CN106683811B - 一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置 - Google Patents

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Abstract

一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，包括氧化锌电阻、铜电极、冲击电流发生装置，所述冲击电流发生装置、铜电极、氧化锌电阻从左向右依次连接，所述氧化锌电阻的右侧设有铝电极层，所述氧化锌电阻的左侧设有银浆电极层，所述铜电极与所述银浆电极层电连接，所述银浆电极层的数量为多个，多个所述银浆电极层将所述氧化锌电阻的左侧分割成多个电阻环。其有益效果是：克服现有技术的不足,提供了一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，通过对氧化锌压敏电阻单面喷涂铝电极，另一面用中温银浆涂成一系列等面积同心圆环形电极，以适应测量不同电流通道通过的电流，使测试结果能够更加真实反映氧化锌压敏电阻内部真正的通流情况。

Description

一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置
技术领域
本发明涉及氧化锌压敏电阻电气性能以及电气参数测量领域，特别是一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置。
背景技术
氧化锌电阻阀片是氧化锌避雷器的核心元件,用来防止外部雷击或内部过电压冲击损坏电力设备。由于氧化锌压敏电阻严格的生产工艺以及复杂的制备流程，导致所生产的电阻阀片随着批次的不同导致其电气参数产生一定差别。氧化锌电阻阀片基本电气参数包括非线性系数、泄漏电流、电压梯度、残压比，这些参数也是直接决定氧化锌压敏电阻能否满足实际工程应用要求的标准。除此之外电阻阀片沿表面的电流分布的均匀性也至关重要。在电力系统遭受雷击或产生内部过电压需要避雷器动作时，电流将会沿氧化锌电阻阀片引出，在大电流冲击下流过压敏电阻的电流分布制约压敏电阻的能量吸收能力。理想情况，在大电流冲击下，流经压敏电阻阀片的电流通道应该是均匀分布于ZnO压敏电阻阀片的表面，则ZnO压敏电阻达到最大的泄放电流能力，若此时电流沿电阻阀片表面电流分布不均，将会导致阀片内部局部通流过大，温度过高，容易导致局部穿孔甚至爆裂，严重时引起电力系统产生系统性故障。现有的测试方法只是通过电阻阀片能否通过8/20μs标准雷电波、2ms方波、30/60μs操作波等各种冲击电流波形进行筛选测试阀片，这样并不能真实反映氧化锌压敏电阻内部真正的通流情况。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置。具体设计方案为：
一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，包括氧化锌电阻、铜电极、冲击电流发生装置，所述冲击电流发生装置、铜电极、氧化锌电阻从左向右依次连接，所述氧化锌电阻的右侧设有铝电极层，所述氧化锌电阻的左侧设有银浆电极层，所述铜电极与所述银浆电极层电连接，所述银浆电极层的数量为多个，多个所述银浆电极层将所述氧化锌电阻的左侧分割成多个电阻环。
多个所述电阻环以所述氧化锌电阻的中心为圆心呈同心分布，最内侧的电阻环的中心为圆形银浆电极层，相邻的两个电阻环之间、位于最外侧的电阻环的外侧为环形银浆电极层。
多个所述银浆电极层的径向截面积相等。
所述电阻环的环状结构的环径相等。
所述铝电极层喷涂于所述氧化锌电阻的右侧。
所述银浆电极层喷涂于所述氧化锌电阻的左侧。
所述铜电极的数量为多个，多个所述铜电极沿前后方向的垂直截面积相等且等于所述银浆电极层的径向截面积。
通过本发明的上述技术方案得到的一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，其有益效果是：
克服现有技术的不足,提供了一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，通过对氧化锌压敏电阻单面喷涂铝电极，另一面用中温银浆涂成一系列等面积同心圆环形电极，以适应测量不同电流通道通过的电流，使测试结果能够更加真实反映氧化锌压敏电阻内部真正的通流情况。
附图说明
图1是本发明所述一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置的结构示意图；
图2是本发明所述氧化锌电阻的左视结构示意图；
图3是本发明所述铜电极的侧视结构示意图；
图4是本发明所述一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置对氧化锌电阻进行E-J特性测试的电流-电压曲线图；
图5是本发明所述氧化锌电阻通过一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置进行的，在30/60μs操作波冲击下的电流分布图；
图6是本发明所述氧化锌电阻通过一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置进行的，在8/20μs标准雷电波击下的电流分布图；
图中，1、氧化锌电阻；2、铜电极；3、冲击电流发生装置；4、铝电极层；5、银浆电极层；6、电阻环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述。
