氧化鋅壓敏電阻在直流環(huán)境下的老化機(jī)理研究

苑吉河，張 曦，黃雪昀，王遠(yuǎn)平，潘成剛

（1.國網(wǎng)重慶市電力公司南岸供電分公司，重慶401336；2.重慶恩信科技有限公司，重慶401122）

0 引言

電力系統(tǒng)是國民經(jīng)濟(jì)的重要命脈和發(fā)展動(dòng)力。隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行電壓等級逐漸提高，系統(tǒng)日趨復(fù)雜，系統(tǒng)可靠性承受越來越大的挑戰(zhàn)。雷電對電力系統(tǒng)具有較大的破壞作用，其造成的破壞可以分為直擊雷破壞和雷電感應(yīng)過電壓破壞，其中直擊雷破壞即雷電直接擊中輸電線路或電力設(shè)施及其附近造成的電力系統(tǒng)損壞。目前，直擊雷對建筑物造成的損壞已經(jīng)有較好的防護(hù)手段，一般使用滾球法樹立避雷針進(jìn)行防護(hù)[1-2]。對于雷電感應(yīng)產(chǎn)生過電壓造成的損壞，目前人們普遍使用過電壓防護(hù)器件進(jìn)行防護(hù)。在低壓系統(tǒng)中，電涌保護(hù)器（Surge Protection Device，SPD）憑借著自身的優(yōu)良非線性伏安特性、較大的通流能力，成為重要的過電壓防護(hù)器件[3-6]。電涌保護(hù)器中核心元件是氧化鋅壓敏電阻片，其性能的優(yōu)劣直接影響SPD防過電壓效果。但SPD長期帶電運(yùn)行于線路中，內(nèi)部氧化鋅壓敏電阻片會出現(xiàn)老化劣化現(xiàn)象，從而抑制過電壓，泄放過電流的能力會減弱[7-8]。因此，對氧化鋅壓敏電阻的老化研究顯得非常重要。

目前，國內(nèi)外的學(xué)者們已經(jīng)對氧化鋅壓敏電阻老化進(jìn)行了大量工作。Eda等[9]人通過研究發(fā)現(xiàn)：在電流作用后氧化鋅壓敏電阻自身溫度對熱激電流影響較大，呈正比例關(guān)系。此外，壓敏電阻的電容值會跟隨介電常數(shù)的改變而改變。他們利用離子遷移理論對這種現(xiàn)象進(jìn)行了解釋。……