避雷器防爆性能的探讨

从避雷器的结构设计、原理、长持续时间电流脉冲、热稳定性以及长期稳定性方面,设计了两种避雷器:有空气间隙避雷器和无空气间隙避雷器。从避雷器的密封性能方面分析了引起避雷器爆炸的原因:潮气进入避雷器内部,引起内部闪络,导致电阻片老化,电阻片温度升高在正常电压下失效,引起避雷器爆炸或发生热崩溃。通过分析得知,为了保证避雷器的防爆性能,避雷器应密封性能好、方波通流能力高、稳定性好、内部无空气间隙,且避雷器最好为硅橡胶直接注塑到金属氧化物电阻片上的结构。     

侧面釉微裂纹对氧化锌压敏电阻片电气性能影响的探究

有机环氧釉层弹性差,受热后与氧化锌压敏电阻片的膨胀系数难以匹配,在2 ms方波或4/10μs冲击后易在侧面釉层形成微裂纹.通过对微裂纹电阻片的方波冲击测试、加速老化、浸水、恒温恒湿、重复电荷转移、芯组水煮等实验验证,侧面微裂纹对电阻片的电气性能并未产生影响.     

铝质瓷高压绝缘子中石英的消失

绝缘子承受多种机械负荷 ,因此提高瓷的机械强度过去和将来都是永恒的研制课题。为了降低石英瓷中结构应力而导致铝质瓷的开发。典型性的缺陷 ,决定着进一步的研制工作。微观结构决定瓷质性能。从石英 /方石英颗粒的微裂纹以及裂纹的扩张 ,导致绝缘子的强度降低并使之老化。在最新的研制工作中 ,用烧结铝钒土引入 Al2 O3将瓷材料中有害的残余石英通过在坯体烧结过程中形成共熔相而几乎完全熔解。     

气孔和晶粒尺寸不均匀系数对方波脉冲大电流作用下高电位梯度氧化锌陶瓷失效的影响

氧化锌电阻片在脉冲大电流作用下可能失效,威胁着电力设备及电力系统安全稳定运行.脉冲大电流作用下,电阻片瓷体的失效形式主要源自于瓷体本身的穿孔和炸裂.显微形貌观测结果表明,穿孔通道处有显著的晶粒熔融痕迹和微裂纹,这说明穿孔通道起源于电阻片电流、焦耳热局部集中,导致瓷体熔融和炸裂.基于未破坏区域和穿孔通道区域的微观分析,首次定义了晶粒尺寸分布的不均匀系数,统计分析了气孔及晶粒尺寸分布.计算结果表明,氧化锌电阻片穿孔通道附近气孔含量较多,且晶粒分布更加不均匀.大量的气孔和不均匀的晶粒尺寸分布使氧化锌电阻片形成显著的电气弱点,大电流作用下电流和由电流产生的焦耳热在此聚集.一方面,局部温度迅速升高,导致瓷体熔融;另一方面,当由温度梯度形成的机械应力大于瓷体的机械强度时,瓷体产生微裂纹.当微裂纹发展贯通之后,瓷体发生炸裂.     

热处理在ZnO压敏电阻片生产中的应用

对 Zn O压敏电阻片生产过程中因造粒混合不均匀 ,烧成时温度气氛的差别 ,匣钵密封不良等因素 ,造成电阻片微观结构不均匀进行了研究 ;针对少数电阻片漏流超标 (大于 30μA) ,其老化性能也差的情况 ,提出了一种对漏流超标的电阻片进行特定热处理和低温热处理方法 ,使漏流降低 ,各项电气性能均得到了改善     

关于珠海电厂海斗乙线避雷器缺陷的分析

通过对珠海电厂海斗乙线避雷器解体检查及对电阻片进行直流1mA电压U1mA和75%U1mA电压下直流泄漏电流测量试验,发现避雷器缺陷的主要原因是避雷器密封不良潮气进入,导致电阻片直流1mA参考电压降低和泄漏电压超标;额定电压选择偏低(192kV)导致电阻片荷电率偏高;避雷器外表面积污严重不均匀时导致电压分布不均匀等,从而加速了电阻片的老化以及瓷套内表面受潮。     

