冲击电波引起的ZnO阀片破裂的研究

从力学角度分析了ＺｎＯ避雷器阀片在冲击电流作用下受热时的应力，并从理论和实验两方面进一步分析了外界应力对阀片热应力破坏的影响，研究认为增大均匀施加的外界压应力能阻碍阀片在冲击电流作用下出现裂纹，因此增加弱簧的压紧力能改善整支避雷器质量稳定性。     

利用陡波冲击电流发生器研究避雷器阀片的残压及过冲

论述了在陡波冲击电流（最短波前近１８０ｎｓ）作用下避雷器阀片的残压及其过冲的特点和成因；比较了不同波形电流作用下ＺｎＯ及ＳｉＣ阀片的伏安特性。所得结论对避雷器的设计及生产具有一定的参考价值。     

ZnO阀片的功率损耗特性

从大量的实验数据中得出了国产ZnO阀片的功率损耗及阻性电流随温度、荷电率变化的特性.从保证ZnO避雷器正常工作时的热稳定性来说,荷电率不宜大于0.85.     

避雷器金属氧化物阀片对陡波冲击电流的响应

介绍了在确定避雷器承受超高频扰动性能上所进行的研究工作.特别是在施加上升时间很短的冲击电流波期间,对避雷器阀片(包括传统的和金属氧化物阀片)的残压进行了测量.由于电压波形呈现出显著的过冲现象,从而,得到的残压比8/20μs标准冲击波时的残压高.     

交流ZnO阀片老化试验装置

从温控、电源等方面对各种老化试验装置进行了实测分析;提出了一种较理想的试验装置;并验证IEC标准的规定是合理的.     

氧化锌阀片在电流冲击下的残压特性

用两种类型的脉冲发生器对圆形环形这类小尺寸氧化锌阀片的残压进行了研究。     

ZnO电阻片寿命内冲击老化的研究

分析了冲击电流对ZnO电阻片的老化影响。通过试验研究放电电流的幅值大小、波形、放电次数以及环境温度四个因素对老化的影响,并推导基本规律;结合标准对非线性金属氧化物电阻片性能要求的规定,提出能够一定程度上反映ZnO电阻片剩余寿命的参数,给带间隙线路避雷器提供了一种新的在线监测方法。相关的产品已经研发出来,现场应用效果良好。     

提高MOA阀片4/10大电流冲击耐受能力的研究

因为4/10大电流和2ms方波电流对MOA阀片的破坏特性不同,提高MOA阀片4/10大电流冲击耐受能力应与提高2ms方波耐受能力有着不同的解决思路。本文例举了提高MOA阀片4/10大电流冲击耐受能力的方法与途径,并分析了各自的利弊。     

ZnO避雷器阀片的动态电热稳定性

本文研究了ＺｎＯ避雷器阀片（包括环状和饼状的不同形状）在稳定电压，斩态过电压及长时间冲击条件下的热稳定性。通过地功率损耗－温度及时间的测量来研究阀片的发热和散热特性，通过检测电流响应时间来研究长时间冲击下阀片的稳定性；一研究所观察到的结果显示出在稳态与动态条件下，与饼状阀片相比，环状阀片有较好的稳定性。     

ZnO阀片成型模具的计算和制造

本文指出了在ZnO阀片成型模具的计算和设计中,应用雷姆(Lame)公式具有的局限性.通过大量试验及分析,确定了模具设计的有关参数.介绍了制造及修复模具的方法.     

氧化锌阀片与氧化锌材料电导率的关系

提出氧化锌阀片的漏电流与其化工材料的电导率大小有关,在阀片的配方、工艺固定的情况下,组成材料的电导率高,所烧成的阀片的漏电流也相应增加,反之亦然。因此,在选购化工材料时,把控制材料的电导率应作为一项重要指标。     

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。     

化学合成瓷料对ZnO防雷阀片2ms方波通流能力的影响

对于化学合成瓷料和机械混合瓷料制得的ＺｎＯ防雷及避雷阀片的微观结构作了电子探针对比观测,得出阀片的２ｍ ｓ方波通流能力得以提高的原因在于瓷片的致密程度的提高及晶粒晶界的细致化和均匀分布     

长脉宽冲击电流下氧化锌避雷器阀片老化特性

在直流输电工程中,大地回线和金属回线转换是一项十分重要的操作,而转换开关两侧并联的氧化锌避雷器阀片对其过电压进行限制,确保其能转换成功。在转换开关实际工况中,氧化锌避雷器阀片承受的实际工况多数为长脉宽冲击电流。通过肖特基势垒理论以及离子迁移率对氧化锌避雷器阀片在40 ms长脉宽冲击电流下的老化规律进行研究,得出以下结论：1)长脉宽冲击电流下,U_{1 mA}先略微下降再到平缓甚至一直保持不变,即说明电流分布集中势垒较高的晶界层单元链中,并对阀片整体晶界层起到均一化作用。2)随着脉冲次数的增加,500 A残压值的增加速度由快到慢,即逐渐平缓,其中填隙锌离子的迁移建立其的电场使得后续的离子难以迁离至晶界层中,进而使得后续势垒变化速度较慢。     

新的阀片材料

介绍了一种含碳化硅、导体和绝缘体的阀片材料配方,这种材料具有橡胶那样的柔软性,并且容易成型.它的绝缘电阻(～10~12Ωcm)和非线性系数(～10)都比原来的碳化硅大,可以用以作为无间隙过电压抑制器.拐点电压(1～10kV/cm)和其他性能等都随材料配方的变化而不同.具有大的通流容量(>200A/cm~2)和好的能量吸收(>40J/cm~3).另外这种材料还表现为低的温度系数(～4×10~(-3)/K)和低的介电常数(～10)并无明显的损耗幅值.     

国际上关于ZnO电阻片冲击能量耐受能力的研究进展

笔者系统综述了国际上关于Zn O电阻片冲击能量耐受能力的研究进展。共分三个时期:早期(1970~1996)、中期(1997~2005)和近期(2006~2013)。探明了Zn O电阻片冲击能量耐受能力与冲击电流波形之间的关系。研究成果已经部分被IECA3.17工作组作为起草和修改IEC60099-4、IEC60099-10的依据。借助更加先进的监测技术和数学仿真计算,进一步从微观结构去揭示Zn O电阻片冲击能量耐受能力的机理,是下一步研究的方向和重点。     

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