两级ZnO压敏电阻间串联电感应用的分析

针对退耦电感在多级电涌保护系统中应用的问题,通过对雷电波经过串联电感的理论分析,串联电感对雷电波的传输有阻碍的作用,降低雷电波的陡度。利用理论与试验相结合的方法,采用雷电冲击平台模拟8/20μs的雷电流,对两级ZnO压敏电阻组成的电涌保护系统串联不同的退耦电感进行冲击试验,试验得出:两级相同参考电压的ZnO压敏电阻配合应用中,第一级ZnO压敏电阻残压及通流均大于第二级,第一级ZnO压敏电阻在雷电过电压的防护中主要起到释放雷电波能量的作用;在相同雷电冲击电压下,退耦电感的电感值越大,第一级ZnO压敏电阻通流、残压及吸收能量将增加,第二级ZnO压敏电阻通流、残压及吸收能量将减少。在限压型电涌保护器的实际应用中具有参考价值意义。     

NiO含量对ZnO压敏电阻性能的影响

研究了不同NiO含量对ZnO基压敏电阻微观结构、相组成电学性能的影响.结果 表明,掺杂合适含量的NiO能够有效的改善ZnO基压敏电阻的电气性能,这可被归因为NiO的掺杂能够调整ZnO的晶粒取向,从而使ZnO压敏陶瓷形成了更加均一的显微结构.CE5样品(NiO摩尔分数为1.55％)具有优秀的综合电气性能,其电位梯度为184.00 V/mm,非线性系数α为72.7,漏电流为0.45 μA,在20 kA和30 kA下的压比分别为2.20和2.38.此外,在20组20 kA及2组30 kA脉冲浪涌电流冲击后,CE5也仍然显示出最优的电气性能.     

ZnO压敏电阻能量配合方法的分析

针对ZnO压敏电阻能量配合方法的问题,对雷电波在传输线中传输及ZnO压敏电阻级间串联电感进行了理论分析。结合实验中改变级间连接导线的长度和退耦元件,改变相应的分布电感值,通过实验数据分析得出:两级ZnO压敏电阻进行能量配合中,当连接导线长度为:5m、10m、15m时,前后ZnO压敏电阻的能量吸收比为:5.66:1.11、6.17:0.60、6.00:0.40。分布电感同空心电感的电感值相同时,各级压敏电阻的残压、通流以及吸收能量的分配情况基本相同,两者可视为等效;磁芯电感由于存在磁饱和现象,当连接磁芯电感为:5.8μH,10.8μH,16.3μH时,前后ZnO压敏电阻的能量吸收比为:4.58:3.32、4.70:3.04、4.65:2.83。实验结果为ZnO压敏电阻的能量配合提供了参考依据,在实际应用中具有一定的参考价值。     

Fe离子掺杂对ZnO压敏电阻性能的影响

笔者主要研究了Fe³⁺离子掺杂引入对ZnO基压敏电阻微观结构及综合电气性能的影响。实验结果表明,随着铁离子掺杂量的增加,ZnO压敏电阻的电位梯度持续不断升高,非线性系数先升高而后降低,漏流先减小再增大,压比逐渐增加。分析认为,掺杂少量Fe³⁺时,可作为受主元素提高表面态密度,从而使非线性系数升高;随着掺杂量的增加,Fe³⁺转变为Fe²⁺进入ZnO晶粒内部,作为替位离子取代了部分Zn²⁺,由于r(Fe²⁺)>r(Zn²⁺),该取代产生了压应力对ZnO晶格产生挤压,减小晶格空隙,从而阻止了其他掺杂离子的进入,表面态密度降低,非线性系数降低。     

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。     

降温速率对低压ZnO压敏电阻性能的影响

采用低压ZnO压敏电阻配方,利用正电子湮没寿命谱(PAS)及SEM,对试样微结构进行了分析.结果表明,急冷能使低压ZnO压敏电阻的微空洞尺寸增大,缺陷浓度降低.通过分析PAS参数与电性能参数的关系,对急冷能明显降低电压梯度提出了新的解释.     

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     

镓离子掺杂量对ZnO压敏电阻性能的影响

研究了不同含量Ga³⁺掺杂对ZnO基压敏电阻微观结构,电学性能的影响。微观结构上,掺杂Ga³⁺没有对压敏电阻的相组成产生改变但抑制了氧化锌晶粒的生长,并使得尖晶石数量增多,尺寸减小;电学性能上,因为势垒下降和晶界电导率提高少量增加的Ga³⁺掺杂就显著增大了漏电流,降低了非线性,提高了压敏电阻的梯度。当Ga³⁺掺杂量增加到0.014 mol%时,压敏电阻在5 kA冲击下达到了最小残压比为1.72,此时电位梯度309.05 V/mm,非线性系数为18.0,漏电流为20μA。     

十脉冲冲击下ZnO压敏电阻老化分析

针对十脉冲冲击下ZnO压敏电阻老化特性变化问题,通过压敏电阻热行为理论,对比分析在十脉冲电流冲击和单脉冲电流冲击下,ZnO压敏电阻的老化特性。结果表明:十脉冲冲击下,ZnO压敏电阻U1mA变化呈现初期快速减小,中期平缓,后期快速减小趋势。泄漏电流变化呈初期缓慢上升,中期进入平缓区,后期快速增大直至损坏。与单脉冲冲击下,泄漏电流变化规律相同,但泄漏电流变化的平缓区域远远小于单脉冲冲击下的平缓区域。通过对压敏电阻热行为分析发现,在十脉冲冲击下,ZnO压敏电阻内部晶粒热导率开始下降,部分热导性能较差的晶界首先由热平衡状态转入热不平衡状态,晶界区电荷量发生变化,最终伏安特性发生蜕变。     

