专利名称:非线性电阻无损检测装置的制作方法
本实用新型涉及用于避雷器的粉末或颗粒半导体材料组成的不可调电阻器，是一种对非线性电阻材料通流容量的无损检测设备。
片状的半导体非线性电阻(简称阀片)是避雷器的主要组成部件，由于它的非线性伏一安特性，对于大的放电电流(在大冲击电流通过避雷器时)，电阻低，从而限制了避雷器上的残压(电流通过阀片时，在阀片上的电压降。)以保护电气设备的绝缘；在正常工频电压下，电阻高，从而限制了续流的幅值。阀片的通流容量标志着避雷器的通流能力，即在避雷器的动作过程中，耐受通过它的各种电流而不致损坏的能力，是避雷器的基本性能。不同通流容量的阀片可组装于不同等级的避雷器；通流容量为400A等级的阀片可用于组装F10W－110J／300(G.I.S)避雷器；略低于400A的可用于FY－110J级Y5W－35／126的组装；200A等级的可用于FY－10等避雷器的组装。
阀片一般由氧化锌或碳化硅为基体的粉末材料制成，氧化锌片具有比碳化硅电阻片好得多的非线性和高得多的通流的能力。阀片的通流容量主要取决于电流沿阀片截面分布和电压按接点分布的均匀性，需用试验的方法来确定。国际电工委员会IEC99“交流系统用阀式避雷器”和我国标准JB487－78“普通阀式避雷器技术条件”对阀片的通流容量试验都作了具体规定，其试验方式为抽样试验，对于400A的阀片具体方法如下将阀片置于方波通流容量测试台上，测试台是一块紫铜板，然后对阀片通以2μs幅值为400A的方波电流共20次。每五次中间停顿一下使片子冷至室温。五次中的每一次间隔时间为30秒～1分钟。20次通过后若阀片不损坏，则定为400A等级。若中途损坏则另选一片降级通200A等级的方波电流。其过程如前。20次后该片即使不损坏，也作废片处理。检验需时为20分钟左右。这种抽检法有很大缺点。
1.片子损坏不能再用，若是400A等级的阀片甚为可惜。
2.无法保证检测的准确性。原因如下抽检时一般是取残压较高，压比较大的一片来作破坏性检测。其理论根据是残压较高，压比( (V5000A)/(V1mA) )大的其体电阻必大，该片若能通过20次400A方波则整炉必然全部能通过。但实际情况並非全部如此。因为该推理忽略了阀片均质的影响。所以容易错检及漏检。若定为400A等级的阀片中混有200A等级的阀片对组装出厂的110KV等级的避雷器无疑是一个危险的隐患。若定为200A等级的阀片中混有400A等级的阀片，对生产厂来说又是一个不必要的经济损失。
本实用新型的目的是提供一种阀片通流容量的无损检测装置，检测方便，精确度高，不但可用于各种型式的试验，还可用于工艺监控及阀片的研究。
本装置是利用并联电路的原理，将一电压通过平联的多个触头施加在阀片的各个不同对称部位上，触头把整个阀片的通流面积等分为若干个区域，而与触头的接触点为每区域的中点。若阀片的物理参数与化学参数都均匀一致，则各点上的电位必定相等，反之则电位必定不等，通过对电位差的计算对比，可得知材料的不均匀性，从而确定是否合格，各个触头上电位差值由串接在触头平联电路上的电流表读出，此时与触头接触的阀片平面不可喷铝，以保证各点之间不形成通路；阀片的底面喷铝，并置于铜板上，以构成测试回路。本装置的测量只要使用电流表和接触良好的触头，从电表读出的数值即可换算出材料的通电性能，是一种数字和材料结构均匀性的转换模式，测量触头对称分布，可一组触头检测，也可多组触头逐级缩小区域进行检测。
附图1为本实用新型的原理图。
附图2为七个检测触头的分布位置图。
附图3为本实用新型的结构图，图中1为电缆，2为绝缘护套，3为黄铜制的高压触头，4为试验的阀片，5为绝缘的检测装置本体，6为支架，7为压紧用的弹簧，8为绝缘材料制作的护板，9为检测触头的引出导线，10为导向套，11为检测触头，12为钢球。
下面以400A氧化锌阀片，用7个触头的检测装置作为本实用新型的实施例，结合附图详述如下。
试验的阀片只能单面喷铝，检测时，把喷铝一面向上(附图3)，与高压触头3紧贴，未喷铝一面向下，由于弹簧7的弹力，使检测触头11上的钢球12与阀片有良好的接触，钢球是轴承用的滚珠，有很高的精度和硬度，高压触头的电缆1和七根检测触头引出导线9按图1连接成测量回路，每个触头上都接有一个毫安表，总线上接一面值为2毫安的电流表。检测装置的本体5，护套2，支架6，护板8及护套都用绝缘材料有机玻璃制造，检测触头11由黄铜制造的导向套定位。第一次的检测触头11如图2所示，为对称均匀分布，以使整个阀片可划分为6个相等的测量区，测量时若中间触头的电流值小于其余6个触头的平均值，则断开中间触头，反之，中间触头的电流值大于平均值，则该阀片另行处理。若通1毫安电流时，六个表读数分别(1)0.03(2)0.14(3)0.3(4)0.25(5)0.22(6)0.06，通400A电流时，则在(3)号区的 1/6 πr2面积内流过的电流为400A×0.3＝120A，若用4个触头的检测装置对(3)号区进一步进行检测，对四个表读数最大的 1/24 πr2区域可进一步测量，则可提高测量精度。根据理论推算和按现行标准试验的结论，可以认为，第一次六个表测得的最大读数在0.20以下，能达到400A等级的通流容量。
由于我国目前氧化锌阀片制作的工艺水平较差，同一炉的阀片电容量会相差很大，在设计避雷器时，有时不得不取较低的不均匀系数，采用本实用新型的装置可对每片阀片方便地进行检测，从而保证了避雷器的性能和提高了每个阀片的荷电率。
权利要求
1.非线性电阻无损检测装置，它是用数字表示材料结构均匀性的检测装置，由电流表和高压触头、检测触头组成，其特征是高压触头为一铜板，检测触头呈对称分布的多个触头，在每个检测触头上都串接一个电流表，这些电流表组成一个平联回路，在总线上再串接一个总电流表，构成测量各个触头上的分流电流值的测量电路，检测触头对称分布，将测量电阻分成若干个等分的区域。
2.根据权利要求
1所说的非线性电阻无损检测装置，其特征是检测触头是由导向套定位导向，钢球作为触头，并用弹簧压紧的可伸缩结构。
专利摘要
本实用新型是一种对非线性半导体电阻材料通流容量的无损检测装置，它是一种数字(电流值)和材料结构均匀性的转换装置，由一组测量触头、电流表和一个结构简单的工作台组成。各个触头和串接的电流表并联，总线上再接一个总表构成测量电路。将测量的电流值进行计算、比较即可确定允许的数值，经对400A的氧化锌阀片的试验校核，本装置检测方便，精确度高。本装置可用于工艺监控及非线性材料的研究工作。
文档编号G01R31/00GK87207140SQ87207140
公开日1988年3月9日 申请日期1987年6月4日
发明者王存志 申请人:王存志导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan