浪涌保護器閥片熱特性及其破壞機理研究.pdf

1、以氧化鋅壓敏電阻為核心元件的浪涌保護器具有穩(wěn)定電路電壓、保護電器設(shè)備的作用，但由于壓敏電阻自身的熱效應會造成其熱損毀，嚴重時引發(fā)火災等事故。本文以浪涌保護器及其閥片為研究對象，針對浪涌保護器工作過程中的熱損毀和失效問題，對浪涌保護器閥片熱特性及其破壞機理進行研究?；趥鳠釋W理論，根據(jù)浪涌保護器的工作條件和氧化鋅壓敏電阻的熱物理性能及電學性能，對浪涌保護器進行電-熱耦合有限元建模，分析了浪涌保護器在正常工作狀態(tài)下的溫度場分布情況，研究表明

2、浪涌保護器正常工作時整體溫度場分布較均勻。
　　分別討論了氧化鋅壓敏閥片經(jīng)8/20μs波形雷電流沖擊、熱損毀時的溫度場分布和溫升情況及壓敏閥片老化過程中溫度和漏電流的變化:經(jīng)8/20μs波形雷電流沖擊后壓敏閥片的溫度場均勻性降低，但其最大溫升小于極限工作溫升，閥片完好未損毀;熱損毀時浪涌保護器整體結(jié)構(gòu)解體，最高溫度已超過1000K;閥片老化后其漏電流和最高溫度均隨電導率的增加（10-6～10-5S/m范圍內(nèi)）近似呈線性增加趨勢。<

3、br>　　通過熱穩(wěn)定試驗揭示多通道浪涌保護器脫扣彈片的不同步脫扣問題會加劇浪涌保護器的熱損毀。對現(xiàn)有脫扣彈片結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，將中間通道脫扣彈片的預變形上翹斜度比邊緣通道脫扣彈片的上翹斜度提高0.5度，以保證各彈片具有相同的預應力，同時設(shè)計了一套脫扣彈片預變形檢測機構(gòu)以確保脫扣彈片同步脫扣。通過分析測試氧化鋅壓敏閥片不同失效形式前后的微觀結(jié)構(gòu)及材料成分變化探討其破壞機理:氧化鋅壓敏電阻的老化破壞傾向于造成晶粒間的擠壓破壞，同時添加元素遷移并