MOV在交直流电压下耐受能力的试验研究

MOV是限压型SPD的核心器件。限压型SPD在各种非正常工作情况下会出现温度持续上升,引发MOV热崩溃后导致SPD故障,严重时会引发火灾事故。利用热稳定试验箱和压敏电阻直流参数仪进行了多组实验,对试验数据进行了对比分析,结果表明:MOV在交直流电压下的耐受能力主要与MOV的热容量(能量吸收能力)和热阻(散热能力)有关;直流电压下MOV功率损耗产生的热量大于交流电压下产生的热量,其主要原因是直流电流下MOV的荷电率高于交流电压下的荷电率。     

施耐德新电涌保护器的特制热脱扣技术

1新一代热敏型SPD简介 限压型SPD的核心元件-MOV本身是易损元件,持续的工频过压,会引起MOV的起火或爆炸.这里,我们把中性线断线引起的过压,和系统电压接入错误都归为工频过压.传统的SPD对系统的工频过压和暂态过压比较敏感,MOV会吸收相关过压产生的能量,使MOV本体发热,引起短路故障.     

500kV串联补偿装置MOV运行工况及暂态负荷应力分布研究

金属氧化物限压器(MOV)作为输电线路串联补偿装置的重要组成部分,限制系统故障时电容器极间的暂态过电压。MOV通常由多个单元并联构成,故障瞬间会通过大电流、吸收高能量。MOV单元间暂态负荷应力的分布状况直接影响MOV的保护特性,应通过优化设计确保其暂态运行可靠性。以某500 kV交流超高压带串补装置的系统为例建立了数值仿真模型,利用EMTP-ATP研究了串联补偿装置在不同运行方式下区外故障和区内故障时MOV的负荷应力。综合MOV的电压-温度特性试验结果,深入研究了MOV并联单元间暂态负荷应力分布特性及其影响因素。研究结果表明,在暂态过程中由于电阻片阻抗的负温度系数特性导致MOV并联单元间的电流分流不均匀程度加剧,使各单元的吸收能量极不均衡,若参数控制不当会导致MOV局部单元负荷应力恶性发展直至损坏。通过研究,获得了MOV单元间暂态能量应力不均匀度与静态固有不均匀度间的关系,为优化MOV多柱单元间参数配置提供了依据。     

线路电感对两级SPD配合影响的研究

针对实际工作中多级SPD(MOV型浪涌保护器)配合失效的问题,通过建立两级SPD模型,利用雷电波的波长远大于SPD与被保护设备之间的线路阻抗的特点,提出用π型等值电路来代替线路的阻抗,用电路法代替行波法来分析被保护设备两端电压震荡的情况。运用ATP-EMPT软件对两级SPD模型进行仿真,进而说明线路电感对SPD配合的影响。仿真实验表明:当线路电感很小时,两级SPD残压出现了明显的震荡,当线路电感很大时,次级SPD分配的电流过小。对于外加冲击电流不大于10kA的两级SPD电路,线路电感为6~10uH能很好的实现能量配合,从而有效的保护电子设备。     

施耐德新电涌保护器的特制热脱扣技术

限压型SPD的核心元件-MOV本身是易损元件．持续的工频过压，会引起MOV的起火或爆炸。这里．我们把中性线断线引起的过压，和系统电压接入错误都归为工频过压。传统的SPD对系统的工频过压和暂态过压比较敏感．MOV会吸收相关过压产生的能量．使MOV本体发热，引起短路故障。     

考虑电容电流的串补装置用MOV防爆性能研究

目前对串补装置用金属氧化物限压器(MOV)进行防爆性能试验时，均没有考虑故障时串补电容器组放电电流的影响。即使MOV通过了国标要求的型式试验，其瓷外套在MOV击穿故障情况下也可能发生粉碎性爆炸，因此有必要对真实故障电流下MOV的防爆性能展开研究。以某500 kV交流线路带串联补偿工程MOV瓷外套炸裂故障为研究背景，对故障时流过MOV的电流与型式试验电流的不同、故障工况与型式试验工况下MOV瓷套所受压力和瓷套尺寸参数对压力释放的影响进行了计算分析，结果表明故障工况下MOV瓷套压强峰值远大于型式试验工况，现有型式试验方法不能有效测试MOV瓷套的防爆性能。     

