十脉冲冲击下ZnO压敏电阻老化分析

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1、2015年第6期（总第268期）电瓷避雷器No6.2015（Ser.№.268）2015年12月InsulatorsandSurgeArrestersDec.2015DOI：10.16188/j.isa.1003-8337.2015.06.018十脉冲冲击下ZnO压敏电阻老化分析杨海山1,2234，肖稳安，韩通，任婧（1.宁夏回族自治区石嘴山市气象局，宁夏石嘴山753000；2.南京信息工程大学大气物理学院，南京210044；3.日照市气象局，山东日照276800；4.中国民用航空宁波空中交通管理站，浙江宁波315154）摘要：针对十脉冲冲

2、击下ZnO压敏电阻老化特性变化问题，通过压敏电阻热行为理论，对比分析在十脉冲电流冲击和单脉冲电流冲击下，ZnO压敏电阻的老化特性。结果表明：十脉冲冲击下，ZnO压敏电阻U1mA变化呈现初期快速减小，中期平缓，后期快速减小趋势。泄漏电流变化呈初期缓慢上升，中期进入平缓区，后期快速增大直至损坏。与单脉冲冲击下，泄漏电流变化规律相同，但泄漏电流变化的平缓区域远远小于单脉冲冲击下的平缓区域。通过对压敏电阻热行为分析发现，在十脉冲冲击下，ZnO压敏电阻内部晶粒热导率开始下降，部分热导性能较差的晶界首先由热平衡状态转入热不平衡状态，晶界区电荷量发生变化

3、，最终伏安特性发生蜕变。关键词：十脉冲；ZnO压敏电阻；泄漏电流；冲击老化；热破坏；热应力AgingAnalysisofZnOVaristorUnderTenimpulses1,2234YANGHaishan,XIAOWenan,HANTong,RENJing（1.NingxiaHuiAutonomousRegionMeteorologicalBureauofShizuishanCity，shizuishan75300，China；2.SchoolofAtmosphericPhysics，NanjingUniversityofInforma

4、tionScienceandTechnology，Nanjing210044，China；3.RizhaoMeteorologicalBureau，Rizhao276800，China；4.ChinaNingboAirTrafficManageStationofCivilAviation，Ningbo315154，China）Abstract:InordertoresearchtheagingcharacteristicofZnOvaristorunderthetenimpulses,contrastandanalyzetheagingch

5、aracteristicofZnOvaristorunderthesingleimpulseandtenimpulsesthroughthermalbehaviortheory.ThestudyshowsthattheU1mAchangesofZnOvaristorare:rapiddecreaseinearlystage,flatinmiddlestage,rapiddecreaseinlatestage;theleakagecurrentchangesare:slowlyincreaseinearlystage;flatinmiddle

6、stage;rapidincreaseinlatestageuntiltheZnOvaristorisfailure.ComparewiththeresultofZnOunderthesingleimpulse,thechangingtrendofleakagecurrentisthesame,buttheleakagecurrentvalueoftenimpulsesisfarlessthanthatofsingleimpulseinflatarea.Theheatconductivityofgrainsbecomestodecrease

7、andthepartofgrainboundarywhichhasthebadperformancefromthethermalequilibriumstatetothermalimbalance,thechargeofthegrainischanging,eventually,theV-Icharacteristicchanged.Keywords:tenpulses；ZnOvaristor；leakagecurrent；impulseaging；thermaldestruction；thermalstress多次脉冲。雷电多脉冲具有3个

8、显著的物理特征，一0引言是脉冲的个数较多，其波形的包络线呈现驼峰形，二自然界中80%的闪电具有多次回击过程，即为是多脉冲之间时间间隔一般为50ms和400ms。三收稿日期：201