高梯度氧化锌电阻片小电流区域温度特性研究

目前使金属氧化物避雷器小型化的重要手段之一就是采用高梯度氧化锌电阻片。然而,随着氧化锌电阻片梯度的提高,其电气性能参数也发生相应变化。笔者通过试验,主要研究了高梯度氧化锌电阻片小电流区域中不同温度下的电压-电流特性。通过对试验结果进行分析发现,随着温度的升高,高梯度氧化锌电阻片的电压-电流特性曲线拐点逐渐向前移动,尤其...     

多柱并联电阻片柱冲击电流分布不均匀系数测量方法的研究

以非线性金属氧化物电阻片为核心元件组成的过电压保护装置动作时,要吸收大量能量,需采用多柱电阻片柱并联结构。有关标准中明确规定,多柱电阻片各柱之间电流分布不均匀系数β应不大于1.1。在测量检测时,受电流冲击测试设备能力的限制,不能同时进行几十柱甚至上百柱电阻片柱的电流分布不均匀系数的测量。根据金属氧化物电阻片伏安特性的特点,提出了一种测量多柱并联电阻片柱电流分布不均匀系数的方法,简单可靠,可以在实际工程中使用。     

避雷器加速电热老化下的响应特性研究

避雷器在运行过程中会承受多次雷电冲击影响,其过电压防护效果值得关注。选取现场已运行19年的110 kV氧化锌阀片为研究对象,在135℃条件下进行加速交流老化试验,测试了阀片热功耗曲线及其它特征参量,并基于热加速因子的阿伦纽斯模型计算了阀片剩余寿命。进一步,以特制存在不同阀片劣化程度的避雷器为研究对象,开展了多次连续的雷电冲击电流(8/20μs, 10 kA)试验,测试了多次雷电冲击电流前后能表征避雷器电气性能的特征参量以及冲击电流、电压波形。研究发现：已服役19年的阀片剩余寿命分散性明显;避雷器局部阀片的劣化将使避雷器耐受雷电冲击特性明显下降;雷电冲击试验后,若避雷器未发生击穿或击穿后阀片无明显外观缺陷,其绝缘电阻、阻性电流、交流U_1mA、直流U_1mA和残压等特征参量几乎没变化或变化不明显;若避雷器发生击穿且阀片发生炸裂或明显破损,则上述参量(除残压外)会明显下降,阻性电流明显增加。虽然残压值基本不变,但雷电冲击电流、电压波形会发生显著变化。     

大阶跃电压下MOV的电流响应

研究了MOV(金属氧化物非线性电阻)在大电流区大阶跃电压下的电流响应,指出MOV在0～几百纳秒内呈现电容效应,即相当一电容元件,同时指出MOV在几百纳秒以后,其电流波形呈单指数上升趋势,亦即MOV相当电感与电阻串联的元件(非线性),并探讨了MOV的响应电流波形及等位参数的变化及规律,分析了MOV在大电流区段的特性。     

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。     

对氧化锌避雷器报警电流参考标准的修订建议

介绍了氧化锌避雷器带电测试及其缺陷的分析判断情况,分析了规程中报警电流参考标准的实用问题,通过数据统计和实例分析,确定了标准的实施细则。     

基于Labview虚拟仪器的氧化锌电阻片自动交流老化试验系统

研制了一套基于Labview图形化语言编程的氧化锌电阻片交流加速老化试验系统。该系统适于额定电压10kV以下金属氧化物避雷器比例单元、氧化锌电阻片的交流加速老化试验。设备采用独立的三组9路试验回路,满足三组不同规格的试品同时进行试验。虚拟仪器测控系统由计算机、采集卡、可编程控制器和温控仪构成,可以方便地对试验各参数进行实时观测记录、试验参数设定、试验数据处理、试验曲线分析和打印;也可以在无人值守下进行定时自动巡检,并对测量数据进行自动记录与存储。通过系统校验结果可知,整个测量系统电压测量误差小于±1%,考虑标准电阻阻值变化引起的误差,阻性电流峰值测量误差小于±1.5%,功耗测量误差小于±1.5%。证明该系统完全能达到预期的设计要求。     

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。     

氧化锌压敏电阻片冲击大电流残压特性的研究

在大量试验数据的基础上,分析和研究了瞬态大电流的波形参数、冲击电流幅值以及氧化锌压敏电阻片表面积对氧化锌压敏电阻残压的影响。针对几种典型的试验用电流波形参数,归纳出冲击电流幅值与残压之间的变化规律,其对于估算一定电流波形下某幅值对应的残压数值,或者对现有试验结果进行验证具有一定的参考。     

