SPD的冲击(jī)电流试验会碰到诸如8/20、10/350、10/1000或2ms等不同波形(xíng),那么从对于SPD的破坏作用等效的角度看,如何进行不同波形冲击电流的峰值换算,有人主张按电荷量相(xiàng)等的原则进(jìn)行换算。按照这一(yī)原则,只要将(jiāng)两种不(bú)同(tóng)波形的(de)电流波对时间积分,求得总的电荷量(liàng),令两个电荷量相等,就可得到两(liǎng)种波(bō)的电(diàn)流(liú)峰值之间的比例关系了。这(zhè)种变换方(fāng)法与泄(xiè)放冲击电流的元件(jiàn)没有(yǒu)一点(diǎn)关(guān)系,显然是不切合实际的。还有人主张按(àn)能量相等的原则进行换(huàn)算。湖北仪天成电力设备有限公司主要产品包括电缆故障检测(cè)仪(yí),线路故障距离测试仪等系(xì)列产品,本司拥有完善(shàn)管理体系,致力于电力电缆的测试及维护事业.。按照这一原则,不仅要知道(dào)两(liǎng)个电流波形,还要知道当这两个电流波流入电(diàn)压抑制元件时,该元件两端限制电压的波形,然后将各个时刻对应的电流值和电压值相乘(chéng)而得出功率波,再将功率波对时间积分得出(chū)能量,令两(liǎng)个(gè)能量值相等,就可得到两个电流峰值之间的比例关系了。这种变换方法考虑(lǜ)到了具体的非线性元件,但没有考虑冲击电流的热效应和(hé)电流值很大时的电动力效应。实际上就氧化锌压敏电阻而言(yán),它能承(chéng)受的8/20冲击电流的能量比承受2ms时的能量大,表明了厚度(dù)为1.3mm的早期压敏电阻样品(pǐn)能(néng)承受的(de)冲击(jī)电流能量(liàng)随电极面积的变化。可见,能量相等的(de)原则至少对压敏电阻是不适用的。
对(duì)氧化锌压敏电阻在大(dà)电流下破坏机理的研究得(dé)出了(le)下(xià)述结果。在大电(diàn)流作用下,压敏电阻的破坏模式有(yǒu)两种,当大冲击电(diàn)流的(de)时间宽度不大于50μs时(例(lì)如(rú)4/10和8/20波(bō)),电阻体开裂(liè);当电流值较小而时间宽度大于100μs时(例如10/350、10/1000和2ms波),电阻体(tǐ)穿孔。两种不同破坏(huài)模式可以这样解释:时间很短的大电流在电阻(zǔ)体内产生的热量来不及向周围传导,是个绝热过程(chéng),加上电阻体的不均匀使电流的分(fèn)布不(bú)均匀,这样(yàng)电(diàn)阻体不同部位(wèi)之间的温差很大(dà),形成很大的热应力而使电阻体开裂。当(dāng)冲击电流的(de)作用时间较长时,电阻体不均匀造成的(de)电流集(jí)中,使(shǐ)电阻体材(cái)料熔化而形成穿孔。
使用压敏电阻体破(pò)坏的电流密度(dù)J(A·cm-2)与冲击电流波的时间宽度r(μs)之间的关系,在双对数坐标中大体为一条斜率为负值的直线(xiàn),因而可用下面的方程式来表达:
logJ=C-Klogr
式中(zhōng),C和K是与具体器件相关的(de)两个常(cháng)数(shù),可以根据(jù)实验资料推(tuī)算出来,于是就可以计(jì)算出这种产品能够承受(shòu)的不同波形冲击电流的峰值了。
对于以压敏电(diàn)阻作为非线性抑制元件的SPD,为进行不同波形冲击电流之间的(de)等效变换,应以两种不同波形(例8/20、10/350)的冲击(jī)电流对所选定的压敏电阻进(jìn)行试验,分别得(dé)出使试样失效的两个电流峰值,代入(rù)上式,求得常数C和K的具体数(shù)值,然后利用该公式进行计算。试验式不(bú)一定进行到样品开裂或穿孔,可将压敏电压变化达到-10作为失效判据。
应当(dāng)指出,就是不同企业(yè)、不同批次的压敏电阻器,尽管尺寸规格相同,但实际能承受的冲击电流(能量)的水平可能相差很大,因此必须对每批供货(huò)逐批抽样检验。
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