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防雷設(shè)備的構(gòu)造與運(yùn)行-閥型避雷器-每日更新點(diǎn)擊了解(連載4)【易造防雷】

三、電阻元件的構(gòu)造及特性

目前我國(guó)生產(chǎn)的閥型避雷器一般都采用“維里特”盤作為電阻元件。維里特電阻盤的直徑一般為76~100mm,高度為20~30mm。維里特盤是由電工用金剛砂(碳化硅)顆粒(70%)組成,在煅燒時(shí)用水玻璃(20%)和石墨(10%)為膠合劑,以壓力壓緊后在低溫下(幾百℃)燒成。電阻盤端面用鉛粉噴涂,以保持良好的接觸,側(cè)面涂有無(wú)機(jī)絕緣涂料,以防表面閃絡(luò)。維里特電阻盤呈多孔性,容易受潮變質(zhì),因此,必須安裝在密封瓷質(zhì)容器中。

多次研究證明,金鋼砂顆粒具有很好的非直線特性,這種特性主要是由于氧化硅分子滲入顆粒形成一封閉層,其厚度約為10-5cm。當(dāng)加于顆粒上的電壓不大時(shí),該封閉層的單位電阻達(dá)106~108Ω·cm,但金鋼砂本身的單位電阻僅1Ω·cm左右,所以全部電壓都在封閉層上。

圖3—37表示金剛砂接觸的等值結(jié)線圖,圖中Ck為封閉層的電容,gk為金剛砂顆粒接觸處的有效非線性電導(dǎo),g1及g2系金剛砂顆粒本身的電導(dǎo),而gH則表示接觸處發(fā)生氣體放電時(shí)的電導(dǎo)。Ck及g1、g2的作用并不大,而gk及gH對(duì)電阻元件的特性具有決定性的作用。封閉層構(gòu)成電子的電位屏障,當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度增大時(shí),電子穿越該屏障的概率非線性地增高。電導(dǎo)gH僅在高的電場(chǎng)強(qiáng)度足以使顆粒間的微小孔隙發(fā)生氣體放電的情況下才起作用。由于gH的出現(xiàn),使電阻元件具有下列三種效應(yīng):

(1)伏安特性曲線具有突變的性質(zhì);

(2)在大電流下使伏安特性呈圈狀;

(3)伏安特性與波形有關(guān),即波頭愈短,電阻的殘壓愈高。


防雷設(shè)備的構(gòu)造與運(yùn)行-閥型避雷器-效應(yīng)

 

直徑100mm、高度為60mm的維里特電阻盤的伏安特性如圖3—38所示,該曲線系采用20/40μs的電流波求得,電流的范圍為1~10000A。由圖可以看出,以對(duì)數(shù)坐標(biāo)繪出的伏安特性系由兩段直線組成。每段特性(1段及2段)可用下式表示


防雷設(shè)備的構(gòu)造與運(yùn)行-閥型避雷器-表示

防雷設(shè)備的構(gòu)造與運(yùn)行-閥型避雷器-曲線圖

防雷設(shè)備的構(gòu)造與運(yùn)行-閥型避雷器-公式

a稱為非線性指數(shù),a值愈小,則電流增大時(shí)U的增加愈小。在大的雷電流通過時(shí),第2段特性發(fā)生作用,相應(yīng)的非接性指數(shù)a,在0.13~0.15左右。式(3—20)所表示的伏安特性,系指電流和電壓zui之間的關(guān)系,實(shí)際上用某一電流波對(duì)維里特電阻盤進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)所獲得的電流和電壓瞬時(shí)值之間的關(guān)系具有圈狀特性(如圖3—39),當(dāng)沖擊電流上升和下降時(shí),其伏安特性是不能重合的,電流幅值愈大,則圈子寬度愈增加。(未完待續(xù))


防雷設(shè)備的構(gòu)造與運(yùn)行-閥型避雷器-特效

-End-

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2021-10-25

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