ZnO电阻片大电流通过次数与寿命的关系

从冲击老化机理,冲击老化与冲击电流峰值、波形、作用次数以及环境温度因素的相关性等方面,阐述了ZnO电阻片中流过冲击大电流的次数与寿命的关系。通过试验观察ZnO电阻片在冲击作用下的老化情况,测量ZnO电阻片变化率、功率损耗等参数来反应老化程度,分析了不同冲击电流峰值、不同波形及不同温度下的冲击次数对避雷器寿命的影响。并以此总结出一种反映避雷器大电流通过次数与寿命关系的规律,给出了以超过避雷器标称放电电流一定值的大电流通过避雷器的次数,作为避雷器寿命终结的判据。     

改善ZnO压敏电阻老化特性的研究

研究添加不同的减缓老化作用的元素及化合物,以改善ZnO压敏电阻片长期带电的老化特性。经过添加GF-06银玻璃、氧化硼、PM-10硼玻璃等不同形态的材料,在同样的ZnO压敏电阻的制作工艺下进行混合、造粒、成形、烧成形成直径为53 mm的电阻片,测试了小电流特性、大电流特性及115℃下1 000 h的加速老化试验。试验结果表明,微量的Ag2O玻璃和B2O3玻璃有利于提高ZnO-Bi2O3系压敏电阻片的老化寿命;同时B2O3还有助于改善ZnO电阻片的大电流下的非线性。     

利用煤气隧道窑炉烧成ZnO电阻片的初步试验

利用煤气隧道窑炉进行了烧成ZnO电阻片的试验,对比分析了煤气隧道窑炉和推板式电加热窑炉烧结对ZnO电阻片性能的影响。通过调整煤气隧道窑炉烧结曲线对ZnO电阻片各项性能的参数,得出:煤气隧道窑炉的烧结气氛基本适合ZnO电阻片的烧结,不仅保证ZnO电阻片2ms方波、4/10大电流冲击、8/20冲击残压和老化性能等参数,而且成本仅是电热元件窑炉电耗成本的1/5。     

大电流冲击对电阻片老化特性和能量吸收能力影响

基于换流站直流极线近区发生对地短路,直流滤波器的F1避雷器出现的冲击电流特征,分析了多次大电流冲击对F1避雷器用电阻片的性能影响。以平高东芝(廊坊)避雷器有限公司用于F1避雷器的两种电阻片为对象,研究了多次大电流冲击对电阻片老化特性、2 ms能量吸收能力以及保护特性的影响。验证了电阻片性能满足扎鲁特—青州±800 kV特高压直流工程需求。结果表明:多次大电流冲击对电阻片的能量吸收能力、老化特性以及保护性能没有明显影响。     

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。     

电极留边距离对电流冲击下ZnO电阻片通流性能和故障模式的影响

在2 ms方波冲击和4/10μs大电流冲击下测试了具有不同电极留边距离的ZnO电阻片。结果表明,电极边缘和ZnO电阻片边缘留有一定余量可使冲击下的通流性能表现更稳定、减少分散性,但过多的留边距离则会使承受冲击电流的有限面积减少,留有0.5 mm左右的电极留边距离比较合适。在电流冲击测试过程中,一些ZnO电阻片样品出现故障,包括穿孔、破裂和侧闪。观察发现冲击试验后ZnO电阻片局部微观结构的形态和组成出现变化,被认为是ZnO电阻片劣化或故障的根本原因。     

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。     

直流ZnO电阻片的研究

为了满足特高压直流避雷器保护特性的要求,对ZnO压敏电阻片的电位梯度、非线性性、老化等电气特性进行深入研究。试验表明:当X(Bi2O3)/X(Sb2O3)的掺杂比例为一定值时,获得较低的残压比和较高的电位梯度;改变侧面无机绝缘层的成分使侧面绝缘层与电阻体在烧结时能紧密结合,同时增加有机绝缘保护层,提高电阻片侧面的表面电阻和侧面的防污能力及抗闪络能力,并可改善电阻片的老化特性;在较低的烧成温度下1 070～1 150℃和较长的保温时间4～7 h可获得高性能的特高压直流避雷器用直流电阻片。     

