【摘要】：氧化鋅(ZnO)壓敏電阻是金屬氧化物避雷器(MOA)的核心器件,對ZnO壓敏電阻老化劣化以及破壞形式的研究對于MOA性能的改進具有重要意義。為此,借助同時序多脈沖雷電沖擊高電壓測試平臺,研究了ZnO壓敏電阻在動作負載以及不同多脈沖雷電沖擊下的性能變化。研究結果表明:(1)多脈沖雷電沖擊下,金屬氧化物均勻度不同會導致不同的破壞形式,貼片接觸結構均勻度較差的金屬氧化物的破壞形式主要是貼片的融化剝落,熱物理性能均勻度較差的金屬氧化物的破壞形式則以ZnO壓敏電阻體的熱燃燒和粉碎性破裂為主;(2)多次單脈沖雷電沖擊會導致ZnO壓敏電阻內(nèi)部損傷積累,破壞形式主要是裂痕和邊角損壞,而當多脈沖雷電沖擊數(shù)量超出一定值時,金屬氧化物ZnO壓敏電阻的破壞形式則出現(xiàn)分散性;(3)改變雷電沖擊中脈沖的數(shù)量(10個以內(nèi))比改變相鄰脈沖雷電沖擊的時間間隔(ms數(shù)量級)可以對ZnO壓敏電阻產(chǎn)生更明顯的破壞程度。多脈沖雷電沖擊ZnO壓敏電阻本身產(chǎn)生的熱應力為其劣化損壞的主要原因。
[Abstract]:Zinc oxide (ZnO) varistor is the core device of metal oxide arrester (MOA). The study of aging deterioration and failure mode of ZnO varistor is of great significance to the improvement of MOA performance. Based on the simultaneous sequence multi-pulse lightning impulse high voltage test platform, the performance changes of ZnO varistor under action load and different multi-pulse lightning shock are studied. The results show that: (1) under the impact of multi-pulse lightning, the different uniformity of metal oxide will lead to different failure forms, and the failure form of metal oxide with poor uniformity of patch contact structure is mainly the melting and spalling of patch. Thermal combustion and comminuted rupture of ZnO varistor are the main failure modes of metal oxide with poor uniformity of thermal physical properties. (2) multiple single pulse lightning shock will cause internal damage accumulation of ZnO varistor. The main failure forms are cracks and edge damage, but when the number of multi-pulse lightning shocks exceeds a certain value, (3) changing the number of pulses (less than 10) in lightning shock can produce ZnO varistor by changing the time interval (ms order of magnitude) of adjacent pulse lightning shock. A more pronounced degree of destruction. The thermal stress produced by multi-pulse lightning shock ZnO varistor itself is the main cause of deterioration and damage.
【作者單位】： 黑龍江省雷電災害預警防護中心;中國氣象科學研究院高緯度雷電研究實驗室;南京信息工程大學雷電高壓研究實驗室;北京市雷電防護裝置檢測中心;
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)(2014CB441405) 國家自然科學基金(41175003)~~
【分類號】：TM862

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本文編號：2216438