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貼片壓敏電阻失效方式分析

2017-05-08 09:29:03 lipscall
        雷電是一種強電磁波,它會在載流導(dǎo)體中產(chǎn)生瞬間感應(yīng)過電壓。除防護直擊雷電之外,更重要的是防護雷電感應(yīng)過電壓。實際上,雷電對電氣設(shè)備的破壞主要來自感 應(yīng)過電壓。
 
        因此,對感應(yīng)過電壓的防護已成為人們著重研究的課題。如已發(fā)布了建筑物和電氣設(shè)備內(nèi)部防雷即感應(yīng)過電壓防護的國家標準和IEC標準。通常,雷電 波是通過電源線、信號傳輸線和空間交變電磁場感應(yīng)到線路和電氣設(shè)備中,對線路和電氣設(shè)備的保護應(yīng)從電源系統(tǒng)的防雷、信號系統(tǒng)的防雷和空間屏蔽3方面進行。相關(guān)閱讀:壓敏電阻的五種過熱保護技術(shù)
 
        氧化鋅壓敏電阻器是一種以氧化鋅為主體、添加多種金屬氧化物、經(jīng)典型的電子陶瓷工藝制成的多晶半導(dǎo)體陶瓷元件。由于其獨特的晶界結(jié)構(gòu),在一定電場下,晶界 導(dǎo)電由熱電子發(fā)射傳導(dǎo)瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮铀淼纻鲗?dǎo),其電阻值隨著電壓的增大而急劇減小,具有優(yōu)異的非線性伏安特性。
 
        那么,當(dāng)存在過電壓時,晶界電子隧道效應(yīng)抑 制過電壓峰值增長,吸收部分過電壓能量,從而起到對線路或設(shè)備的防護作用。但是,不論壓敏電阻器應(yīng)用在電力線路或電子線路,若各種類型的過電壓頻繁出現(xiàn), 則壓敏電阻器就會頻繁動作以抑制過電壓幅值和吸收釋放浪涌能量,保護電氣設(shè)備及元器件,這勢必會導(dǎo)致壓敏電阻器的性能劣化乃至失效。
 
        目前,國際上流行的過電壓保護器就是將壓敏電阻器與限流、過流和劣化告警裝置有機地組合在一起,它除了具有過電壓保護功能外,還具有防止自身劣化、導(dǎo)致電 路短路的功能。(推薦閱讀:壓敏電阻的主要類型
 
        壓敏電阻器的失效方式有3種:
 
        (1)劣化,表現(xiàn)為漏電流增大,壓敏電壓顯著下降,直至為零;
 
        (2)炸裂,若過電壓引起的浪涌能量太大,超過了所選用的壓敏電阻器極限承受能力,則壓敏電阻器在抑制過電壓時將會發(fā)生陶瓷炸裂現(xiàn)象;
 
        (3)穿孔,若過電壓峰值特別高,導(dǎo)致壓敏電阻器陶瓷瞬間發(fā)生電擊穿,表現(xiàn)為穿孔。
 
        其中,在進行分級防雷保護前提下,壓敏電阻器的失效模式絕大部分表現(xiàn)為劣化和穿孔(即短路),因此,在使用壓敏電阻器時,必須與之串聯(lián)一個合適的斷路器或保險絲,避免電路短路引起事故。
 
 
 
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