Металлооксидный разрядник в фарфоровой оболочке
Металлооксидный разрядник (МОА) является важным защитным устройством, используемым для защиты изоляции оборудования для передачи и преобразования электроэнергии от перенапряжения. Он имеет преимущества быстрого отклика, плоских вольт-амперных характеристик, стабильной работы, большой пропускной способности по току, низкого остаточного напряжения, длительного срока службы, простой конструкции и т. Д. И широко используется в системах производства, передачи, преобразования, распределения и других системах. . Металлооксидный разрядник с композитной оболочкой изготовлен из композитного материала силиконового каучука. По сравнению с традиционным разрядником с фарфоровой оболочкой, он имеет преимущества небольшого размера, легкого веса, прочной конструкции, высокой устойчивости к загрязнению и хороших взрывозащищенных характеристик.
Основным компонентом клапана нелинейного сопротивления разрядника на основе оксида металла является оксид цинка, обладающий превосходными нелинейными характеристиками. При нормальном рабочем напряжении значение сопротивления очень велико, что фактически эквивалентно изолятору. При перенапряжении сопротивление резистора очень мало, а остаточное напряжение очень низкое. Однако при нормальном рабочем напряжении пластина клапана будет изнашиваться из-за длительного напряжения промышленной частоты, что приведет к изменению характеристик сопротивления и увеличению тока утечки, протекающего через пластину клапана. Быстрое увеличение резистивной составляющей тока приведет к повышению температуры пластины клапана и тепловому коллапсу,
и даже вызвать взрыв разрядника в серьезных случаях. В соответствии с Общими техническими условиями для разрядников на основе оксидов металлов существует 6 элементов для испытаний разрядников на основе оксидов металлов, а именно (1) сопротивление изоляции; (2) Ток утечки при постоянном токе U1 мА и 0,75U1 мА; (3) ток утечки переменного тока при рабочем напряжении; (4) Опорное напряжение промышленной частоты при опорном токе промышленной частоты; (5) Сопротивление изоляции основания; (6) Проверьте действие счетчика разряда.
|
Основной конструкцией металлооксидного пламегасителя является клапанная пластина. Пластина клапана изготовлена из оксида цинка (ZnO) в качестве основного материала, смешанного с небольшим количеством других добавок из оксида металла и обожженного при высокой температуре. Он обладает хорошими нелинейными варисторными характеристиками, поэтому его также называют варисторным разрядником.
Базовая структура спеченного тела представляет собой кристалл оксида цинка с высокой проводимостью и удельным сопротивлением 1 Ом·см. Кромка окружена зернограничным слоем с высоким сопротивлением (в основном добавки оксидов металлов), а удельное сопротивление составляет около 1010~1014 Ом·см при низкой напряженности электрического поля. Под действием более высокого напряжения валентные электроны в зернограничном слое добавок оксидов металлов вытягиваются или сильно увеличиваются носители из-за лавины электронов, генерируемой ударной ионизацией. Когда напряженность электрического поля достигнет 104~105 В/см, удельное сопротивление уменьшится до 1 Ом·см; Когда приложенное напряжение уменьшается, рекомбинация уменьшает носитель и увеличивает сопротивление, поэтому он имеет хорошую нелинейность. А его нелинейные вольт-амперные характеристики симметричны в положительной и отрицательной полярности.
При нормальном рабочем напряжении резистивный ток через клапан из оксида металла очень мал, обычно около 10~15 мкА. Состояние, близкое к изоляции. Когда напряжение, действующее на пластину клапана, увеличивается, ток увеличивается. Когда резистивный ток через створку клапана составляет 1 мА, напряжение мА U1, действующее на разрядник, является начальным напряжением срабатывания. Из-за хороших нелинейных характеристик среза клапана из оксида цинка отношение остаточного напряжения к мА U1 обычно не превышает 1,9 при прохождении импульсного тока 10 кА. Чем меньше коэффициент напряжения, тем лучше эффективность защиты. Значение мА U1 примерно в 1,05-1,15 раза превышает максимально допустимое пиковое значение рабочего напряжения.