MOV

Une varistance à oxyde métallique est un composant céramique à deux bornes qui protège les circuits des surtensions transitoires. Elle contient une masse frittée de grains d'oxyde de zinc liés entre eux et pressés entre deux électrodes métalliques. Le dispositif présente une résistance fortement non linéaire, chutant de millions d'ohms à une tension normale à seulement quelques ohms lorsqu'il est exposé à une surtension soudaine. Ce chemin à faible impédance dévie l'excès de courant vers la terre, écrêtant le pic de tension avant qu'il n'endommage les composants électroniques en aval.

Les grains d'oxyde de zinc se trouvent aux joints de grains où se produit l'effet semi-conducteur. Chaque joint agit comme une diode Schottky en série avec le suivant, créant la tension de coude caractéristique de la varistance, généralement entre 20 et 1000 volts selon la valeur nominale du composant. Lorsque la tension aux bornes du dispositif dépasse ce seuil, même légèrement, la conduction augmente fortement. Le composant absorbe alors de l'énergie sous forme de chaleur jusqu'à ce que le transitoire passe et que la tension revienne à la normale, moment auquel il retrouve son état de haute impédance.

Les MOV sont caractérisés par leur classe de tension (la tension efficace CA à laquelle ils fonctionnent) et leur capacité d'absorption d'énergie, mesurée en joules. Les valeurs nominales courantes incluent les lignes 120 V, 240 V, 277 V et 480 V. Un MOV typique de 120 V évalué à 130 joules pourrait supporter une surtension de 6000 V, mais seulement une fois ou de manière répétée pour un nombre limité de cycles selon la gravité de la surtension. Chaque événement de surtension majeur dégrade légèrement le composant par contrainte thermique et électrique jusqu'à ce qu'il finisse par tomber en panne, généralement sous forme de court-circuit ou de circuit ouvert.

Modes de défaillance et utilisation sur le terrain

Les MOV tombent en panne de deux manières: un court-circuit catastrophique, qui nécessite un fusible ou un disjoncteur séparé pour interrompre le défaut, ou une dégradation progressive en circuit ouvert. Dans aucun des cas, le MOV ne s'isole proprement. C'est pourquoi les normes modernes de protection contre les surtensions associent souvent les MOV à d'autres technologies comme les tubes à décharge gazeuse ou les diodes à avalanche au silicium. Vous trouverez des MOV dans les tableaux de distribution électrique, les onduleurs, les appareillages industriels et les alimentations d'équipements. Ils offrent un faible coût et un temps de réponse rapide, mesuré en nanosecondes.

Le nom reflète la composition et le comportement du matériau: métal (les électrodes), oxyde (oxyde de zinc) et varistance (une contraction de résistance variable). Les MOV restent le composant de protection contre les surtensions dominant dans les applications basse et moyenne tension malgré leur nature consommable, car ils réagissent plus rapidement et gèrent des courants plus élevés que de nombreuses alternatives. Cependant, ils se dégradent en service et doivent finalement être remplacés. Pour les systèmes critiques, les calendriers de remplacement ou la surveillance de l'augmentation du courant de fuite font partie de la planification de la maintenance.