ZnO压敏电阻老化机理的研究进展

ZnO压敏电阻作为避雷器的关键元件在限制电力系统过电压方面具有极为重要的作用,直接决定电力系统的过电压水平和设备的绝缘水平。然而其在承受长期工作电压或短时冲击电流作用时不可避免地会产生老化现象。本文总结了国内外学者对于ZnO压敏电阻老化机理的不同观点及最新研究进展,分析了其老化机理,并讨论了提高ZnO压敏电阻稳定性的方法。     

不同类型冲击电流对ZnO压敏电阻老化的影响研究

为了比较不同类型冲击电流对氧化锌（ZnO）压敏电阻直流老化的影响,将相同类型的ZnO压敏电阻样品分别开展2 ms方波（峰值为2 kA）耐受试验和4/10μs冲击电流（峰值为100 kA）试验。实验结果表明,在1～3轮（3～9次）的冲击耐受下,2 ms方波对ZnO压敏电阻的老化特性能起到一定优化作用,而4/10μs大电流冲击则使得ZnO压敏电阻老化特性持续劣化。利用扫描电子显微镜（SEM）、光谱仪、数字源表研究其微观结构以及电气性能参数变化。结合实验结果分析原因,4/10μs冲击电流对ZnO压敏电阻的损伤程度大于2 ms方波冲击电流的损伤程度,更容易引起ZnO压敏电阻的老化,在1～3轮（3～9次）2 ms方波耐受下,可以改善压敏电阻老化特性,其原因在于冲击电流产生热效应使构成晶界势垒亚稳定成分填隙锌离子在晶界发生反应而降低其浓度,得到比冲击前更稳定的晶界结,从而提高了其老化特性。     

工频过电压耐受下氧化锌压敏电阻冲击老化性能研究

针对氧化锌压敏电阻芯片在8/20μs电流冲击初期,芯片压敏电压变化较小,老化程度无法通过静态参数判别的问题,本文设计了工频过电压耐受下的ZnO压敏电阻冲击老化试验,研究了ZnO压敏电阻芯片不同冲击老化情况,耐受工频恒定不同幅值过电压过程和耐受阶段流经芯片内部电流Iin随时间的变化关系;结合双肖特基势垒理论和ZnO压敏电阻芯片Voronoi网格微观结构模型,分析试验结论。结果表明:耐受工频恒定相同幅值过电压,ZnO压敏电阻芯片经8/20μs电流冲击后老化程度越深其流过芯片内部电流Iin的初始值越大;且lin值随时间上升速率与初始冲击老化程度呈正比;相同老化程度ZnO压敏电阻芯片耐受过电压幅值越大,耐受时间越短,Iin的初始值越大。这些可为ZnO压敏电阻冲击老化劣化初期判别提供依据。     

变压器密封用丁腈橡胶湿热老化特性及机理

电力设备中大量采用丁腈橡胶制作的密封件以保障设备的安全稳定运行。湿热环境中,丁腈橡胶材料的密封件容易因老化而性能下降,表现出与在干热环境中不同的老化特性。为研究丁腈橡胶的湿热老化特性及机理,选取丁腈橡胶进行湿热老化和热空气老化的对比试验。对老化过程中样品的质量、压缩永久形变和力学性能变化进行测试,并利用傅里叶红外光谱、热分析仪、扫描电镜对样品进行分析。通过试验得出：湿热老化和热空气老化导致丁腈橡胶力学性能显著降低,但湿热环境中样品的压缩永久变形率明显更高。在热空气老化中,丁腈橡胶的断链与交联非常活跃,并最终达到平衡。与热空气环境不同,湿热环境有利于丁腈橡胶中填料、添加剂的迁移挥发,在此过程中,丁腈橡胶失去抗氧化剂等添加剂的保护,发生交联和氧化而老化,受到外界应力的影响时更容易出现永久形变。     

氧化锌非线性电阻冲击老化破坏机理

综述了氧化锌非线性电阻在短脉冲电流冲击下的老化机理、破坏模型和雷电的多重闪击现象对氧化锌非线性电阻性能的影响 ,提出了氧化锌非线性电阻雷电流试验标准的修改意见     

高压脉冲电压下聚酰亚胺的电老化机理

在高压脉冲电压下对聚酰亚胺膜的绝缘寿命、不同条件老化后试样的表面形貌及热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)进行了测试。TSC曲线在20~200℃温区内由I峰和II峰两个单峰叠加而成。通过图谱分析发现聚酰亚胺膜早期电老化时陷阱的发展可用陷阱理论解释,但老化后期陷阱理论中陷阱密度变化规律的描述不再适用。电老化主要破坏聚酰亚胺内II峰对应的大分子链,I峰对应的分子链中小运动单元破坏并不严重。聚酰亚胺膜的寿命与频率成反比,频率越高对大分子链的破坏速度越快,表明通过II峰对应的活化能和电荷变化量来判断聚酰亚胺的绝缘老化程度是可行的。     

核电站电动机控制中心老化机理分析

分析了核电站电动机控制中心(MCC)的老化机理。对组成MCC的主要部件——塑壳断路器、磁接触器/起动器、热过载继电器、其他继电器、控制变压器、接线盒、控制线缆、熔丝座、金属外壳和开关分别进行了分析。分析结果有助于为设备的维护、使用和保存实现有效的老化管理。     