35kV金属氧化物避雷器雷电冲击老化性能的研究

研究了在连续雷电冲击电流(8/20μs)作用下,35 kV金属氧化物避雷器小电流特性与残压特性的变化规律,以及避雷器内部电阻片的老化特点及失效方式。35 kV避雷器受到连续雷电冲击时,存在一冲击阈值(850次),当冲击次数低于该阈值时避雷器小电流及残压特性几乎不变,当冲击次数大于该阈值时,避雷器小电流及残压特性发生明显劣化;雷电冲击造成避雷器的失效主要是由内部电阻片沿面闪络引起的,并在避雷器接地端首先发生沿面闪络现象;氧化锌电阻片受到雷电冲击后性能出现方向性差异。该研究为35 kV等级的避雷器运行的雷电冲击老化寿命评估和失效方式预防提供了实验依据。     

高性能氧化锌电阻片的研究进展

综述了氧化锌电阻片的导电机理、老化机理、添加剂以及制备工艺等方面的研究进展,并从三方面指出了高性能氧化锌电阻片的发展趋势。①提高ZnO粉体的质量,如制备纯度高、粒径分布好、易于分散的纳米ZnO粉体,特别是将其他掺杂成分如Bi2O3等在制粉过程引入,制备纳米复合粉末,将可从根本上改善掺杂成分的均匀性,从而大幅度地提高氧化锌电阻片的性能;②采用新的烧结工艺,如微波或微波等离子烧结氧化锌电阻片,已展示良好的应用前景,但还存在工艺控制稳定性和规模化生产等问题。因此,应进一步探讨和完善新的烧结工艺,以降低烧结能耗,提高烧成质量和产品合格率;③开发高电位梯度的氧化锌电阻片是电网系统用避雷器小型化的关键,特别对超高压、特高压输变电工程意义重大;④加强相关基础理论的研究,尤其是晶界现象、导电机理、失效模式及其与显微结构关系的研究。     

氧化锌压敏电阻老化分析

摘要：限压型电涌保护器（SPD）的老化问题,经分析是由于ZnO压敏电阻内部的离子迁移导致肖特基势垒的畸变,从而引起泄漏电流与压敏电压增加等。通过对几组ZnO压敏电阻在老化环境下的试验,分析老化前后压敏电阻性能参数的变化,得到如下结论：交流老化过程中,压敏电压和漏流存在一定的逆老化现象．但压敏电压和漏流随老化呈增长趋势;（爹交流老化时,压敏电阻温度的升高与加热时间、施加电流以及老化程度有关,伏安特性曲线发生对称漂移;（萤交流老化之后,压敏电阻内阻的变化不大．且局部有降低的趋势,分布电容、阻抗和非线性系数的变化较小。     

多尺度纳米材料对再生沥青长期老化性能的影响

研究了由不同掺量有机蛭石（OEVMT）和纳米氧化锌（Nano ZnO）组成的多尺度纳米材料对再生沥青长期热氧和光氧老化性能的影响。利用薄膜烘箱对普通基质沥青进行老化以制得老化沥青,采用熔融共混方法,先将老化沥青、普通基质沥青以及再生剂按照一定的比例混合以制得再生沥青,再将多尺度纳米材料加入到再生沥青中制得多尺度纳米材料改性再生沥青。采用压力老化箱老化（PAV）和加速紫外光老化（UV）分别模拟再生沥青的长期热氧老化和光氧老化条件。通过传统物理性能试验和动态剪切流变试验评价了再生沥青的老化性能。结果表明:添加多尺度纳米材料提高了再生沥青老化前的高温稳定性、剪切变形抵抗力和弹性行为,但一定程度上削弱了其低温塑性变形能力;多尺度纳米材料有效改善了再生沥青长期热氧和光氧老化抵抗力;综合考虑长期老化性能数据,多尺度纳米材料的推荐掺量（质量分数）为1%OEVMT+3%NanoZnO。     

紫外吸收剂插层蒙脱土对沥青老化性能的影响

采用有机插层剂对钠基蒙脱土进行有机化处理,得到有机蒙脱土(OMMT),分别将其与不同类型的紫外吸收剂(UVA)进行复合插层,制备得到UVA插层OMMT,并通过X射线衍射试验对UVA插层OMMT的结构进行了表征;同时通过熔融共混法,制备了 UVA插层OMMT改性沥青,并采用常规性能试验、薄膜烘箱老化试验和紫外光(UV)老...     