电源线路浪涌保护器(SPD)安全性能的分析探究

简述了电源线路浪涌保护器(SPD)安全性能方面应注意的几个关键性问题,暂态过电压(TOV)耐受特性;SPD的热稳定性及氧化锌压敏电阻片(MOV)的工频耐受性能。分析试验数据表明:①MOV应经过2ms方波和电老化全检筛选。②应根据脱离结构及热传导方式选择低温焊锡的温度,杜绝假脱扣和不脱扣。③应对SPD模块的填料进行更换,使其既达到阻燃的作用,又起到隔热的效果,为低温焊点的脱离提供必要的时间。④应在低温焊点表面涂覆助熔剂。⑤SPD模块上尽量少开孔(除泄压孔外),以达到控制火情的目的。⑥MOV最好使用纳米材料,以提高坯片成瓷后芯片的致密性。⑦提高芯片的电压-温度系数,以达到工频耐受性能。⑧SPD安装使用时,应尽量使用下线安装,以防止发生延燃。     

工频过电压对压敏电阻影响的实验研究

在低压电力系统中由于工频暂时过电压导致电源型电涌保护器Surge Protective De-vices(SPD)损坏事件时有发生。根据氧化锌压敏电阻的伏安特性,结合双肖特基势垒理论,利用热稳定仪和CJ1001型压敏电阻直流参数仪进行多次实验,通过对实验数据进行对比分析,提出了电源型SPD的工频暂时过电压耐受性不仅与MOV的电压梯度有关,还与低温焊锡连接点位置、通流容量、能量耐受密度等有关;MOV的工频热击穿为瞬态过程。     

低压配电系统电涌保护器能量配合研究

电涌保护器(SPD)的能量配合是低压配电系统防雷工程中的重要课题。基于理论计算和ATP-EMTP仿真,研究一端口限压型SPD在短波(8/20μs)和长波(10/350μs)下的能量配合问题,着重分析SPD级间距离和参数配合对这种配合的影响。提出金属氧化物压敏电阻(MOV)伏安特性研究的一种假设,给出了级间电缆的长度与后级SPD分流比的关系曲线。结果表明:短波情况下,10 m的级间电缆可将后级SPD电流限制在总电流的20%以内;长波情况下,80 m的级间电缆才能达到相近的效果。     

金属氧化物限压器压力释放过程热力参数分析

金属氧化物限压器(MOV)是串联补偿装置电容器组重要的过电压保护设备。当限压器组中某一台MOV单元出现贯穿性击穿故障时，一旦超出MOV的压力释放能力，易造成MOV爆炸。为了验证MOV在实际电流工况下的可靠性，笔者根据国内串补采用的无垫块(A结构)和有垫块B结构)两种MOV结构，建立了瞬态热气流场等效计算模型。针对型式试验、实际故障和极端故障的3种电流工况下，MOV单元出现贯穿性击穿故障时，其内部的气体发热和扩散情况进行了仿真研究。研究表明：MOV压力释放过程中，MOV内部压强增大的同时，伴随着空气温度的急剧升高，是MOV瓷套损坏的主要原因；电弧初期30 ms内的电弧能量注入水平对MOV瓷套内部压强的影响极大。在这段时间内，故障电流注入瓷套内的能量要远远大于型式试验工况；与型式试验工况相比，实际故障电流下MOV压力释放过程中的内部压强和温度的峰值显著提高，峰值时刻大幅提前，对MOV压力释放不利；MOV加装垫块后，瓷壁和顶盖最大压强显著降低，有利于压力释放性能的改善。     

温度对直流MOA电阻片V-A特性的影响

对国产直流MOA电阻片%70mm×20mm在不同温度下进行了直流小电流和雷电冲击电流V-A试验研究,结果表明,直流小电流区V-A特性曲线陡峭,呈负温特性,平均电压温度系数在20℃～50℃,为-0.00074℃-1;在50℃～80℃,为-0.00131℃-1。雷电冲击电流工作区V-A特性曲线平坦,呈正温特性,30℃～70℃时,平均电压温度系数为0.0035℃-1左右。将直流MOA电阻片和交流MOA电阻片不同温度下的V-A特性进行了对照分析,交直流电阻片在两个电流区的V-A特性在不同温度下变化趋势相近,区别在于直流电阻片在两个电流区电压随温度变化更大。     

