Title

CERÂMICAS VARISTORAS NANOESTRUTURADAS UTILIZADAS EM PÁRA-RAIOS DE ALTA TENSÃO

NANOSTRUCTURED VARISTOR CERAMICS FOR HIGH VOLTAGE SURGE ARRESTERS

Authorship

Furtado, José Geraldo de Melo; Dias, Rodrigo

Furtado, José Geraldo de Melo

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Dias, Rodrigo

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DOI

10.5151/2594-5327-16165

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Abstract

Com o aumento da demanda por energia também aumenta a necessidade de se utilizar pára-raios de alta e ultra-alta tensão na proteção de linhas de transmissão e de distribuição de energia para evitar falhas que podem causar enormes danos. Neste sentido, a tecnologia de pára-raios tem procurado usar varistores com elevado desempenho eletrotérmico, pesquisando-se varistores nanoestruturados para reduzir o tamanho de grão (e assim tornar possível o aumento da tensão de chaveamento), aumentar a homogeneidade microestrutural e maximizar o comportamento elétrico não-ôhmico. De acordo com estas considerações, no presente trabalho, nano-pós cerâmicos foram utilizados para a produção de varistores cerâmicos com grande desempenho de proteção e maior estabilidade eletrotérmica do que os varistores convencionais. Entre outras conclusões, verificou-se que varistores à base de óxido de zinco dopados com óxidos de terras raras apresentaram menor tendência de aumento da corrente de fuga do que os varistores convencionais e exibiram bom comportamento eletrotérmico.

As the demand for electricity increases, also increases the need to use high and ultra-high voltage surge arresters in the protection of transmission and distribution power lines to prevent failures that can cause damages of the order of billions dollars. In this sense, the technology of surge arresters has sought to use varistors showing high electrothermal performance and thus the way has been found in the search for nanostructured varistor ceramics to reduce the grain size (and thus make possible the increase of the switching voltage), increase the microstructural homogeneity and to maximize the non-ohmic electrical behavior. In accord with these considerations, in the present work, nano-size ceramic powders were used in order to produce varistor ceramics with great electrical protective performance and better electrothermal stability than conventional varistors. Among other conclusions, it was verified that the zinc oxide-based varistor ceramics doped with rare-earth oxides showed less tendency to increase of the leakage current than the conventional varistors and exhibited good electrothermal behavior.

Keywords

Cerâmicas varistoras; Eletrocerâmicas; Materiais nanoestruturados.

Varistor ceramics; Electroceramics; Nanostructured materials.