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。     

压敏电阻冲击老化过程中残压比变化的分析

残压比是衡量压敏电阻性能的一项重要指标,针对压敏电阻在冲击老化过程中残压比的变化问题,通过对压敏电阻样品进行8/20μs雷电流冲击老化试验,发现残压比在标称电流(In)冲击老化试验过程中呈现缓慢降低--缓慢增加--快速上升的变化趋势;根据双肖特基势垒理论及热老化理论分析,得出冲击过程中残压比的大小主要由晶界层状态所决定,残压比快速上升阶段是由于晶界层大量破坏的结论;提出了利用残压比变化率来衡量压敏电阻老化程度的方法,在实际应用中具有参考价值。     

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。     

ZnO压敏电阻片残压比与微观结构参数的关系

实验研究了厚度ｄ 对ＺｎＯ压敏电阻片残压比Ｋｒ 的影响规律, 表明残压比同样存在几何效应;实验还表明残压比Ｋｒ 随电位梯度Ｅ１ｍ Ａ成反比例下降,随平均晶粒尺寸μ的增大而增大; 找到了一个综合微观结构参数 平均晶粒尺寸μ和晶粒尺寸方差σ２ 的乘积（σ２μ）, 能较好地反映电性能与微观结构参数的关系。提出了计算机模拟微观结构模型,并用计算机模拟了残压比Ｋｒ 和厚度ｄ、Ｋｒ 和平均晶粒尺寸μ以及Ｋｒ 和乘积σ２μ的关系, 模拟结果与实验结果基本一致     

氧化锌非线性电阻片大电流冲击能力的研究

描述了氧化锌非线性电阻片在大电流冲击作用下的破坏过程，找出了影响电阻片大电流冲击能力的因素。优化工艺和配方，提高电阻片的结构和成分的均匀性，从而提高电阻片的通流容量；提高电阻片的侧面绝缘强度，是提高电阻片抗大电流冲击能力的两个关键因素。     

国内Φ35 mm氧化锌电阻片大电流耐受能力研究

国内Φ35 mm氧化锌电阻片主要用于标称电流为5 kA等级的避雷器,根据标准要求,其应通过65 kA的大电流冲击耐受试验。但是一系列的实际试验表明,许多国内生产厂商生产的Φ35 mm电阻片并不能顺利通过65 kA大电流冲击耐受试验。在电阻片大电流耐受特性研究中,选用了6家国内有代表性的电阻片生产厂生产的Φ35 mm氧化锌电阻片为研究对象,通过不同的试验方法对电阻片的大电流冲击耐受能力进行了系统试验研究。通过试验研究,对国内生产的Φ35 mm氧化锌电阻片的大电流冲击耐受能力有了全面的了解,并在此基础上对大电流冲击耐受试验方法提出建议,有助于在生产中加以注意装配工艺以提高避雷器的大电流耐受能力。     

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。     

冲击电流发生器回路参数的仿真计算

对高、低压防雷器件冲击电流测试回路的参数进行了仿真计算;讨论了回路和负载参数以及测试回路输出波形之间的关系,得出了冲击电流测试回路的设计原则。     

氧化锌非线性电阻片的电容量与冲击性能关系的研究

对氧化锌非线性电阻片的一些实验现象规律进行了分析和研究,发现氧化锌非线性电阻片的电容随烧成温度和烧成时间的延长而增大,而且电容与电位梯度和冲击性能有很大的相关关系,为研究和考察氧化锌非线性电阻片的大电流冲击性能提供了一种新的方法和途径     

ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷晶界对残压的影响

ZnO压敏陶瓷残压的高低决定了MOA的保护水平,针对残压的形成机制尚不清楚,测量了传统工艺制备的ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷的小电流区、大电流区及部分中电流区的伏安特性,通过对中电流区和大电流区伏安特性的数据拟合发现,中电流区晶界电压降与电流密度之间符合隧道电流导电机制,且当进入大电流区时该晶界击穿电压最终达到一稳定值。计算表明,晶界击穿电压所引起的残压占总残压的90%左右,因此降低残压应主要考虑降低晶界上的击穿电压。     

脉冲电容器残余电荷对MOV残压影响的试验研究

基于GB18802.1-2011,对MOV进行8/20μs冲击电流试验时,经常发现当冲击电流归零后,残压或者持续一段时间归零(正峰)、或者过零(反峰)后再归零。为解释这一普遍存在的试验现象,对冲击试验回路在带负载情况下进行了等效电路分析,并利用试验得出:由于冲击后主回路开关不能迅速切断回路,使电容器上残余电荷形成的电压加在试品上导致电流过零后还存在残压,其值等于电容器残余电荷形成的电压,持续时间为开关关断所用时间。     

降低ZnO电阻片压比的研究

现生产的ZnO电阻片存在残压高,压比(1.73左右)偏大等缺点,从调整侧面釉高阻层配方入手,在制造工艺基本不变的基础上,减少电阻片侧面釉高阻层配方中Li2CO3的含量,并与生产配方进行了比较。电气性能试验结果表明:1#釉配方性能稳定,ZnO电阻片加速老化性能良好,压比在1.61～1.65,非线性系数在10～13,并通过了2ms方波800A、耐受20次,4/10大电流冲击100kA、耐受2次试验。     

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。     

高梯度氧化锌电阻片的研制

使用高梯度氧化锌电阻片可以使避雷器小型化。在一定范围内增加Bi2O3、Sb2O3等添加剂的用量及掺加0.4%￣0.6%的Y2O3,有助于提高氧化锌电阻片电位梯度。严格控制原料的松装密度、粒度分布及水分等,如:Co2O3松装密度提高到0.6 g/cm3左右,使用效果良好。使用新型高效混磨设备,循环处理流量可达到5.4m3/h,效率比原来提高了30%以上,改善了电阻片微观均匀性。氧化锌电阻片电位梯度可达350V/mm,长持续时间电流冲击耐受800A。     

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。     

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.     

氧化锌压敏电阻片电位梯度参数优化的实验研究

研究了制造过程中的升温速度、烧结温度、保温时间及冷却速度对氧化锌压敏电阻片电位梯度的影响,对氧化锌压敏电阻片的烧结工艺进行了优化,并从理论上探讨了升温速度、烧结温度、保温时间及冷却速度影响氧化锌压敏电阻片电位梯度的机理。试验结果表明,连续缓慢升温至1200℃保温3h,随炉冷至室温的烧成制度有利于获得优异的电性能。     

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。