金属氧化物避雷器用封接玻璃的研制

金属氧化物避雷器的关键部件为氧化锌电阻片。由于氧化锌电阻片易与空气中的潮气反应,使其残压值下降,导致避雷器保护性能变差。籍此,选择一种玻璃来填充瓷套与氧化锌电阻片之间的间隙,达到密封的目的。试验结果表明:在PbO-B2O3-SiO2系统为主体的玻璃中加入少量的添加剂和填料,可以达到瓷套与氧化锌电阻片之间的匹配和封接的目的。     

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。     

冻土材料非线性断裂模型的试验研究

冻土是多相体复合材料，土体冻结过程中在内部形成空穴、裂隙等多种缺陷。把这些缺陷简化为冻土中的初始裂纹，应用断裂力学理论和试验方法，研究冻土的非线性断裂过程和特征。结果表明：冻土非线性断裂破坏过程由弹性阶段、微裂纹损伤区形成阶段和软化阶段组成，其中微裂纹损伤区形成阶断是冻土非线性破坏的主要表征。把微裂纹损伤区简化为假想裂纹处理，可称为虚拟裂纹，并考虑冻土中冰晶体胶结力作用，给出冻土非线性断裂破坏的胶结力裂纹模型；讨论胶结力的性质与分布，给出微裂纹损伤区长度确定的方法，为理论分析与数值计算提供依据。同时，还对胶结力裂纹模型涉及的非线性断裂韧度指标δC进行测试，给出相应测试方法和结果。     

基于DIP技术的高强混凝土初始微裂纹定量分析

初始微裂纹的存在对高强混凝土的宏观性能和耐久性等均有重要影响.微裂纹定量分析的前提是对微观分析试样进行浸渍染色,而常用的真空环氧浸染法、伍德合金真空高压浸染法等由于制备试样过程中需要真空、干燥等环节,不可避免地引入了人工微裂纹,影响结果的准确性.采用常温常压下即可实施的荧光流体置换法对高强混凝土进行浸渍染色,基于数字图像处理技术对试件内部不同类型的初始微裂纹结构特征参数进行了定量研究.结果表明,在未承受荷载之前高强混凝土基体内部分布有一定数量的初始微裂纹,其中骨料微裂纹占初始微裂纹的长度比、面积比在53％以上;初始基体微裂纹中以过渡区微裂纹为主;骨料、砂浆和过渡区微裂纹的宽度并无明显差异.     

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。     

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。     

直流氧化锌阀片的工艺研究

直流氧化锌阀片与交流阀片虽然有许多共同之处 ,但二者在配方和工艺上却存在很大的差别。笔者在一定的配方设计基础上 ,从改进添加剂的制作工艺以改善添加剂的性能入手 ,研究了烧成工艺对阀片性能的影响 ,并特别对直流阀片的特殊工艺涂布工艺和扩散工艺进行了深入研究。最终通过工艺控制 ,获得了满足要求的直流阀片     

对ZnO压敏电阻隧道效应的探讨

根据氧化锌压敏电阻的微观结构,提出了势垒交错导致共振隧穿的模型,并运用传递矩阵法合理地解释了ZnO压敏电阻的隧道效应,所得的隧穿电流符合实际ZnO压敏电阻在击穿区的温度特性．     

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。     

同时提高ZnO压敏电阻器的静态性能及冲击性能的方法

以往用于提高 Zn O压敏电阻器 8/2 0通流容量的方法对其静态性能有不良影响 ,笔者介绍了一种能同时提高 Zn O压敏电阻器的静态性能及 8/2 0冲击性能的方法。该方法通过调整 Bi2 O3、 Mn CO3含量 ,降低 Zn O压敏电阻器陶瓷晶界易迁移离子 ,改善晶界结构 ,可以在提高 Zn O压敏电阻器通流容量的同时降低电位梯度 ,改善静态漏电流及压比。     

提高氧化锌非线性电阻片通流容量的研究

高电位梯度氧化锌非线性电阻片上流过冲击电流时,吸收的冲击能量成比例增加,要求电阻片的通流容量也成比例提高,研制高电位梯度电阻片首先要提高氧化锌电阻片的通流容量。将传统的氧化锌电阻片生产工艺中的搅拌罐混合浆料方式改用搅拌球磨机混合,可提高浆料的流动性和各成分分散的均匀性,电阻片通流容量即得到很大程度的提高,电阻片的单位体积冲击能量吸收能力从100J/cm3提高到250J/cm3。