压敏电阻冲击老化过程中残压比变化的分析

残压比是衡量压敏电阻性能的一项重要指标,针对压敏电阻在冲击老化过程中残压比的变化问题,通过对压敏电阻样品进行8/20μs雷电流冲击老化试验,发现残压比在标称电流(In)冲击老化试验过程中呈现缓慢降低--缓慢增加--快速上升的变化趋势;根据双肖特基势垒理论及热老化理论分析,得出冲击过程中残压比的大小主要由晶界层状态所决定,残压比快速上升阶段是由于晶界层大量破坏的结论;提出了利用残压比变化率来衡量压敏电阻老化程度的方法,在实际应用中具有参考价值。     

基于电弧力效应理论对开关型SPD续流的研究

针对开关型SPD续流的问题主要是由于两电极气隙击穿时,击穿电压较低引起。通过电极击穿时电弧力效应理论的分析,得出电弧力主要由电子力、静电力、电磁力、等离子流力等组成。采用8/20us模拟雷电波冲击气体间隙,试验得出冲击电压在17.5k V-20k V以下时,电极所受电弧力与冲击电压呈正相关,冲击电压值在17.5k V-20k V以上时,电极所受电弧力与冲击电压呈负相关,且电弧力始终不小于零,即电弧力对电极的作用主要为向外的排斥力。提出了在开关型SPD设计中,放电电极一个处于固定状态,另一个电极处于可动状态,利用电弧力效应,拉长电极间隙的长度,增加两电极间残压,起到提前灭弧,减小续流的方法,在实际应用中,具有一定的实用价值。     

大电流冲击后ZnO压敏电阻交流老化特性的分析

针对ZnO压敏电阻经受多次8/20雷电流冲击后交流老化特性变化的问题,通过对ZnO压敏电阻老化机理的理论分析,并对ZnO压敏电阻样品进行不同次数的冲击老化实验后再进行交流老化实验测量其静态参数的变化,发现适当次数的大电流冲击会增强ZnO压敏电阻的交流耐受能力;ZnO压敏电阻的U1 mA和U0.1 mA在交流老化过程中呈现小幅上升、缓慢下降、快速减小的趋势,非线性系数则呈现持续缓慢降低而后快速下降的趋势;根据实验结果,得出电子陷阱及离子迁移是交流老化初始和中期的主要老化机理,而热破坏在老化末期起主要作用。     

限压型电涌保护器在不同条件下劣化性能的分析

针对限压型电涌保护器（SPD）的老化、劣化问题,通过对SPD内部器件ZnO压敏电阻老化、劣化的理论分析,得出其原因是由于内部的离子迁移导致肖特基势垒畸变而引起．对ZnO压敏电阻进行直流、交流及冲击老化试验,发现老化、劣化后ZnO压敏电阻的压敏电压发生变化,漏电流有增大的趋．直流老化存在一定的逆老化过程,直流老化后伏安特性曲线发生不对称改变,而交流老化与之相反;冲击老化后伏安特性曲线存在漂移现象;整个老化过程,ZnO压敏电阻的内阻变化不大;在直流和交流老化过程中,温度升高与加热时间、施加电流以及老化程度有．这对分析SPD的老化、劣化性能具有实际指导意．     

基于带通滤波器原理对电视网络SPD的研制

针对有线电视信号网络频繁遭受雷电过电压的损害,导致有线电视网络信号的中断或有线电视设备的损坏等问题,根据有线电视网络信号参数的特点及传输特性,依据IEC61643-21:2000《低压冲击保护装置第21部分:连接到电信和信号网络的浪涌保护器-性能要求和试验方法》的要求,提出了采用带通滤波器的设计方法。利用气体放电管的静态分布电容和传输导线的分布电感构成三阶低通滤波电路,同时利用气体放电管的静态分布电容和集中电感参数构成高通滤波电路,并且在设计中增加单片机智能电路自动记录SPD发生的时间及次数的电路。按照规范标准对所设计的电路进行测试,发现其具有残压低、通流容量大、插入损耗小的特点,这在有线电视信号网络的雷电防护中具有一定的应用价值。     