图1是本发明所述一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置的结构示意图；图2是本发明所述氧化锌电阻的左视结构示意图；图3是本发明所述铜电极的侧视结构示意图，如图1-3所示，一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，包括氧化锌电阻1、铜电极2、冲击电流发生装置3，所述冲击电流发生装置3、铜电极2、氧化锌电阻1从左向右依次连接，所述氧化锌电阻1的右侧设有铝电极层4，所述氧化锌电阻1的左侧设有银浆电极层5，所述铜电极2与所述银浆电极层5电连接，所述银浆电极层5的数量为多个，多个所述银浆电极层5将所述氧化锌电阻1的左侧分割成多个电阻环6。
多个所述电阻环6以所述氧化锌电阻1的中心为圆心呈同心分布，最内侧的电阻环6的中心为圆形银浆电极层，相邻的两个电阻环6之间、位于最外侧的电阻环6的外侧为环形银浆电极层。
多个所述银浆电极层5的径向截面积相等。
所述电阻环6的环状结构的环径相等。
所述铝电极层4喷涂于所述氧化锌电阻1的右侧。
所述银浆电极层5喷涂于所述氧化锌电阻1的左侧。
所述铜电极2的数量为多个，多个所述铜电极2沿前后方向的垂直截面积相等且等于所述银浆电极层5的径向截面积。
实施例1
试验样品在冲击电流作用下的电流分布测试采用冲击电流发生器，该科研实验室设备均按照国标测试要求搭建，设备可产生8/20μs标准雷电波、2ms方波、30/60μs操作波等各种冲击电流波形。试验样品选取D62型号的电阻片，仅选取了四个电流通道进行测试。试验样品各圆环形电极在小电流区和中电流区的E-J特性，采用ZnO压敏电阻伏安特性测试仪，从0逐步施加电压，分别记录下压敏电阻各通道流过的电流从1μA到10mA应的电压值，然后绘出E-J特性曲线。
图4是本发明所述一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置对氧化锌电阻进行E-J特性测试的电流-电压曲线图，如图4所示，以下列出D62型号的电阻片的典型E-J特性曲线，电流范围从0.001mA-5mA，电流范围0.001mA-10A。
实施例2
试验样品在冲击电流作用下的电流分布测试采用冲击电流发生器，该科研实验室设备均按照国标测试要求搭建，设备可产生8/20μs标准雷电波、2ms方波、30/60μs操作波等各种冲击电流波形。试验样品选取D62型号的电阻片，仅选取了四个电流通道进行测试。试验样品各圆环形电极在小电流区和中电流区的E-J特性，采用ZnO压敏电阻伏安特性测试仪，从0逐步施加电压，分别记录下压敏电阻各通道流过的电流从1μA到10mA应的电压值。
图5是本发明所述氧化锌电阻通过一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置进行的，在30/60μs操作波冲击下的电流分布图，如图5所示，本次试验测试了30/60μs操作波冲击下的电流分布情况。操作波的冲击最大值为2.0kA。测试过程中由于每次冲击试验，需要单独设置冲击电路的充电电压值，所以每次放电电流值不是等步长递增，但趋势是依次递加，直到最大值。
实施例3
图6是本发明所述氧化锌电阻通过一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置进行的，在8/20μs标准雷电波击下的电流分布图，如图6所示，本次试验测试了8/20μs标准雷电波冲击下的电流分布情况。雷电冲击电流最大值5kA。测试过程中由于每次冲击试验，需要单独设置冲击电路的充电电压值，所以每次放电电流值不是等步长递增，但趋势是依次递加，直到最大值。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，包括氧化锌电阻(1)、铜电极(2)、冲击电流发生装置(3)，其特征在于，所述冲击电流发生装置(3)、铜电极(2)、氧化锌电阻(1)从左向右依次连接，所述氧化锌电阻(1)的右侧设有铝电极层(4)，所述氧化锌电阻(1)的左侧设有银浆电极层(5)，所述铜电极(2)与所述银浆电极层(5)电连接，所述银浆电极层(5)的数量为多个，多个所述银浆电极层(5)将所述氧化锌电阻(1)的左侧分割成多个电阻环(6)。
2.根据权利要求1中所述的一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，其特征在于，多个所述电阻环(6)以所述氧化锌电阻(1)的中心为圆心呈同心分布，最内侧的电阻环(6)的中心为圆形银浆电极层，相邻的两个电阻环(6)之间、位于最外侧的电阻环(6)的外侧为环形银浆电极层。
3.根据权利要求1中所述的一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，其特征在于，多个所述银浆电极层(5)的径向截面积相等。
4.根据权利要求1中所述的一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，其特征在于，所述电阻环(6)的环状结构的环径相等。
5.根据权利要求1中所述的一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，其特征在于，所述铝电极层(4)喷涂于所述氧化锌电阻(1)的右侧。
6.根据权利要求1中所述的一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，其特征在于，所述银浆电极层(5)喷涂于所述氧化锌电阻(1)的左侧。
7.根据权利要求1中所述的一种测试氧化锌压敏电阻阀片电流分布的装置，其特征在于，所述铜电极(2)的数量为多个。
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