氧化锌压敏电阻劣化前后动态特性研究

用MOV(氧化锌压敏电阻)的静态参数(压敏电压U1mA和漏电流IL)判定其劣化程度,只能直观反映压敏电阻的整体性能,而不能及时有效地的表征出压敏电阻的老化劣化趋势。根据MOV的U-I特性,结合肖特基势垒模型及离子迁移理论,提出MOV劣化过程中必然伴随着动态电阻Rd的变化。通过针对同一型号的MOV在不同脉冲电流下的大量实验分析得出:劣化前,8/20下Rd都呈"U"型分布,10/350下Rd呈缓慢递增后急速上升的趋势;劣化后,8/20下Rd没有明显变化,只有局部降低趋势而10/350下的Rd则出现不规则震荡。经实验论证,将Rd纳入MOV劣化评价体系,有效避免了静态参数值属于合格范围时其实已经老化严重的情况。     

MOV多片并联在冲击老化过程中温度差的变化

通过冲击实验,红外温枪测温,SEM扫描电镜分析表征等实验手段研究了MOV多片并联在冲击老化过程中温度差的变化。研究表明:在长期电涌冲击下,并联体中各MOV受损情况不尽相同,受损较严重的MOV甚至会出现穿晶破坏现象,将导致其阻性与其他MOV的阻性产生很大差异,当再次经受电涌冲击时其将会吸收更多的冲击电流,这样就会造成各MOV的通流量不同,从而产生温度差。根据此现象,设计了一种嵌入式多点温度无线监控系统,该系统能判断电涌保护器中各MOV的配合情况以及整体的老化程度,具有针对性强,实时高效的特点。     

油中金属氧化物阀片的加速寿命试验

提出了金属氧化物阀片(以下简称MOV)用于油中时特别要考虑运行条件对其电、热特性的影响,进行了对高温油中低荷电率下运行之MOV采用温度、电压双重因子加速的老化试验。在此基础上,提出了通过实测MOV在较高荷电率下的老化状态以预估较低荷电率下的老化状态及趋势的方法,阐述了寿命终结判据的综合性及双重因子加速老化的条件下进行寿命预估的方法,用静、动态观点分析了MOV之热稳定性特性、保护水平与寿命的关系,试验与计算研究表明:高温油中之MOV工作于较低荷电率下能保证被保护设备、元件在使用寿命期间安全运行。     

MOV压敏电阻静态参数变化的特征分析

根据MOV压敏电阻内部微观结构特征,分析了其静态参数的影响因素,结合大量实验数据得出:MOV压敏电阻在冲击电流作用下,其压敏电压呈先上升后下降的趋势,上升的幅度小于下降的幅度;MOV压敏电阻的漏电流呈线性增长的趋势。通过MOV内部晶粒结构的变化特征,解释了这一实验现象,对MOV冲击老化机理的研究具有一定的参考价值。     

500kV串联补偿装置MOV运行工况及暂态负荷应力分布研究

金属氧化物限压器(MOV)作为输电线路串联补偿装置的重要组成部分,限制系统故障时电容器极间的暂态过电压。MOV通常由多个单元并联构成,故障瞬间会通过大电流、吸收高能量。MOV单元间暂态负荷应力的分布状况直接影响MOV的保护特性,应通过优化设计确保其暂态运行可靠性。以某500 kV交流超高压带串补装置的系统为例建立了数值仿真模型,利用EMTP-ATP研究了串联补偿装置在不同运行方式下区外故障和区内故障时MOV的负荷应力。综合MOV的电压-温度特性试验结果,深入研究了MOV并联单元间暂态负荷应力分布特性及其影响因素。研究结果表明,在暂态过程中由于电阻片阻抗的负温度系数特性导致MOV并联单元间的电流分流不均匀程度加剧,使各单元的吸收能量极不均衡,若参数控制不当会导致MOV局部单元负荷应力恶性发展直至损坏。通过研究,获得了MOV单元间暂态能量应力不均匀度与静态固有不均匀度间的关系,为优化MOV多柱单元间参数配置提供了依据。     

直流情况下基于瞬态热阻抗模型的MOV散热能力研究

利用瞬态热阻抗模型,设计实验研究MOV芯片通过直流电时散热能力的变化特征,结果表明,在通过直流电时,MOV芯片的内部晶体势垒高度并不是直接下降的,存在一个"转折温度",这个温度是势垒高度改变的转折点,低于此温度,势垒高度上升,高于此温度,才是单调下降的。根据此原理,可用直流电对MOV芯片进行合适时间的"预老化",以增强其初始散热能力。     

MOV在交直流电压下耐受能力的试验研究

MOV是限压型SPD的核心器件。限压型SPD在各种非正常工作情况下会出现温度持续上升,引发MOV热崩溃后导致SPD故障,严重时会引发火灾事故。利用热稳定试验箱和压敏电阻直流参数仪进行了多组实验,对试验数据进行了对比分析,结果表明:MOV在交直流电压下的耐受能力主要与MOV的热容量(能量吸收能力)和热阻(散热能力)有关;直流电压下MOV功率损耗产生的热量大于交流电压下产生的热量,其主要原因是直流电流下MOV的荷电率高于交流电压下的荷电率。     