气体放电管与压敏电阻能量配合的分析

针对气体放电管与压敏电阻在线路中存在能量配合的问题,运用波的传输及电路理论,分析雷电波行波通过串联电感的特性,并通过8/20μs模拟雷电流冲击试验,分别对气体放电管与压敏电阻级间串联3、5、7、10 m的导线及与导线分布电感相同的等值电感,做能量配合冲击试验,研究使气体放电管与压敏电阻达到最佳能量配合效果的级间电感值。通过对试验数据对比分析,验证了气体管与压敏电阻能量配合的相关结论。     

多电极气体放电管与ZnO压敏电阻匹配性能的研究

针对多电极气体放电管与ZnO压敏电阻匹配使用的问题,根据多级气体放电管及ZnO压敏电阻的工作原理,ZnO压敏电阻并联在多电极气体放电管的两个电极上,能够有效的降低多电极气体放电管在辉光放电时的残压,并且进行相应的分流。利用汤森理论对多电极气体放电管的辉光、弧光放电进行模型等效,并使用开路电压波(1.2/50μs)、8/20μs雷电冲击平台、组合波(1.2/50μs,8/20μs)进行冲击试验,验证了多电极气体放电管模型等效的正确性;同时试验现象中发现了ZnO压敏电阻并联在多电极气体放电管冲击时的阴极端电极上,能够加速多电极气体放电管的放电速度,显著缩短多级间隙动作时延。据此现象及理论分析,提出了利用多电极气体放电管设计开关型电涌保护器并联ZnO压敏电阻的方法,在实际应用中具有一定的参考价值。     

氧化锌压敏电阻冲击老化过程中电容量变化的分析

氧化锌压敏电阻的压敏电压U1 m A和漏电流Ileak作为判断压敏电阻老化的检测参数,在及时性和有效性方面存在一定的不足,故需一种新的方法来保证检测的及时有效。通过对双肖特基势垒畸变理论和热破坏理论的分析,以及氧化锌压敏电阻的冲击试验,提出压敏电阻老化过程中存在电容量的变化,该变化可以作为判断老化的依据。试验证明在标称电流(In)冲击下,电容量呈现先小幅下降,后不断上升趋势,电容量和压敏电压的乘积在老化初期基本不变,老化到一定程度后急剧下降,在最大电流(Imax)冲击下,电容量快速上升且电容量和压敏电压的乘积不断下降,得出结合电容量能够更及时有效地衡量压敏电阻的老化程度。在压敏电阻的实际检测中,具有一定的参考意义和实用价值。     

多级电涌保护器对负载有效性试验分析

针对多级电涌保护器(SPD)安装在电源线路时可能对负载电压起到抑制作用,而导致SPD达不到预期的有效性保护的问题,通过组合波发生器(1.2/50μs、8/20μs)模拟雷电流,对负载分别为阻性、容性、感性时,特性阻抗值相同、长度不同的RVVP电缆做冲击试验,研究负载与RVVP电缆特性阻抗匹配关系及波电缆中的折反射现象,分析电缆的长度与不同特性负载的关系,得出当负载为阻性时,多级电涌保护器的有效防护距离与电阻值呈负相关;当负载为容性时,多级电涌保护器的有效防护距离与电容值呈先负相关后正相关;当负载为感性时,多级电涌保护器的有效防护距离与电感值呈负相关。具有一定的实用价值。     

雷电阻尼振荡波发生器的设计方法

针对雷电瞬态感应的阻尼振荡波对信号类设备会造成一定的影响,通过LC组成选频网络的谐振原理及对数减幅理论,依据规范RTCA DO-160F对测试所用阻尼振荡波的标准要求,研究开发了一种10~100 k Hz连续可调雷电阻尼振荡波发生器。其主要用于信号类电缆和发电机性能的验证测试,经反复试验及软件仿真表明,研制的雷电阻尼振荡波发生器能够有效地对信号类电缆做耐压测量、局部放电现场测量、绝缘水平的评估;对发电机输出阻抗进行判断是否满足设备工作要求。在信号类设备实际检测及防雷中,具有一定的参考意义和实用价值。