仪器仪表产品脉冲耐压试验要求和保护器件的选择

仪器仪表产品的脉冲耐压试验是产品型式试验、例行试验中的基本内容。通过对GB4793.1标准的整理,归纳了仪器仪表产品的脉冲耐压试验要求。通过对试验方法和设备特性的梳理,总结了特性参数,并介绍了应对脉冲耐压试验可采取的保护器件的类别及选用方法。     

国外MOA用ZnO电阻片的剖析与思考

对国外五家公司的ZnO电阻片进行了试验,并与已知ZnO电阻片样品配方对比,结果表明,五家样品的压比较低、老化系数呈下降型;其配方成分都含有Ni,D试样几乎不含Si、Cr,但是其方波通流密度较高;虽然与国内样品的显微结构相比,其物相组分相似,无明显的差别,但是多数瓷体中的大气孔较少,端面全喷铝或者留边宽度较窄。据此,提出了从根本上改进配方和工艺,如掺杂Ni,细化添加剂粒度、选择适宜的有机添加剂及添加量,以改善喷雾干燥粉料成分和成型坯体密度的均匀性;根据不同的配方,研究相适应的烧成制度,特别是冷却制度、热处理温度制度等多种思路,以期全面提高我国ZnO电阻片的性能水平。     

掺杂氧化钇的ZnO电阻片电性能和微观结构特征

研究了掺杂氧化钇对D5ZnO电阻片的电位梯度、方波容量和压比(U5kA/U1mA)的影响,结果表明,随着氧化钇含量的增加,电位梯度持续增加,最高达到367V/mm。当氧化钇含量在0.3%～0.7%时,压比和方波容量性能最好,分别为1.65和246J/cm3。从微观分析结果,可以看出,上述电性能特征在微观层次上的产生根源是含钇晶间相的总量和分布的变化。通过能谱分析和X射线衍射分析,确定了含钇晶间相的成分范围:Y为10%～50%;Bi、Sb都为15%～25%,主晶相化学组成为Y1.5Sb0.5O3.5。     

应用纳米材料提高氧化锌电阻片通流能力

氧化锌电阻片的通流能力主要取决于电阻片的微观均匀性。使用纳米材料,有助于提高瓷体均匀性和致密性,使得氧化锌电阻片电气性能尤其是通流能力得到改善。为使纳米材料充分发挥作用,必须解决纳米材料自身的团聚,并提高料浆混合的均匀性。     

高梯度氧化锌电阻片的研制

使用高梯度氧化锌电阻片可以使避雷器小型化。在一定范围内增加Bi2O3、Sb2O3等添加剂的用量及掺加0.4%￣0.6%的Y2O3,有助于提高氧化锌电阻片电位梯度。严格控制原料的松装密度、粒度分布及水分等,如:Co2O3松装密度提高到0.6 g/cm3左右,使用效果良好。使用新型高效混磨设备,循环处理流量可达到5.4m3/h,效率比原来提高了30%以上,改善了电阻片微观均匀性。氧化锌电阻片电位梯度可达350V/mm,长持续时间电流冲击耐受800A。     

ZnO非线性电阻内部的微裂纹在老化中的作用

Zn O非线性电阻内部的气隙和微裂纹构成了其表面与环境联系的复杂通道 ,将内部能延缓 Zn O电阻老化的氧原子不断扩散到大气中 ,导致 Zn O非线性电阻内部的稳定因素氧原子减少而引起性能发生老化。另外微裂纹有可能是潮气进入 Zn O非线性电阻内部的通道 ,潮气将形成电阻通道而导致电阻片性能变差。     

钇掺杂对ZnO电阻片微观结构和电性能的影响

研究了在ZnO-Bi2O3-Sb2O3系ZnO电阻片中添加少量硼酸和掺杂0.2%～0.8%(摩尔分数)的氧化钇(Y2O3),其显微结构和电性能的变化情况。结果表明,随Y2O3掺杂量的增加,ZnO压敏电阻片的电位梯度从210V/mm提高到422.5V/mm;当掺杂量为0.6%(摩尔分数)时,电性能达到最佳,即残压比最小,为1.12;漏电流最小,为353.0μA。掺杂Y2O3使ZnO晶粒周围除了形成Zn7Sb2O12尖晶石外,还形成了具有细微颗粒的含钇相(Zn-Sb-Y-O)和含铋相(Bi-Sb-O),尖晶石相、含钇相和含铋相的同时存在更加有效地抑制了ZnO晶粒的长大。添加硼酸和增加含钇相在很大程度上改善了ZnO电阻片的电性能。     

串联补偿装置中金属氧化物可变电阻的应用

基于阳城到江苏送电工程 ,介绍了金属氧化物可变电阻在串联补偿装置中的应用 ,串补装置的动作过程及 MOV的技术条件 ,并根据华东系统实际情况进行了计算研究。结果表明 ,在目前的系统条件下 ,阳东线及部分的东三线上发生故障时串补装置的间隙不动作。在靠近三堡侧的大部分东三线上发生故障时 ,间隙必须可靠击穿 ,以保护 MOV不至于过热而损坏。现场试验也验证了理论计算结果。     

烧结工艺对ZnO压敏陶瓷微观结构与电学性能影响

以ZnO粉末为主要原料,添加TiO2、Bi2O3、MnO2、Co2O3、Sb2O3为组元,在不同烧结温度(1100~1250℃)与保温时间(1.0~2.5h)下制备ZnO压敏陶瓷。采用SEM观察陶瓷形貌,利用压敏电阻直流参数仪测试陶瓷的电学性能,研究烧结温度与保温时间对陶瓷结构和性能的影响。结果表明,随烧结温度升高,压敏电压、漏电流逐渐降低,而非线性系数先减小后增加。制备ZnO压敏陶瓷的适宜烧结温度与保温时间分别为1250℃、1h,压敏电压为17.0V/mm、漏电流为0.014mA、非线性系数为14.2,陶瓷内部晶粒可长大至128.7μm。     

压敏陶瓷-硅橡胶复合材料的非线性压敏介电特性

开展兼具非线性电导和介电特性的复合材料的理论基础和应用研究,有助于更有效、广泛地解决高电压等级电力系统绝缘设备或部件电场分布不均匀的难题。为此,制备了ZnO压敏陶瓷-硅橡胶复合材料并测量了其非线性压敏介电特性。结果表明:制备的复合材料具有良好的分散性和非线性电导及介电特性;当ZnO压敏陶瓷填料体积分数10%时,复合材料可以表现出明显的非线性介电特性,可以起到更显著的电场均匀作用;当ZnO压敏陶瓷填料体积分数20%时,复合材料呈现出明显的非线性电导特性,电导非线性系数可以达到10以上,当电场强度超过压敏电压梯度时电导率可以提高100倍以上,而电场强度达到1.5倍压敏电压梯度时,可在对不均匀电场起抑制作用的同时,避免较大的损耗。