压敏电阻在雷电过电压作用下的可靠性

为对压敏电阻在雷电过电压作用下的可靠性进行评估,提出了基于Markov过程的压敏电阻可靠性评估模型。通过Markov过程分析了压敏电阻在限压运行中不同状态的转移过程,同时推导出了压敏电阻在雷电冲击下的平均失效前时间的计算公式。以这一公式为基础,建立了相关的可靠性评估模型。然后通过配电变压器线路上雷电暂态过电压进行建模仿真,得出了压敏电阻在3种状态下的雷电流概率。将雷电参数代入公式计算压敏电阻的可靠性,预测了其在不同运行条件下的寿命:对转化率为1/10,动作电压620V、通流容量40kA的34S621型压敏电阻,当转化率取1/50时,其寿命>4a;压敏电压取910V时,其寿命>5a;通流容量取40kA时,其寿命>3a。分析表明:压敏电阻的寿命与转化率成反比,而与压敏电压和通流容量成正比。

直流开断中MOV均衡特性选配方法研究

金属氧化物压敏电阻(metal oxide varistor,MOV)广泛应用于各种直流断路器中,用于抑制过电压、系统能量耗散与开断电压建立。受目前加工工艺限制,单MOV阀片通流能力有限,故断路器中多采用多柱并联结构。柱间电流分配不均会导致局部阀片超负荷耗能,造成开断失败甚至设备损坏。文中基于实验测量建立了一种直流开断工况下的MOV电气模型,基于该模型提出了MOV阀片均流选配方法。经实验验证,传统基于雷电冲击测试方法选配的MOV在直流开断工况的均流特性不能完全满足要求,基于本文模型所选配的MOV在直流开断工况下可以实现良好的均流特性。

限压型SPD安全性试验

氧化锌压敏电阻(MOV)和热脱离保护装置是限压型电涌保护器(SPD)的核心部件,直接决定SPD的安全性能。深入分析这2个部件的失效模式,总结出部件设计需要考虑的参数因子十分必要。本文通过试验研究了MOV在最大持续工作电压Uc下工作温度升高、冲击电流过大及暂态过电压3种情况下的故障模式,并在MOV故障模式下对热脱离保护装置进行性能试验,得出提高限压型SPD安全性的措施:(1)选择匹配的MOV(包括通流能力和残压、高温稳定性、过大冲击电流下工频耐受能力、暂态过电压耐受能力);(2)设计可靠的热脱离保护装置(包括材料属性、取热点位置、脱扣距离、脱扣力及其焊接工艺、增加内置式过电流保护装置等)。

SPD外置过流保护器失效与解决方案

介绍了氧化锌压敏电阻的原理及熔断特性，讨论了SPD热脱扣现象。分析了熔断器的熔断过程以及微型断路器的工作原理。还介绍了国际上及IEC对SPD的研究现状。

MOV型SPD在交直流电压下的热量累积对比分析

MOV型SPD在运行时,一些因素会使MOV启动后的电流过大,电流发热量超出MOV热容量就会使SPD失效。国家标准中热稳定实验考查的就是MOV对于这种热量累积的耐受程度。对国家标准中关于MOV(Metal Oxide Varistor)型SPD(Surge Protective Device)的热稳定性判断条件进行试验和分析,对比了直流和交流电压两种情况下的热量累积并设计试验。把直流电和交流电热累积统一到"热阻"的概念,试验表明,直流电造成的SPD发热量比交流电造成的SPD发热量大10%。