相变微胶囊/加气混凝土复合材料的热工性能

通过免蒸压法制备加气混凝土(AC),并在制备过程中加入以RT25石蜡为相变材料的相变微胶囊(MPCMs),得到相变微胶囊/加气混凝土复合材料(以下简称复合材料).在17、40℃下测试复合材料的导热系数和比定压热容,研究了这些参数与相变微胶囊掺量的关系,同时计算出复合材料的蓄热系数,据此评价了其蓄热性能.结果表明:随着相变微胶囊掺量的增加,复合材料的导热系数和比定压热容均呈现先增加后降低的趋势;当相变微胶囊掺量为1.0%时,复合材料具有最好的蓄热性能,较不掺相变微胶囊的对照组增强74%,蓄热系数可达3.35W/(m^2·K).     

限压型低压电涌保护器级间能量配合方式的仿真研究

为了研究限压型低压电涌保护器级间能量配合的保护方式,参考IEEE工作组提出的MOV冲击等效电路模型,利用EMTP电磁暂态仿真软件来模拟在8/20μs、10/350μs两种冲击电流波作用下两级SPD最有效的配合保护方式。仿真结果得出在8/20μs冲击电流波作用下采用高-低配合的方式,而在10/350μs冲击电流波作用下采用低-高配合的方式是最为合理的。为敏感电子设备的防雷保护提供了参考依据。     

SPD型式试验对外部脱离器的要求

引用IEC 61643.11-2011《Low-voltage surge protective devices - Part 11： Surge protective devices connected to low-voltage power systems-Requirements and test methods》最新试验标准的内容,分析、阐述脱离器在SPD型式试验中的动作负载试验、热稳定性试验、短路电流特性试验和低压,以及高压故障引起的TOV试验要求和程序,以正确了解外部脱离器的功能、选择和应用。     

工业控制系统信号电涌保护器的研究与设计

根据工业控制系统中传输信号的特点,针对工业传感器输出4～20 mA直流信号,结合理论分析,提出一种带有滤波功能信号的SPD结构设计方案.通过大量的实验以及Ca-dence电路仿真,验证了该信号SPD具有较好的滤波功能,且在电涌电流冲击测试下能够有效地将残压限制在设备耐受的范围内.该电涌保护器在改进了退耦网络部分后,不仅...     

不同介质中MOV小电流特性的对比研究

氧化锌电阻片(MOV)常用于过电压保护,其小电流特性决定了它的工频稳定性。随着电力技术的发展,MOV被应用于变压器绕组内部和超导电力系统中,MOV的工作介质为变压器油和液氮。将MOV在空气和变压器油、空气和液氮(77K)中分别进行对比试验,通过小波变换对原始数据进行去噪,利用各次谐波法提取阻性电流进行对比分析,结果显示:MOV在变压器油中的阻性电流峰值大于空气中的值,MOV在液氮中的晶界电容、阻性电流峰值均小于空气中的值。表明MOV的小电流特性在空气中优于变压器油中,在液氮温区优于常温下。     

低压配电用SPD动作负载试验研究

依据IEC61643-1:2005中7.6.4的规定,对Ⅰ、Ⅱ级电涌保护器进行动作负载试验中的确定续流大小的预备性试验与动作负载预处理试验时的现象,通过对冲击相角、施加不同Uc值、SPD(SPD,surge protection devices)设计结构等的分析,提出①Ⅰ、Ⅱ级电涌保护器在动作负载试验中最易出现续流或者燃烧爆炸等危险现象的相角为40°～60°和220°～240°,而并不是90°和270°;②试验时施加的Uc值对试验现象起着重要作用,Uc越小试品越不易产生续流等现象,Uc越大越易产生续流等;③内部使用铜织带作为连接结构的SPD,在试验过程中,铜织带或因过长、或因高低压连接点距离太近等结构因素产生高压端铜织带被电动力打断等现象;④通过对相角和不同Uc的分析,提出了一种利用Uc的变化率(K)及K.Usinθ来对确定续流与预处理试验中最易发生续流相角进行解释。这对工程师对理解Ⅰ、Ⅱ级电涌保护器进行动作负载试验时的试验现象提供了试验和理论支持,并为SPD设计者提供了修整思路,具有一定的工程意义。