氧化锌电阻片在谐波电压下的功率损耗特性的研究

建立了一套电压变频试验装置,提出了氧化锌电阻片在谐波电压作用下的试验程序,对D105×23 mm型饼状氧化锌电阻片在不同温度、不同频率下的功率损耗进行了试验。通过分析试验结果表明一方面在高频谐波电压的作用下,氧化锌电阻片将产生较高的功率损耗,并随着工作温度的升高,功率倍数显著增加;另一方面工作在高频谐波电压下的避雷器等效持续运行电压(ECOV)的计算或试验时应考虑注入能量后温升的影响。     

复合外套避雷器多因素老化试验

多因素老化试验中多重应力对有机材料和模拟在线老化避雷器结构产生加速影响。复合外套避雷器的老化是通过功率损耗增加 (内部的、外部的或两者 )、外部闪络或内部故障来表现的。多因素试验可以说明由于材料老化和设计原因引起的失效 ,包括绝缘设计中内部界面的性质。因此多因素试验被认为是评价避雷器设计的老化性能最为适用的试验。在多因素试验中用其它物质制成的避雷器外套比硅橡胶表现得更容易老化 ,并且比硅橡胶持续等效功率损耗水平要求泄漏距离更大。复合外套避雷器多因素老化试验     

金属氧化物非线性电阻(MOV)油中寿命特性探索

提出了保护变压器调压绕组的MOV油中寿命试验流程图;并提出了相位比较原理测量阻性电流的新方法;在文[1]的基础上,又提出了试验前的结构均匀性及致密性筛选原则;采用电压温度加速法试验研究了MOV的油中工频稳定性;分析了除电场、温度外,渗油率、油膜、油质对MOV寿命特性的影响;用静态与动态观点,辅之试验与计算相结合的方法分析研究了MOV油中热稳定性问题;从寿命综合判据出发,提出了寿命估算方法,并进行了工作温度(95℃)及荷电率(低AVR)下实际寿命预估;论证了MOV在高温油中保护调压绕阻的可靠性。     

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。     

隧道结构安全状态评估方法探讨

介绍了目前结构状态评估方法的研究热点:自适应神经-模糊推理系统(ANFIS)的基本原理和建模要点,从影响明挖隧道在特定环境下结构运营安全性能的各因素出发,建立了隧道结构安全状态评估指标体系。建立了基于自适应神经-模糊推理系统(ANFIS)的隧道结构安全状态评估模型,并通过模拟数据验证了其具有的学习能力和应用前景,学习后的系统具备专家的经验及推理能力。     

金属氧化物限压器压力释放过程热力参数分析

金属氧化物限压器(MOV)是串联补偿装置电容器组重要的过电压保护设备。当限压器组中某一台MOV单元出现贯穿性击穿故障时，一旦超出MOV的压力释放能力，易造成MOV爆炸。为了验证MOV在实际电流工况下的可靠性，笔者根据国内串补采用的无垫块(A结构)和有垫块B结构)两种MOV结构，建立了瞬态热气流场等效计算模型。针对型式试验、实际故障和极端故障的3种电流工况下，MOV单元出现贯穿性击穿故障时，其内部的气体发热和扩散情况进行了仿真研究。研究表明：MOV压力释放过程中，MOV内部压强增大的同时，伴随着空气温度的急剧升高，是MOV瓷套损坏的主要原因；电弧初期30 ms内的电弧能量注入水平对MOV瓷套内部压强的影响极大。在这段时间内，故障电流注入瓷套内的能量要远远大于型式试验工况；与型式试验工况相比，实际故障电流下MOV压力释放过程中的内部压强和温度的峰值显著提高，峰值时刻大幅提前，对MOV压力释放不利；MOV加装垫块后，瓷壁和顶盖最大压强显著降低，有利于压力释放性能的改善。     

ZnO压敏电阻直流老化特性的研究

ZnO压敏电阻是电子和信息化领域重要的过电压防护器件,对电子与通信系统的运行安全有着至关重要的作用.本研究基于压敏电阻直流老化特性实验平台,开展了热电应力下ZnO压敏电阻温度特性、荷电率特性以及长期直流电压下老化特性的变化规律研究.实验与分析结果证明:1)在电应力与热应力作用下,ZnO压敏电阻的泄漏电流和功率损耗随着荷...     