交流ZnO电阻片小电流区阻性、容性电流与电压关系研究

为了降低避雷器的残压,从而降低其拐点电压,使避雷器荷电率升高。由于不同荷电率下,阻性电流占全电流的比例不同,检测的标准不同。笔者通过对不同型号的避雷器用电阻片(MOV)测量不同荷电率下电流、电压的关系,还得出不同型号、不同配方的MOV在相同荷电率下的阻性电流占全电流的比例不同,为避雷器在线监测提供依据     

温度对直流MOA电阻片V-A特性的影响

对国产直流MOA电阻片%70mm×20mm在不同温度下进行了直流小电流和雷电冲击电流V-A试验研究,结果表明,直流小电流区V-A特性曲线陡峭,呈负温特性,平均电压温度系数在20℃～50℃,为-0.00074℃-1;在50℃～80℃,为-0.00131℃-1。雷电冲击电流工作区V-A特性曲线平坦,呈正温特性,30℃～70℃时,平均电压温度系数为0.0035℃-1左右。将直流MOA电阻片和交流MOA电阻片不同温度下的V-A特性进行了对照分析,交直流电阻片在两个电流区的V-A特性在不同温度下变化趋势相近,区别在于直流电阻片在两个电流区电压随温度变化更大。     

工频过电压对压敏电阻影响的实验研究

在低压电力系统中由于工频暂时过电压导致电源型电涌保护器Surge Protective De-vices(SPD)损坏事件时有发生。根据氧化锌压敏电阻的伏安特性,结合双肖特基势垒理论,利用热稳定仪和CJ1001型压敏电阻直流参数仪进行多次实验,通过对实验数据进行对比分析,提出了电源型SPD的工频暂时过电压耐受性不仅与MOV的电压梯度有关,还与低温焊锡连接点位置、通流容量、能量耐受密度等有关;MOV的工频热击穿为瞬态过程。     

采用测量阻性电流提高MOA状态监测的可行性研究

分析了MOA在线状态监测几种方法的优缺点:传统的全电流测量方法仅仅反映了避雷器容性电流的变化,不能反映避雷器内部的变化。阻性电流相位比较法能获得较高的阻性泄漏电流测量精度,但需要从运行的现场取一个电压参考量(电压互感器或传感器电压抽取装置),会对系统其他设备的运行可靠性造成一定的影响。3次谐波分析法能反映电阻片的老化问题,但对MOA内部受潮、局部放电等反映不灵敏。另外,运行中MOA的阻性电流仅几十微安,通过互感器耦合到2次检测回路的信号已极其微弱,而变电所的电场、磁场以及高压线的相间干扰足以对微弱信号波形产生难以克服的各种影响,使测量结果产生误差、偏移或不稳定。分析MOA在实际运行下的电流特性,提出了采用模拟电压参考量来替代电压互感器的2次电压,简化了测量设备复杂度,提高了系统运行的可靠性。     

MOV在交直流电压下耐受能力的试验研究

MOV是限压型SPD的核心器件。限压型SPD在各种非正常工作情况下会出现温度持续上升,引发MOV热崩溃后导致SPD故障,严重时会引发火灾事故。利用热稳定试验箱和压敏电阻直流参数仪进行了多组实验,对试验数据进行了对比分析,结果表明:MOV在交直流电压下的耐受能力主要与MOV的热容量(能量吸收能力)和热阻(散热能力)有关;直流电压下MOV功率损耗产生的热量大于交流电压下产生的热量,其主要原因是直流电流下MOV的荷电率高于交流电压下的荷电率。     

氧化锌压敏电阻直流小电流区域伏安特性的研究

对同一生产厂家不同型号、不同故障的氧化锌压敏电阻小电流区域内的伏安特性进行了试验研究,计算和分析了氧化锌压敏电阻在小电流区的特征参数及其与老化程度、故障的关系。     

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。     

MOV压敏电阻静态参数变化的特征分析

根据MOV压敏电阻内部微观结构特征,分析了其静态参数的影响因素,结合大量实验数据得出:MOV压敏电阻在冲击电流作用下,其压敏电压呈先上升后下降的趋势,上升的幅度小于下降的幅度;MOV压敏电阻的漏电流呈线性增长的趋势。通过MOV内部晶粒结构的变化特征,解释了这一实验现象,对MOV冲击老化机理的研究具有一定的参考价值。     

MOV避雷器检测技术的分析与研究

基于 IEEE W.G.3.4.1 1所提供的 MOV等效模型 ,采用数字谐波分析法对 MOV进行实验研究。由实验得到的 MOV特性就可以判断 MOV避雷器的运行状况 ,并对其作故障分析以便及时进行处理 ,从而保证整个电力系统的正常运行。