氧化锌非线性电阻片微观结构及特性对电流分布的影响

氧化锌(ZnO)非线性电阻片是电力避雷器的核心工作元件,其微观电流分布的非均匀性导致其冲击能量吸收能力的下降。文中建立了基于二维沃罗诺网络(Voronoi Diagram)的ZnO非线型电阻片的微观结构模型,以及晶界层伏安特性(I-V特性)数学物理模型,系统地仿真研究了氧化锌非线性电阻片中微观结构的不均匀性和晶界层I-V特性的差异对电流分布的影响。 结果表明电阻片内微观电流 分布与电压梯度紧密相关,低电场区和高电场区比较均匀,而在中电场区分布很不均匀。微观结构的不均匀性和晶界层I-V特性的差异都会引起电流集中现象,在中电场区(击穿区)微观结构的不均匀性的影响更突出。

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。

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。

用于非线性电阻片通流容量试验的冲击方波电流源的研究

对非线性电阻片能量耐受试验用的冲击方波电流源进行了参数设计和仿真计算,得出了回路及负载参数和回路输出波形参数之间的关系。计算和试验结果表明:将人工传输线的各链电感依次由大到小按一定比例进行选择,既可以抑制波头的过冲,又可以减少方波持续期间的平顶降落,得到符合标准规定的冲击方波电流波。

直流氧化锌非线性电阻片的研究

研究了Ｂｉ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｎｉ及Ａｌ作为添加剂对直流氧化锌电阻片性能的影响，由于直流与交流导电机理的不同，所进行的热处理工艺也不同，热处理后对电阻片非线性的比较及预掺铝工艺试验可知，工艺因素即工艺方法与参数对电阻片的影响远大于添加剂量在５％以内变化的影响，并进行了批量试验。

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。

金属氧化物非线性电阻片伏安特性测试的研究

金属氧化物避雷器作为电力系统过电压保护的主要电器 ,其保护特性非线性电阻片的残压决定。文章讨论了现有几种残压测试方法的优缺点 ,在此基础上设计并研制成一种采用电流控制测试残压的测量仪器。

氧化锌非线性电阻片的性能及制造工艺

氧化锌(ZnO)避雷器的核心元件是氧化锌非线性电阻片(以下简称阀片),氧化锌阀片电性能的优劣直接影响着避雷器的质量。主要阐述了氧化锌阀片的性能,并对氧化锌阀片的微观结构、配方、工艺等方面进行详细的介绍。

电站型金属氧化物避雷器用非线性电阻片的能量吸收能力和破 …

对电站型避雷器用的非线性电阻片（以后简称电阻片）进行了破坏试验，以确定它们在０．８Ａｐｅａｋ到３５ｋＡｐｅａｋ电流范围内的能量吸收能力。代表性的平均值由小电流时的４００￣６００Ｊ／ｃｍ＾３到３５ｋＡｐｅａｋ时的１６００￣２０００Ｊ／ｃｍ＾３，发现在５个幅度数量级范围内，破坏时间的平均值与平均电流的乘积为一常数。电阻片的破坏形式与电流幅值有关。

晶粒尺寸对氧化锌非线性电阻片中温度和热应力的影响

微观温度分布不均匀将降低氧化锌（ZnO）非线性电阻片的冲击能量吸收能力.采用二维Voronoi网络（Voronoi diagram）模型,从微观角度分析了氧化锌非线性电阻片中的电流、温度和热应力的分布.结果表明:在击穿区（中电场区）,流经电阻片的电流集中于少数晶粒连结而成的通道,导致电阻片吸收冲击能量时内部能量吸收不均匀,引起局部高温和很大的热应力,造成电阻片发生穿孔或破裂损坏.另外讨论了晶粒尺寸对氧化锌非线性电阻片内部温度和热应力的影响.

面向绿色制造的ZnO非线性电阻片的发展

非线性金属氧化物电阻片属于电工陶瓷制造领域,需要尽快实施产业制造的转型升级,实现产品全生命周期绿色管理。笔者归纳、总结了国内外近些年来在ZnO非线性电阻片制造领域内这一方向的工程实践和科研成果,包括以下6个方面:1)高能量密度;2)无Cr/Pb制造配方;3)微波烧结技术;4)高能激光研磨/清洗技术;5)磁控溅射电极制备;6)电阻片废料及废品回收利用等。建议国内企业深入研究这些技术和工艺,打造绿色制造链,加快建设以节约资源、环境友好为向导的生产体系。