天然气分布式能源系统高效性、经济性评价

结合工程实例,对天然气分布式能源系统的高效性(评价指标为节能率)进行评价,对经济性的影响因素进行分析。经济性指标为静态投资回收期,影响因素:单因素:项目总投资额、天然气价格、运行时间、售电价格、售冷价格;双因素:单位发电功率投资额+电气比(售电价格与天然气价格比)、单位发电功率投资额+冷气比(售冷价格与天然气价格比)。运行时间、售电价格、售冷价格对静态投资回收期的影响一致,随着运行时间、售电价格、售冷价格的延长和增大,静态投资回收期缩短,3个因素的影响显著性依次减弱。天然气价格、项目总投资额对静态投资回收期的影响一致,随着天然气价格、项目总投资额的增大,静态投资回收期延长,天然气价格的影响更.显著。单位发电功率投资额一定时,静态投资回收期随电气比的增大而缩短。电气比一定时,静态投资回收期随单位发电功率投资额的减小而缩短。单位发电功率投资额越小,电气比越大,静态投资回收期越短。单位发电功率投资额一定时,静态投资回收期随冷气比的增大而缩短。冷气比一定时,静态投资回收期随单位发电功率投资额的减小而缩短。单位发电功率投资额越小,冷气比越大,静态投资回收期越短。     

考虑电容电流的串补装置用MOV防爆性能研究

目前对串补装置用金属氧化物限压器(MOV)进行防爆性能试验时，均没有考虑故障时串补电容器组放电电流的影响。即使MOV通过了国标要求的型式试验，其瓷外套在MOV击穿故障情况下也可能发生粉碎性爆炸，因此有必要对真实故障电流下MOV的防爆性能展开研究。以某500 kV交流线路带串联补偿工程MOV瓷外套炸裂故障为研究背景，对故障时流过MOV的电流与型式试验电流的不同、故障工况与型式试验工况下MOV瓷套所受压力和瓷套尺寸参数对压力释放的影响进行了计算分析，结果表明故障工况下MOV瓷套压强峰值远大于型式试验工况，现有型式试验方法不能有效测试MOV瓷套的防爆性能。     

500 kV串补MOV泄漏电流监测装置的研制及应用

根据串补装置用金属氧化物限压器(MOV)的工作特点,提出适用于500 kV串补MOV泄漏电流监测系统架构,并研制了MOV泄漏电流监测装置.研究在不同电压下MOV单只和多只组合条件下的泄漏电流特性,研究结果表明:与单只MOV泄漏特性相比,多只MOV不同并联时泄漏电流和阻性电流成倍线性增加,阻性电流角度在保持在84°至85...     

时间和温度对短期老化SBS改性沥青官能团的影响

为探究老化时间、老化温度对老化SBS改性沥青微观结构的影响,通过旋转薄膜烘箱(RTFOT)对基质沥青、SBS改性剂、糠醛抽出油、稳定剂制备的SBS改性沥青进行不同时间(1.5h、3h、4.5h)、不同温度(163℃、173℃、183℃)的短期老化,然后采用红外光谱(FTIR)对其进行了官能团分析。结果表明:不同老化条件下的老化SBS改性沥青亚砜基特征峰、亚砜基指数增大,丁二烯基特征峰、丁二烯基指数减小;随着RTFOT老化时间、温度的增长,沥青老化程度不断加深,SBS改性剂持续降解;老化温度提高10℃的RTFOT老化SBS改性沥青老化程度大于老化时间延长1.5h的RTFOT老化SBS改性沥青。     

ZnO压敏电阻冲击电流作用下滞后时间的特性分析

根据ZnO压敏电阻(MOV)在冲击电流作用下的动态伏安特性,结合空穴诱导隧道击穿理论,提出了氧化锌压敏电阻在冲击电流作用下产生电流滞后现象的原因,并得出影响滞后时间的主要因素包括冲击过程中的冲击电流幅值以及MOV自身的静态参数特性。通过大量实验数据分析得出:随着压敏电压的增大,滞后时间Δt逐渐减短;在冲击小电流区域滞后时间Δt变化不大;在冲击大电流区域滞后时间随冲击电流幅值的增大,滞后时间Δt逐渐增长。     

考虑胶浆黏附性的泡沫沥青冷再生混合料性能

采用正交设计方法,研究了粉胶比、沥青老化程度及老化沥青黏附试验温度3个因素对泡沫沥青胶浆与老化沥青间黏附特性的影响.利用自研测试设备,获取了泡沫沥青胶浆与老化沥青间的黏附强度,通过极差分析及方差分析,得到3个因素的影响程度及每个因素下的最优水平;结合泡沫沥青冷再生混合料（CRMFA）干/湿劈裂强度试验,确定了泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比.在此基础上,设计了3种拌和工艺.采用冻融劈裂（ITS）试验、车辙试验及无侧限抗压强度试验,分析了拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能的影响.结果表明：粉胶比对泡沫沥青胶浆的黏附特性影响最大,老化沥青黏附试验温度次之,沥青老化程度的影响最小;泡沫沥青胶浆与老化沥青黏附强度最优水平为粉胶比2∶1+沥青老化程度（85min RTFOT+10h PAV）+老化沥青黏附试验温度50℃;泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比为2∶1;拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能具有显著影响,将粗集料及沥青路面铣刨回收的旧料(RAP)与1/2的泡沫沥青拌和,依次加入细集料、矿粉及水泥,再喷入剩余1/2的泡沫沥青,拌和制备得到的混合料路用性能最优.