中心議題：

• 氧化鋅壓敏電阻器的性能
• 氧化鋅壓敏電阻器與過電壓保護(hù)器的應(yīng)用

解決方案：

• 電源系統(tǒng)的過電壓防護(hù)
• 信號線的過電壓防護(hù)
• 設(shè)備的電磁屏蔽

氧化鋅壓敏電阻器是吸收或釋放線路中存在的雷電感應(yīng)過電壓和操作過電壓的限壓型保護(hù)元件,同時作為線路系統(tǒng)和設(shè)備的元件,還必須承受低壓供電線路和設(shè)備均要承受的暫時過電壓，因此氧化鋅壓敏電阻器在線路中應(yīng)用時必須承受雷電過電壓、操作過電壓和暫時工頻過電壓的沖擊,在此條件下它的性能和使用將是人們倍加注意的問題。本文系統(tǒng)論述防雷用氧化鋅壓敏電阻器、過電壓保護(hù)器的性能、特點和應(yīng)用。

氧化鋅壓敏電阻器的性能

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(dú)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(hù)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(hù)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。

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(jìn)行分級防雷保護(hù)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。

目前，國際上流行的過電壓保護(hù)器就是將壓敏電阻器與限流、過流和劣化告警裝置有機(jī)地組合在一起，它除了具有過電壓保護(hù)功能外，還具有防止自身劣化、導(dǎo)致電路短路的功能。

氧化鋅壓敏電阻器與過電壓保護(hù)器的應(yīng)用

雷電是一種強(qiáng)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(hù)直擊雷電之外，更重要的是防護(hù)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(hù)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(hù)的國家標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)。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(hù)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(jìn)行。

電源系統(tǒng)的過電壓防護(hù)

依據(jù)線路絕緣結(jié)構(gòu)理論及IEC61312、IEC664-1、IEC61643、GB50097-1994（2000年版）等標(biāo)準(zhǔn)，對建筑物和電氣設(shè)備（如第三類防雷建筑物）進(jìn)行感應(yīng)過電壓防護(hù)的絕緣結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1感應(yīng)過電壓防護(hù)