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电涌保护器应用中的几个问题四

文章出处:http://www.baidu.com/ 人气:发表时间:2020-06-05 13:45:00

  SPD的冲击电流试验会碰到诸如8/20、10/350、10/1000或2ms等不同波形,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等的原则进行换算。按照这一原则,只要将两种不同波形的电流波对时间积分,求得总的电荷量,令两个电荷量相等,就可得到两种波的电流峰值之间的比例关系了。这种变换方法与泄放冲击电流的元件没有一点关系,显然是不切合实际的。还有人主张按能量相等的原则进行换算。湖北设备电力设备有限公司主要产品包括电缆故障检测仪,线路故障距离测试仪等系列产品,本司拥有完善管理体系,致力于电力电缆的测试及维护事业.。按照这一原则,不仅要知道两个电流波形,还要知道当这两串联谐振个电流波流入电压抑制元件时,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而得出功率波,再将功率波对时间积分得出能量,令两个能量值相等,就可得到两个电流峰值之间的比例关系了。这种变换方法考虑到了具体的非线性元件,但没有考虑冲击电流的热效应和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,它能承受的8/20冲击电流的能量比承受2ms时的能量大,表明了厚度为1.3mm的早期压敏电阻样品能承受的冲击电流能量随电极面积的变化。可见,能量相等的原则至少对压敏电阻是不适用的。

  对氧化锌压敏电阻在大电流下破坏机理的研究得出了下述结果。在大电流作用下,压敏电阻的破坏模式有两种,当大冲击电流的时间宽度不大于50μs时(例如4/10和8/20波),电阻体开裂;当电流值较小而时间宽度大于100μs时(例如10/350、10/1000和2ms波),电阻体穿孔。两种不同破坏模式可以这样解释:时间很短的大电流在电阻体内产生的热量来不及向周围传导,是个绝热过程,加上电阻体的不均匀使电流的分布不均匀,这样电阻体不同部位之间的温差很大,形成很大的热应力而使电阻体开裂。当冲击电流的作用时间较长时,电阻体不均匀造成的电流集中,使电阻体材料熔化而形成穿孔。

  使用压敏电阻体破坏的电流密度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,因而可用下面的方程式来表达:

  logJ=C-Klogr

  式中,C和K是与具体器件相关的两个常数,可以根据实验资料推算出来,于是就可以计算出这种产品能够承受的不同波形冲击电流的峰值了。

  对于以压敏电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等效变换,应以两种不同波形(例8/20、10/350)的冲击电流对所选定的压敏电阻进行试验,分别得出使试样失效的两个电流峰值,代入上式,求得常数C和K的具体数值,然后利用该公式进行计算。试验式不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。

  应当指出,就是不同企业、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逐批抽样检验。

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