一種針對(duì)氧化鋅避雷器電阻片老化程度的檢測(cè)方法
【專利摘要】一種針對(duì)氧化鋅避雷器電阻片老化程度的檢測(cè)方法，包括步驟：將待測(cè)電阻片沿垂直于電流方向至少平均切割為5等份；分別測(cè)試上步驟得到的若干切片的介電性能；以各個(gè)切片的介電常數(shù)虛部ε''為縱坐標(biāo)，頻率f為橫坐標(biāo)，得到介電常數(shù)虛部ε''在不同溫度下隨頻率f的變化規(guī)律，按Arrhenius公式計(jì)算出各個(gè)損耗峰對(duì)應(yīng)的松弛活化能值，通過(guò)松弛活化能來(lái)判斷損耗峰對(duì)應(yīng)的缺陷分別是氧空位和鋅填隙本征缺陷；對(duì)各個(gè)切片在-100℃下的介電譜ε''～f進(jìn)行損耗峰峰值對(duì)比，得到電阻片內(nèi)氧空位和鋅填隙兩種本征缺陷濃度在電流方向上的分布情況，根據(jù)鋅填隙缺陷濃度的變化率來(lái)判斷電阻片的老化程度大小。本發(fā)明可以更加準(zhǔn)確地從微觀角度對(duì)氧化鋅避雷器電阻片的老化程度進(jìn)行檢測(cè)。
【專利說(shuō)明】一種針對(duì)氧化鋅避雷器電阻片老化程度的檢測(cè)方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明屬于氧化鋅避雷器電阻片【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種針對(duì)氧化鋅避雷器電阻片老化程度的檢測(cè)方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]氧化鋅壓敏陶瓷是以氧化鋅為主要原料，添加約10%的添加物原料作為摻雜添加劑，如 Bi2O3' Co2O3 (Co3O4)'MnO2 (MnCO3)' Sb2O3' SiO2 和 Cr2O3 等，采用陶瓷燒結(jié)工藝制備而成。由于其良好的非線性和大通流容量的優(yōu)點(diǎn)，氧化鋅避雷器在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。由于長(zhǎng)期承受工作電壓和過(guò)電壓作用，氧化鋅避雷器電阻片的性能會(huì)逐漸發(fā)生劣化甚至失效，因此有效評(píng)價(jià)氧化鋅避雷器電阻片的老化程度是氧化鋅避雷器實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題。
[0003]至今，人們對(duì)氧化鋅避雷器電阻片的老化特性進(jìn)行了相關(guān)研究，多數(shù)研究偏重整體電氣性能的研究，但出廠值不詳?shù)那闆r時(shí)有發(fā)生，使得氧化鋅避雷器電阻片老化程度的測(cè)量更為困難。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種針對(duì)氧化鋅避雷器電阻片老化程度的檢測(cè)方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種針對(duì)氧化鋅避雷器電阻片老化程度的檢測(cè)方法，包括以下步驟: [0007]I)將待測(cè)電阻片沿垂直于電流方向至少平均切割為5等份，得到平行于電流方向上的若干個(gè)切片；
[0008]2)分別測(cè)試步驟 I)得到的若干切片的介電性能，其中，在溫度范圍為-130°C~40°C時(shí)，從低溫到高溫以10°C為一個(gè)間隔對(duì)各個(gè)切片進(jìn)行一次測(cè)量，并且在同一個(gè)溫度下，頻率范圍為KT1Hz~IO6Hz,從高頻到低頻以1.5倍遞減的比例對(duì)各個(gè)切片進(jìn)行一次測(cè)量；
[0009]3)通過(guò)步驟2)得到的測(cè)得數(shù)據(jù)，以各個(gè)切片的介電常數(shù)虛部ε ’ ’為縱坐標(biāo)，頻率f為橫坐標(biāo)，得到介電常數(shù)虛部ε’’在不同溫度下隨頻率f的變化規(guī)律，按Arrhenius公式計(jì)算出各個(gè)損耗峰對(duì)應(yīng)的松弛活化能值，通過(guò)松弛活化能來(lái)判斷損耗峰對(duì)應(yīng)的缺陷分別是氧空位和鋅填隙本征缺陷；