添加剂微纳化对ZnO压敏电阻性能的影响

采用卧式砂磨机对混合添加剂氧化物进行微纳化,探究添加剂粒径对ZnO压敏电阻性能的影响。借助粘度、Zeta电位、SEM、XRD和电测设备等分析方法对所制得的ZnO压敏电阻进行综合分析。结果表明,通过卧式砂磨细化的添加剂粒径达到微纳米级,制得的压敏电阻ZnO晶粒尺寸减小,微观结构更加均匀。其中卧式砂磨细化30 min所得的添加剂粒径为347 nm,压敏电阻电位梯度达到310.0 V/mm,漏电流为1μA,残压比(8/20μs,5 k A)达到1.69,非线性系数为32.7,表现出较好的综合电气性能。     

TiO2形态对ZnO压敏电阻微结构和性能的影响

简要介绍了研究ZnO低压压敏电阻的必要性；对比分析了微米粉体、纳米粉体和纳米胶体3种不同形态TiO2添加剂促进ZnO压敏电阻晶粒长大、压敏电压降低的效果，发现纳米胶体TiO2的效果优于其他2种形态的TiO2．     

无机高阻层对ZnO压敏电阻综合性能的影响

探究了涂覆不同Cr₂O₃/MgO比例无机高阻层对ZnO压敏电阻的微观结构以及电学性能的影响。通过研究发现,D2电阻片具有最佳的电气性能,其电位梯度E为222.5 V·mm^-1,非线性数α为63.24,泄漏电流I_L为0μA,残压比K为1.69。最高可承受2 ms方波脉冲电流大小为300 A,老化系数Kct为0.85,且起始功率低,表现出良好的电学性能,更适合在电路中长期工作。     

MgO掺杂对ZnO压敏电阻材料组织及性能的影响

输电系统用氧化锌避雷器的核心部件——氧化锌压敏电阻片,其电压梯度直接影响避雷器的整体使用性能和制造成本。为了进一步改善现役氧化锌压敏电阻片材料的电压梯度及其综合性能,本文以铋系氧化锌材料为基体,探究不同MgO的掺杂量对氧化锌压敏电阻材料微观结构及其性能的影响。实验结果表明,掺杂MgO含量为0.2%mol的样品具有最佳性能:电压梯度U1m A=661.7 V/mm,漏电流IL=9.5μA,非线性系数α=19.5。     

家用保险丝的选择与使用

在居民家庭中,为了防止电线短路或负荷增加造成电路中电流增大,保证家用电器的安全使用,在配电盘上安装电度表的同时,通常还要安装具有保护性的熔断器.熔断器中的保险丝是由铅锡或铅锑合金材料制作的,家用保险丝选择的太细,通过它的电流大于允许的额定电流电时便会熔断,给生活带来不便;选择的太粗,     

家用保险丝的选择与使用

通常在居民家庭中为了防止电线短路或负荷增加造成电路中电流增大,保证家用电器的安全使用,在配电盘上安装电度表的同时还要安装具有保护性的熔断器。 熔断器中的保险丝是由铅锡或铅锑合金材料制作的。家用保险丝选择的太细通过它的电流大于允许的额定电流时便会熔断给生活带来不便,选择的太粗当电路中发生问     

高电位梯度ZnO压敏电阻大电流冲击下电学性能的研究

通过Y2O3掺杂等工艺手段制备出具有高电位梯度值的ZnO压敏电阻,并进行大电流冲击条件下的电学性能测试。实验结果表明,在掺杂0.08%(摩尔浓度)Y2O3后,试样的电位梯度值达到2 460.5 V/mm,残压比为1.48,最大通流容量达到1 263 A,能量耐受密度达到404.7 J/cm3,具有良好的抵抗大电流冲击的性能。掺杂后的试样晶粒尺寸减小到1.5μm,并且分布比较均匀,细致均匀的微观结构有利于试样电位梯度和大电流冲击下电学性能的提高。     

Gd2O3掺杂对ZnO压敏电阻片电气性能的影响

研究了不同掺杂含量的Gd2O3对氧化锌(ZnO)压敏电阻片的电气性能、微观特性、物相特性和介电特性的影响.研究表明,掺杂Gd2O3对ZnO敏电阻片的电气性能具有重要影响,掺杂过量的Gd2O3对ZnO敏电阻片的晶粒生长具有抑制作用,锌填隙浓度提升,具体表现在电位梯度、泄漏电流提升而非线性系数大大减小.而掺杂少量的Gd2O3提升氧空位浓度,减小锌填隙浓度,进而抑制泄漏电流.此时掺杂量在0.5％(摩尔分数)Gd2O3电气参数分别为526 V/mm、15 μA/cm2、非线性系数28.该研究可帮助氧化锌压敏电阻优化配方,增强电气性能,改善电力系统的安全稳定性.     

ZnO压敏电阻在直流电压作用下老化劣化的分析

针对ZnO压敏电阻在直流电压作用下老化劣化的问题,通过对ZnO压敏电阻内部离子迁移和晶界肖特基势垒的理论分析。采用ZnO压敏电阻正极性直流作用和负极性直流交替作用的试验方法。利用理论与试验相结合,得出以下结论:1)老化前压敏电阻正、负极性伏安特性曲线几乎一致,没有产生极性效应;2)在单一正极性直流作用下,压敏电阻发生老化,且随时间和电流的增加,正极性老化程度大于负极性;3)在正、负极性直流交替作用下,压敏电阻老化时间推迟,程度减小,压敏电压和漏电流变化趋势较单一正极性趋势减弱,且极性效应趋于消失;4)分布电容变化平缓,除与老化前数值相比有些许减小外,并无巨大波动。该结论在防雷的实际应用中有重要的参考价值。