氧化锌非线性电阻片隐性开裂分析

针对氧化锌非线性电阻片制造过程中隐性开裂的问题,采用金相显微镜等方法,对开裂断面的显微结构形貌、受力方式进行分析验证,探究了塑性开裂和脆性开裂两种隐性开裂的机理以及隐性开裂发生的时段。结果表明,氧化锌非线性电阻片发生隐性开裂的主要形式是在排结合剂之后发生的脆性开裂,这种开裂方式是在受力磕碰后,早期表现为非常隐蔽的微裂纹,后经高温烧结裂纹进一步扩展,最后受磨片剪切应力后开裂显现的一种失效模式。

氧化锌非线性电阻阀片在移相变压器中的应用

1前言 电力系统要求具有很高的可靠性,然而保证电力系统的某一部分或某一支路电流的稳定却相当复杂。电力系统的稳定性和可靠性是由该系统的不同特性参数决定的,主要影响的因素有电力系统中并联线路的不同阻抗、功率因数、输入功率的变化和负载的变化等,这就应运而生了各种各样的电力设备。

应用矢量正交分解法计算背靠背换流站中氧化锌非线性电阻片有功电流的方法

阐述了S.Fryze功率理论,将金属氧化物避雷器泄漏电流分解为相互正交的有功分量与无功分量,研究了半波、全波、换流阀侧、换流桥侧、换流器侧等5种典型电压作用下金属氧化物避雷器有功电流的计算方法。

镨系氧化锌非线性电阻微观结构及性能

采用X-射线衍射,扫描电子显微镜和X-射线能谱等方法,分析了镨系和铋系非线性电阻的微观结构;测试了不同烧成温度下镨系氧化锌非线性电阻片的电位梯度、残压比、泄漏电流和体密度。结果表明,镨系氧化锌非线性电阻在组成方面避免了铋系的一些固有缺陷,高温下成分相对稳定;镨系的微观结构只包括ZnO和以氧化镨为主的晶界层,与铋系相比,它增加了晶粒边界层的有效面积。以上两种因素使镨系易于实现较高电位梯度和较大通流容量。烧成温度对镨系及铋系性能的影响比较相似。在配方和工艺设计方面,如何对氧化锌晶粒生长进行有效制约,增加单位厚度晶粒数目,是实现高电位梯度的关键,而综合性能的提高,有赖于在烧成温度范围内对温控点进行有效控制。

氧化锌非线性电阻阀片在油浸式变压器中的应用

介绍了改善变压器绕组冲击电压分布的方法以及氧化锌非线性电阻阀片选用和安装的要点。

金属氧化物电阻片性能参数测试回路的研制

针对现有非线性金属氧化物电阻片参数测试回路中存在的不足 ,提出了该测试回路的研制方案 ,通过设计与调试 ,介绍了其工作原理及特点。

氧化锌电阻片生产中新设备和新工艺的应用

介绍了河南金冠王码信息产业股份有限公司近几年氧化锌电阻片生产技术改造的成果 ,分析了新设备和新工艺在非线性氧化锌电阻片生产中的应用及对电阻片质量的影响。非线性氧化锌电阻片的性能是以配方为基础的 ,靠工艺来保证和实现的 。

非线性直流氧化锌电阻片侧面无机绝缘涂层研究

针对现有非线性直流氧化锌电阻片的性能优化,笔者开展了电阻片侧面无机绝缘涂层的性能研究,并对比分析了不同涂层配方对电阻片方波通流容量、大电流冲击、老化系数、压比等参数性能的影响。通过对比测试涂覆4种不同无机绝缘涂层的氧化锌电阻片,涂覆最优配方绝缘涂层的氧化锌电阻片N4电位梯度为201 V/mm, 5kA雷电冲击残压比为1.76,非线性系数为24,50kA 4/10μs电流冲击以及300 A 2 ms方波电流冲击的通过率均为100%,老化系数为0.39,表现出良好的综合电学性能。

WGMOA的正名和新技术条件要求

WGMOA不含串联放电间隙,在运行内过电压作用下即动作,不再仅起防雷(避雷器)作用。WGMOA(含MOV的SPD)实际是具有负温度系数的金属非线性电阻器。WGMOA中文名称应正名为"交流无间隙金属氧化物保护器",可简称"过电压保护器"或"限压器"。另外,为了保证WGMOA(含MOV的SPD)的服役期望期,即无事故工作年数,在型式试验中应进行安秒特性和伏秒特性,型式试验应提供"能量资源值"或"比能量值"和0.05s～24h的不同持续时间的"允许电压值",仅有10s定义的额定电压值是不能满足承受电网工频过电压(TOV)的要求。同时,为了与被保护物(如电力变压器等)绝缘配合的需要,WGMOA(含MOV的SPD)应向用户提供伏安特性。