MOV在低溫環(huán)境下的電氣特性及應(yīng)用研究.pdf

1、氧化鋅避雷器，簡(jiǎn)稱MOA，由氧化鋅非線性電阻(MOV)組成，是目前常溫下理想的過電壓保護(hù)裝置。超導(dǎo)技術(shù)是21世紀(jì)具有戰(zhàn)略意義的高新技術(shù)，極具發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)前景和巨大的市場(chǎng)利益使各國(guó)對(duì)其給予高度重視，并大力支持超導(dǎo)技術(shù)的研發(fā)和加速其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，超導(dǎo)脈沖功率也在發(fā)展過程中。為了探討MOV在低溫下的應(yīng)用前景，論文在研究MOV 低溫電氣特性的基礎(chǔ)上，探討其在超導(dǎo)脈沖功率方面的應(yīng)用。
　　 論文首先研究了MOV在低溫(77K)下小電流區(qū)的

2、交直流電氣特性，接著探討了MOV在低溫下的大電流振蕩沖擊和雷電波沖擊情況下的電氣特性，并分別與常溫下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析，明確了其應(yīng)用于低溫環(huán)境中的關(guān)鍵參數(shù)、性能。論文還對(duì)MOV在超導(dǎo)磁體產(chǎn)生的強(qiáng)脈沖電流沖擊下的沖擊特性和破壞特性進(jìn)行了分析，最后幾章著重論述MOV在脈沖功率方面的應(yīng)用研究。具體做了以下幾方面的工作：
　　 (1)研究了一種高精度的數(shù)據(jù)擬合方法―洛推法，并進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析和試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，為探討MOV在小電流區(qū)的交

3、流特性提供了分析方法。
　　 (2)研究了小波分析在沖擊測(cè)量數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用，通過大量的數(shù)據(jù)分析，驗(yàn)證了小波分析可實(shí)現(xiàn)高壓或大電流沖擊試驗(yàn)領(lǐng)域的脈沖和振蕩信號(hào)的提取，為分析MOV的沖擊特性打下基礎(chǔ)。
　　 (3)試驗(yàn)研究了低溫下MOV在小電流區(qū)的交直流電氣特性，以及大電流沖擊特性和雷電沖擊特性，并與常溫下相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析，試驗(yàn)分析結(jié)果表明：
　　 MOV在低溫下的吸能特性、殘壓等方面都優(yōu)于常溫下相應(yīng)的特性

4、，而且低溫下MOV的沖擊響應(yīng)速度很快，基本沒有延遲效應(yīng)，這些都說明MOV 能很好工作在低溫環(huán)境中。
　　 (4)提出了超導(dǎo)脈沖磁體的內(nèi)部保護(hù)的一種方法，并進(jìn)行了相應(yīng)仿真分析和部分試驗(yàn)驗(yàn)證，仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明：MOV與磁體線餅并聯(lián)可以有效地限制磁體的過電壓，并且能作為超導(dǎo)脈沖磁體內(nèi)部的泄能電阻，快速釋放能量。
　　 (5)試驗(yàn)研究了高溫超導(dǎo)磁體對(duì)低壓MOV 直接放電的電氣特性，重點(diǎn)探討了超導(dǎo)磁體對(duì)MOV 產(chǎn)生的破壞效應(yīng)，為

5、改進(jìn)MOV的配方和探索其在超導(dǎo)線圈保護(hù)方面的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　 (6)在深入研究高溫超導(dǎo)磁體放電的基礎(chǔ)上，將仿真和試驗(yàn)相結(jié)合，探討了MOV作為脈沖成形電阻的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 (7)基于超導(dǎo)脈沖成形的仿真分析和試驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)了基于高溫超導(dǎo)磁儲(chǔ)能的脈沖成形裝置，并進(jìn)行仿真分析驗(yàn)證。其中MOV作為保護(hù)元件對(duì)超導(dǎo)磁體和超導(dǎo)脈沖變壓器的線餅(圈)進(jìn)行過電壓保護(hù)，防止釋放能量時(shí)燒毀超導(dǎo)線餅(圈)，同時(shí)保護(hù)用的MOV 可以減少因