Aşırı gerilim koruması bileşenleri

İki elektrot asil bir gazı (argon veya neon gibi) kapsar, gaz deşarj haznesindeki elektrotlar aktif bir bileşikle kaplanır. Ek ateşleme yardımı olan gaz tuzakları da mevcuttur.

İki elektrot arasında bir gerilim uygulandığı anda, bu gerilim söz konusu olan ateşleme gerilimi UZ1'e karşılık gelir ya da daha da büyüktür, gaz iyonize olur, gaz deşarj tüpü tutuşur ve itki akımı akabilir. Bu akım, iki elektrot arasındaki gerilim ark yakma voltajı UZ2'nin altına düşene kadar akar. Ancak, şebeke ikincil akımları oluştuğundan, bunlar kontrol edilmelidir.

Normal, yakıtsız çalışmada, gaz deşarj tüpü son derece yüksek bir elektrik direncine sahiptir. Sadece ateşleme yaptıktan sonra değeri çok düşer. Bir gaz deşarj tüpünün dağıtabileceği yüksek itki enerjilerinden dolayı, kaba koruma olarak da adlandırılır.

Ayrıca sızıntı akımı içermediğinden, elektrik sayacının akış yukarısına gaz toprak tellerinden oluşan bir yıldırım akım torak teli monte edilebilir. Bir gaz deşarj tüpünün reaksiyon süresi mikrosaniye aralığındadır ve bu nedenle varistor ve baskılayıcı diyotlarla karşılaştırıldığında oldukça yavaştır.

Günümüzde ağırlıklı olarak kullanılan metal oksit çeşitleri yaklaşık %90 çinko oksit ve %10 oranında diğer metal oksitlerden oluşmaktadır. Toz preslenir, sinterlenir ve kalaylı bakır tel ile kontaklanır.

Boyutlar, teknik veriler hakkında sonuç elde etmek için kullanılabilir. Örneğin, varistor diskinin kalınlığı varistor voltajının bir ölçüsüdür ve diskin çapı, izin verilen aşırı gerilimin bir ölçümüdür.

Bir varistör simetrik akım-gerilim karakteristiğine sahiptir. Voltaj arttıkça, varistörün direnci azalır ve iyi bir deşarj kapasitesi sağlar.

Ancak dezavantaj, varistörlerin belli bir yaşlanma derecesine maruz kalmalarıdır. Çok sık ya da çok yüksek enerjili deşarjlar diyot taneciklerinin varistör içinde ‘kaynaşmasına' neden olur. Sonuç olarak, varistör artık nominal aralıkta yeterince blokaj yapmaz ve bileşenden akım akar (sızıntı akımı).

Bu sızıntı akımı, yarı iletken katmanları o kadar ısıtır ki, varistörler de termal olarak izlenmelidir. Bu nedenle toprak telinin şebeke geriliminden güvenli bir şekilde ayrılması için ön gergili bir yay ve belirli bir sıcaklıkta eriyen lehimli bir bağlantı kullanılır. Bir varistörün reaksiyon süresi, gaz deşarj tüpünden daha hızlıdır ve nanosaniyeler aralığındadır.

Baskılayıcı diyotun referans çizgisi ters gerilimi UR, arıza gerilimi UB ve sınırlı gerilimi UC ile karakterize edilir.

Aşırı voltaj kırılım voltajı UB'nin üzerine çıkar çıkmaz diyot çok düşük dirence dönüşür ve akımı (amper aralığında) toprağa boşaltır. Sınırlayıcı gerilim UC nominal gerilimin yaklaşık 1,8 katıdır ve gerilimi yük için güvenli bir değerle sınırlar.