一、概述:
氧化鋅非線性電阻是一種半導(dǎo)體陶瓷制品,是在ZNO粉料中加入少量的摻雜物如Bi2O3、Co2O3、MnO2、Sb2O3等,材料本身的物理特性決定了氧化鋅元件具有壓敏特性。它的工作電壓、電流可通過(guò)元件的尺寸來(lái)調(diào)整,具有制造工藝簡(jiǎn)單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)外加電壓低于某一臨界值,ZNO呈高阻態(tài),其伏安特性是線性的;當(dāng)外加電壓高于某一臨界值時(shí),其伏安特性是非線性的;電壓略有增加,電流就陡然增加幾倍甚至幾千倍,變化極為敏感
ZnO非線性電阻的伏安特性曲線如下圖所示,由于ZnO非線性電阻的非線性系數(shù)值大(α=20),一般情況下,可直接接在電路中作為保護(hù)元件,兼有優(yōu)良的轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)功能。
二、氧化鋅非線性電阻的參數(shù):
4、 老化壽命長(zhǎng),閥片在60%荷電率(持續(xù)運(yùn)行電壓與氧化鋅電阻10毫安電壓的比值)情況下,工作壽命為110年。
5、 不存在特性硬、難導(dǎo)通的說(shuō)法,氧化鋅電阻的導(dǎo)通電壓可以在200V-4000V范圍內(nèi)任意設(shè)置,導(dǎo)通響應(yīng)速度小于0.05μS。
三、氧化鋅非線性電阻的選配及組裝:
1、 氧化鋅閥片的工廠測(cè)試:閥片不僅測(cè)其一點(diǎn)或幾個(gè)點(diǎn),應(yīng)對(duì)閥片作全電流的測(cè)試,即對(duì)100A以下的各點(diǎn)的電流、電壓值作快速密集采樣,將采樣到的幾百上千對(duì)數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)作擬合曲線處理。從而確定閥片數(shù)據(jù)。
2、 用均能的原則對(duì)閥片進(jìn)行合理的組合匹配,凱立公司采用的是16位微機(jī)采集系統(tǒng),可*閥片組合后并聯(lián)支路間吸收能量誤差小于2%,即均能系數(shù)大于98%。
3、 氧化鋅非線性電阻負(fù)荷率不大于60%,氧化鋅非線性電阻裝置整組非線性系數(shù)β<0.1;在最嚴(yán)重滅磁工況下,氧化鋅非線性電阻承受的耗能容量不超過(guò)其工作能容量的80%,同時(shí),當(dāng)裝置內(nèi)20%的組件退出運(yùn)行時(shí),仍能滿足最嚴(yán)重滅磁工況下的要求。除機(jī)組內(nèi)部故障或空載誤強(qiáng)勵(lì)下滅磁外,一般不限制連續(xù)滅磁次數(shù),在使用能量沖擊下,氧化鋅非線性電阻理論上有2000次沖擊壽命。
4、 氧化鋅非線性電阻裝置在個(gè)別支路發(fā)生故障時(shí)也能可靠滅磁,在氧化鋅非線性電阻各個(gè)支路上裝有特制的熔斷器。熔斷器的熔斷時(shí)間小于2mS,熔絲電壓足夠高,這樣可以將故障支路的短路電流快速迫入其它支路,故障支路被切除。如果各支路能量分散度按2%計(jì),裝置能容利用率達(dá)98%。
5、氧化鋅非線性電阻組制成防潮密封型,以防止閥片受潮發(fā)生沿面爬電擊穿。氧化鋅非線性電阻安裝在鋁板上,鋁板既是電導(dǎo)體又是熱導(dǎo)體,這樣在大的滅磁能量沖擊下氧化鋅非線性電阻閥片能迅速散熱,滿足閥片允許溫升。
四、氧化鋅非線性電阻性能:
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