hơn. Do nó có khả năng hấp thụ rất mạnh nên cho
phép giảm một cách đáng kể thể tích tác dụng. Khả năng chịu đựng của ZnO tốt
ngay ở vùng bị ô nhiễm, tại đó có thể xảy ra mức báo sai của tín hiệu bộ nổ bên
trong chống sét SiO. Chống sét ZnO có vỏ nhựa có kích thước rất nhỏ gọn, trọng
lượng chỉ bằng 1/2 chống sét kiểu vỏ sứ, có độ bền về cơ và điện. Do vỏ
của nó có khả năng đàn hồi hơn chống sét ZnO vỏ sứ nên chống sét ZnO có vỏ
nhựa không bị ảnh hưởng của những chấn động và va chạm từ bên ngoài. Trong
điều kiện bị hư hỏng chống sét ZnO có vỏ nhựa có khả năng chịu đựng về cơ
học rất tốt, không tạo ra những mảnh vỡ gây nguy hiểm cho người cho thiết bị ở
gần.
Nhận biết được những ưu điểm của chống sét ZnO vỏ nhựa tổng hợp sẽ giúp
cho người xử dụng dễ dàng lựa chọn một bộ chống sét theo đúng ý muốn.
5
Lưu ý rằng:
Sự phân bố điện trường dọc theo chống sét sẽ bị thay đổi khi có mặt của các
tấm lắp ráp, khoảng cách cái chống sét và các thiết bị điện có nối đất hoặc không
nối đất.
Trong vận hành sẽ có hai sự lựa chọn khác nhau:
1.Nếu chọn loại chống sét có ngắt tự động thì khi có một hư hỏng trong nội bộ
chống sét thì không gây ra mất điện lưới, nhưng ngược lại không thể kiểm soát
được cái chống sét hỏng đó đã được thay thế chưa. Điều này sẽ gây nguy hiểm
cho các thiết bị điện cần được bảo vệ chống sét vì lúc này chống sét không còn
tác dụng nữa.
2.Nếu ưu tiên cho cho chế độ vận hành liên tục thì nên chọn loại chống sét có
cái báo sự cố, nhờ đó mà xác định cái chống sét nào bị hỏng để xử lý và đóng

tăng quá tải nhiệt của các chống sét ở điện áp làm việc thường xuyên.
Qua thực tế theo dõi thì sự quá tải
nhiệt ít xảy ra đối với chống sét ZnO
trong môi trường ô nhiễm.
Hình 2. Lớp bẩn bám trên bề mặt chống sét
7
Sự phóng điện này gây ra hậu quả làm hỏng bề mặt các đĩa ô xít kẽm dẫn đến
tăng điện dẫn suất γ (m/Ωmm
2
) trên bề mặt chống sét làm giảm tuổi thọ của
chống sét. Điện trường hướng kính có thể tạo nên hiệu ứng hóa học dẫn đến sự
thay đổi lớn của các tổ chức chất khí bên trong chống sét tạo nên các sản phẩm
mới như CO
2
, NO
2
, NH
4
. Hiệu ứng phụ này sẽ gây ra sự hóa già của các varisto
Ô xít kẽm trong thời gian vừa phải và lâu dài.
Các hãng chế tạo thiết bị điện nổi tiếng trên thế giới đã nghiên cứu khắc phục
được sự phóng điện do điện trường hướng kính gây nên, các Varisto Ô xít kẽm
thế hệ mới có thể chịu được các phóng điện trên từng phần nhỏ nhờ có việc lựa
chọn thích hợp các vật liệu phủ trên bề mặt.
− Về các chống sét ZnO và SiO cũng còn khá nhiều điều cần phải xem xét
đến. Bạn đọc có thể tìm hiểu thêm những trang thông tin khác, nhất là
trong các trang thông tin về công nghệ mới (New technology”. Chúc các
bạn thành công.
Tác giả bài viết rất mong có dịp được trao đổi với các bạn đồng nghiệp. Mọi
thông tin xin liên hệ theo địa chỉ: Trịnh Quang Khải, khoa Hệ thống điện