[0010]4)對(duì)各個(gè)切片在-100°C下的介電譜ε ’ ’~f進(jìn)行損耗峰峰值對(duì)比，得到電阻片內(nèi)氧空位和鋅填隙兩種本征缺陷濃度在電流方向上的分布情況，根據(jù)鋅填隙缺陷濃度的變化率k來(lái)判斷氧化鋅避雷器電阻片的老化程度大小，其中，當(dāng)O < k < 20%時(shí)，氧化鋅避雷器電阻片處于老化初期，當(dāng)20 < k≤100%時(shí)，氧化鋅避雷器電阻片處于老化中期，當(dāng)k >100%時(shí)，氧化鋅避雷器電阻片處于老化后期。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步改 進(jìn)在于，步驟I)中，將各個(gè)切片進(jìn)行打磨后以蒸餾水或酒精為清洗液，用超聲波清洗儀清洗6~7次，每次15min ;在80°C下將切片烘干后被金電極以備測(cè)試。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，步驟3)中，松弛活化能u的計(jì)算公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種針對(duì)氧化鋅避雷器電阻片老化程度的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將待測(cè)電阻片沿垂直于電流方向至少平均切割為5等份，得到平行于電流方向上的若干個(gè)切片； 2)分別測(cè)試步驟I)得到的若干切片的介電性能，其中，在溫度范圍為-130°C~40°C時(shí)，從低溫到高溫以10°C為一個(gè)間隔對(duì)各個(gè)切片進(jìn)行一次測(cè)量，并且在同一個(gè)溫度下，頻率范圍為KT1Hz~IO6Hz,從高頻到低頻以1.5倍遞減的比例對(duì)各個(gè)切片進(jìn)行一次測(cè)量； 3)通過(guò)步驟2)得到的測(cè)得數(shù)據(jù)，以各個(gè)切片的介電常數(shù)虛部ε’’為縱坐標(biāo)，頻率f為橫坐標(biāo)，得到介電常數(shù)虛部ε’’在不同溫度下隨頻率f的變化規(guī)律，按Arrhenius公式計(jì)算出各個(gè)損耗峰對(duì)應(yīng)的松弛活化能值，通過(guò)松弛活化能來(lái)判斷損耗峰對(duì)應(yīng)的缺陷分別是氧空位和鋅填隙本征缺陷； 4)對(duì)各個(gè)切片在-100°C下的介電譜ε’’~f進(jìn)行損耗峰峰值對(duì)比，得到電阻片內(nèi)氧空位和鋅填隙兩種本征缺陷濃度在電流方向上的分布情況，根據(jù)鋅填隙缺陷濃度的變化率k來(lái)判斷氧化鋅避雷器電阻片的老化程度大小，其中，當(dāng)O < k ≤ 20%時(shí)，氧化鋅避雷器電阻片處于老化初期，當(dāng)20 < k≤100%時(shí)，氧化鋅避雷器電阻片處于老化中期，當(dāng)k > 100%時(shí)，氧化鋅避雷器電阻片處于老化后期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)氧化鋅避雷器電阻片老化程度的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟I)中，將各個(gè)切片進(jìn)行打磨后以蒸餾水或酒精為清洗液，用超聲波清洗儀清洗6~7次，每次15min ;在80°C下將切片烘干后被金電極以備測(cè)試。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)氧化鋅避雷器電阻片老化程度的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟3)中，松弛活化能u的計(jì)算公式如下:
【文檔編號(hào)】G01R27/26GK103884918SQ201410085336
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】李盛濤, 何錦強(qiáng), 廖永力, 王輝, 高超, 藺家駿, 李銳海 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué), 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司