电力变压器用绝缘纸热老化微观机理的X射线衍射分析

温度是油纸绝缘老化的主要因素。笔者设计了油浸式电力变压器常用的普通牛皮纸和环烷基矿物油复合绝缘在90℃下长达370 d的热单因子老化试验。利用XRD(X射线衍射)定期测量不同老化状态的绝缘样品,对比分析了绝缘纸的聚态结构的变化情况,并深入讨论绝缘纸聚合度下降的动力学过程。研究结果表明:绝缘纸在老化过程中,纤维素氢键和糖苷键发生断裂,引起聚合度下降,结晶区遭受破坏,晶粒尺寸减小,导致纤维素分子间作用力减弱,热裂解活化能降低;老化过程中,绝缘纸纤维素晶体类型不变,聚合度的下降规律符合二阶动力学模型,相对结晶度的变化规律能很好地解释聚合度的变化规律。     

核电站仪控设备老化机理及管理策略

从理论上分析了仪控设备老化对核电站安全性的影响,并据此指出了仪控设备老化管理的关键要素。针对仪控系统涉及的各类传感器、电子元器件、继电器、电缆及连接器等部件的老化机理进行了深入剖析,从实施的角度论述了老化管理的过程和策略,并特别针对电子设备过时淘汰问题进行了讨论。     

高温高湿致LED老化机理实验研究

使用综合环境老化设备对不同环氧树脂封装的LED进行了高温高湿综合环境老化试验.利用分光测色仪、光电测试机、红外光谱仪和扫描电子显微分析仪(SEM)等测试手段表征了 LED的老化行为,并研究了其老化机理,并提出了延缓和预防LED老化的优化方案,实验验证了优化方案的可行性,为研究LED老化现象提供了理论基础和实验依据.     

大型汽轮机组老化问题的试验研究

阐述了汽轮机组老化概念及产生原因,举例说明老化对机组的影响,并确认每台机组老化问题由汽轮机通流部分（本体）热损失和循环系统热损失两部分组成。在参考国际相关的对汽轮机老化确认计算方法后,结合国内机组十几年跟踪试验,得出了机组投产后不同阶段的老化速度递增率,为机组今后经济指标、大修计划确定和技术改造提供了依据。     

一种研究PTCR老化特性的新方法

阐述了用复阻抗分析的方法来研究ＰＴＣＲ（正温度系数电阻ＰｏｓｉｔｉｖｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｉｃｉｅｎｔＲｅｓｉｓ－ｔａｎｃｅ）老化特性的有关方面,重点论述了ＰＴＣＲ的等效电路及其宏微观参数的计算等问题。     

Aging and Annealing Effects of ZnO Thin Films on GaAs Substrates Deposited by Pulsed Laser Deposition

Zinc oxide (ZnO) thin films were deposited on GaAs (100) substrates at different temperatures in the pulsed laser deposition (PLD) system. From the measurements of X-ray diffraction (XRD) at room temperature, 300–500°C were found to be good condition for the crystallization of the thin films. From the photoluminescence (PL) measurements, 500°C was found to be the optimized temperature for its optical property. Samples grown at 100, 200, 300, and 400°C showed near band-edge (NBE) emissions and deep-level emissions. The intensity of deep-level emissions decreased as time goes on, which is believed to originate from oxygen vacancies or zinc interstitials in thin films. While for the sample grown at 500°C, bright NBE emissions were observed at room temperature, and no deep-level emissions observed. This means that the high-optical-quality thin film was grown at 500°C. At the same time, annealing process of ZnO thin films grown at room temperature was carried out in PLD chamber. It was found that the annealing temperature of 600°C has strong effects on its PL. Aging and annealing effects in ZnO thin films grown on GaAs substrates by PLD were observed for the first time.     

燃油时效炉改造研讨

介绍的燃油时效炉改造的经验和方法,大大减少了蓄热和散热损失,改善了燃烧状态,从而降低了可比单耗,取得了显著的节油效果。     

如何提高电力工程试桩效果

电厂主要建筑物荷载较大,大多需采用人工地基,地基处理的主要依据是试桩,受各方面因素制约,目前部分试桩工程中存在一些问题。本文针对如何优化试桩方案、提高试桩效果进行了研究和分析,目的是确保工程桩施工顺利、缩短施工工期、最大限度地降低地基处理费用。     

核电站电缆的老化评估研究

通过库存电缆的热老化,研究老化导致电缆护套材料的机械性能、阻燃性能及抗氧化性能的变化,建立老化与性能之间的关联,评估在役电缆的运行状态。     

少量液相对Sm(Co余Fe0.22Cu0.08Zr0.025)7.22烧结磁体的影响

分析了少量液相[Sm60％(质量分数) Co40%,(质量分数)]对Sm(CO余Fe0.22Cu0.08Zr0.025)7.22烧结磁体的磁性能、相结构、微结构的影响。研究表明：少量液相的加入,磁体相结构大致不变,磁体晶界尺寸变大,同时在晶界处有Cu元素富集,使得胞状组织中边界相的Cu含量减少,导致磁体的矫顽力急剧下降,因而导致了磁体室温磁性能的下降。至于少量液相是否引起了胞状结构的恶化有待进一步研究。     

噪声基本理论对输变电项目降噪的应用

根据噪声基本理论,分析总结隔音板的设计和材料选择原则,建议采用复合型隔音板,以提高其针对性,达到更佳的降噪效果。     

浅谈变压器绕组温度计的原理及测量方法

通过分析变压器绕组温度计的工作原理及作用,阐述了绕组温度计现场使用的校验方法,提出了使用时的注意事项。     

基于单片机的电梯控制系统的实现

设计了基于单片机的电梯控制器,该控制器硬件电路简单可靠,主要进行楼层显示和运行方向指示以及楼层请求信号的输入。控制器的软件部分遵循3个优先原则,从而有效缩短响应楼层请求的时间,提高了电梯的工作效率。经过软件仿真和硬件电路实现,测试结果表明系统运行稳定,实现了所预定设计目标并且还可进一步进行扩展以满足不同楼层的需要。