多尺度纳米材料对沥青流变和老化性能的影响

采用布氏旋转黏度、动态剪切流变和弯曲梁流变试验,同时结合红外光谱试验对比研究了多尺度纳米材料对不同老化状态下4种沥青——SK-70和Alfa-70基质沥青、SBR和SBS改性沥青(SBRMA, SBSMA)流变性能的影响.结果表明:4种沥青经多尺度纳米材料改性后,布氏旋转黏度、复数模量及车辙因子均得到不同程度的提高;长期热氧和光氧老化后的疲劳因子降低,即抗疲劳性能得到改善,且对SBRMA的改善最明显.相比未改性沥青,多尺度纳米材料改性后4种沥青在各种老化方式下的复数模量老化指数均降低,而且SBSMA和SBRMA这2种聚合物改性沥青老化前后的丁二烯指数差值也降低,即4种沥青的耐热氧和耐光氧老化性能同时得到有效改善,且对SBRMA的改善效果最好.多尺度纳米材料提高了2种基质沥青的低温连续等级温度,但同时在一定程度上降低了2种聚合物改性沥青的低温连续等级温度.     

道面聚丙烯纤维混凝土的耐久性研究

为了研究聚丙烯纤维对道面混凝土耐久性的影响,应用冲击、碳化、抗老化、抗硫酸盐和耐磨等试验方法,进行了素混凝土和聚丙烯纤维混凝土的对比试验,研究了聚丙烯纤维的作用机理.结臬表明:聚丙烯纤维能有效地提高道面混凝土的抗冲击能力和耐磨能力,有效地控制道面混凝土的碳化,降低了硫酸镁溶液侵入,聚丙烯纤维道面混凝土不存在老化问题.     

TPS改性剂对透水性沥青混合料老化性能的影响

通过对不同TPS改性剂掺量的透水性沥青混合料进行短、长期老化,采用间接拉伸试验检测老化前后沥青混合料的力学性能,来评价TPS改性剂掺量对透水性沥青混合料老化性能的影响。结果表明,随着TPS掺量增加,透水性沥青混合料抗老化性能呈下降趋势。     

工程加固中环氧结构胶的耐老化性能

采用沸煮法研究固化剂、纳米填料、偶联剂等因素对环氧结构胶耐老化性能的影响。试验结果表明:采用固化剂复配的方法可以显著提高环氧结构胶的耐老化性能;掺加纳米填料、使用合适的偶联剂有利于改善环氧结构胶的耐老化性能。     

社区适老性规划设计研究

我国已成为世界上老龄人口数量最 多的国家,老年人生活和居住问题日益突出, 如何改善现有的居住环境,使老年人真正感 觉到老有所养、住有所居,是规划师亟待解 决的重要问题。本文从我国人口老龄化现状 入手,结合我国实际探讨了社区适老性的必要 性,对当前老年人的居住需求进行了分析,从 社区总体布局、老年住宅设计、社区空间环境 和社区公共服务设施4个方面提出了应对老 龄化的社区适老性规划设计的措施。     

纤维增强复合材料的耐久性能试验研究

通过快速冻融试验、耐碱性试验、浸水试验、湿热暴露试验、人工加速老化试验,研究了腐蚀环境对纤维增强复合材料（FRP）的复合体及粘结剂力学性能的影响.结果表明：碳纤维增强复合材料（CFRP）的耐久性能较好,在各种暴露条件下,其力学性能没有明显退化;玻璃纤维增强复合材料（GFRP）的耐久性能略差,水环境、碱环境、湿热环境以及冻融循环对其均产生了较大影响.粘结剂试件在人工加速老化曝露试验后,其外观颜色和力学性能均发生一定的变化.     

橡胶沥青及其老化特性研究

制作了普通橡胶沥青和脱硫橡胶沥青,并进行了橡胶颗粒影响、测力延度和老化性能试验.结果表明：经过高速剪切工艺,大颗粒的脱硫橡胶粒在沥青里大多分散成细小颗粒,而普通橡胶粉剪切后基本保持原有颗粒核心.在老化过程中,橡胶颗粒核心有较强的继续溶胀反应,这导致普通橡胶沥青的一些流变性指标与基质沥青老化趋势相反,此反应在薄膜加热试验(TFOT)短期老化下尤为明显.脱硫橡胶沥青的路用性能和抗老化性能优于基质沥青,但均不如普通橡胶沥青.