一种针对氧化锌避雷器电阻片老化程度的检测方法
【专利摘要】一种针对氧化锌避雷器电阻片老化程度的检测方法，包括步骤：将待测电阻片沿垂直于电流方向至少平均切割为5等份；分别测试上步骤得到的若干切片的介电性能；以各个切片的介电常数虚部ε''为纵坐标，频率f为横坐标，得到介电常数虚部ε''在不同温度下随频率f的变化规律，按Arrhenius公式计算出各个损耗峰对应的松弛活化能值，通过松弛活化能来判断损耗峰对应的缺陷分别是氧空位和锌填隙本征缺陷；对各个切片在-100℃下的介电谱ε''～f进行损耗峰峰值对比，得到电阻片内氧空位和锌填隙两种本征缺陷浓度在电流方向上的分布情况，根据锌填隙缺陷浓度的变化率来判断电阻片的老化程度大小。本发明可以更加准确地从微观角度对氧化锌避雷器电阻片的老化程度进行检测。
【专利说明】一种针对氧化锌避雷器电阻片老化程度的检测方法
【【技术领域】】
[0001]本发明属于氧化锌避雷器电阻片【技术领域】，特别涉及一种针对氧化锌避雷器电阻片老化程度的检测方法。
【【背景技术】】
[0002]氧化锌压敏陶瓷是以氧化锌为主要原料，添加约10%的添加物原料作为掺杂添加剂，如 Bi2O3' Co2O3 (Co3O4)'MnO2 (MnCO3)' Sb2O3' SiO2 和 Cr2O3 等，采用陶瓷烧结工艺制备而成。由于其良好的非线性和大通流容量的优点，氧化锌避雷器在电力系统中得到了广泛应用。由于长期承受工作电压和过电压作用，氧化锌避雷器电阻片的性能会逐渐发生劣化甚至失效，因此有效评价氧化锌避雷器电阻片的老化程度是氧化锌避雷器实际应用中的关键问题。
[0003]至今，人们对氧化锌避雷器电阻片的老化特性进行了相关研究，多数研究偏重整体电气性能的研究，但出厂值不详的情况时有发生，使得氧化锌避雷器电阻片老化程度的测量更为困难。
【
【发明内容】
】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种针对氧化锌避雷器电阻片老化程度的检测方法。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种针对氧化锌避雷器电阻片老化程度的检测方法，包括以下步骤: [0007]I)将待测电阻片沿垂直于电流方向至少平均切割为5等份，得到平行于电流方向上的若干个切片；
[0008]2)分别测试步骤 I)得到的若干切片的介电性能，其中，在温度范围为-130°C~40°C时，从低温到高温以10°C为一个间隔对各个切片进行一次测量，并且在同一个温度下，频率范围为KT1Hz~IO6Hz,从高频到低频以1.5倍递减的比例对各个切片进行一次测量；
[0009]3)通过步骤2)得到的测得数据，以各个切片的介电常数虚部ε ’ ’为纵坐标，频率f为横坐标，得到介电常数虚部ε’’在不同温度下随频率f的变化规律，按Arrhenius公式计算出各个损耗峰对应的松弛活化能值，通过松弛活化能来判断损耗峰对应的缺陷分别是氧空位和锌填隙本征缺陷；
[0010]4)对各个切片在-100°C下的介电谱ε ’ ’~f进行损耗峰峰值对比，得到电阻片内氧空位和锌填隙两种本征缺陷浓度在电流方向上的分布情况，根据锌填隙缺陷浓度的变化率k来判断氧化锌避雷器电阻片的老化程度大小，其中，当O < k < 20%时，氧化锌避雷器电阻片处于老化初期，当20 < k≤100%时，氧化锌避雷器电阻片处于老化中期，当k >100%时，氧化锌避雷器电阻片处于老化后期。
[0011]本发明进一步改 进在于，步骤I)中，将各个切片进行打磨后以蒸馏水或酒精为清洗液，用超声波清洗仪清洗6~7次，每次15min ;在80°C下将切片烘干后被金电极以备测试。
[0012]本发明进一步改进在于，步骤3)中，松弛活化能u的计算公式如下:
【权利要求】
1.一种针对氧化锌避雷器电阻片老化程度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将待测电阻片沿垂直于电流方向至少平均切割为5等份，得到平行于电流方向上的若干个切片； 2)分别测试步骤I)得到的若干切片的介电性能，其中，在温度范围为-130°C~40°C时，从低温到高温以10°C为一个间隔对各个切片进行一次测量，并且在同一个温度下，频率范围为KT1Hz~IO6Hz,从高频到低频以1.5倍递减的比例对各个切片进行一次测量； 3)通过步骤2)得到的测得数据，以各个切片的介电常数虚部ε’’为纵坐标，频率f为横坐标，得到介电常数虚部ε’’在不同温度下随频率f的变化规律，按Arrhenius公式计算出各个损耗峰对应的松弛活化能值，通过松弛活化能来判断损耗峰对应的缺陷分别是氧空位和锌填隙本征缺陷； 4)对各个切片在-100°C下的介电谱ε’’~f进行损耗峰峰值对比，得到电阻片内氧空位和锌填隙两种本征缺陷浓度在电流方向上的分布情况，根据锌填隙缺陷浓度的变化率k来判断氧化锌避雷器电阻片的老化程度大小，其中，当O < k ≤ 20%时，氧化锌避雷器电阻片处于老化初期，当20 < k≤100%时，氧化锌避雷器电阻片处于老化中期，当k > 100%时，氧化锌避雷器电阻片处于老化后期。
2.根据权利要求1所述的一种针对氧化锌避雷器电阻片老化程度的检测方法，其特征在于，步骤I)中，将各个切片进行打磨后以蒸馏水或酒精为清洗液，用超声波清洗仪清洗6~7次，每次15min ;在80°C下将切片烘干后被金电极以备测试。
3.根据权利要求1所述的一种针对氧化锌避雷器电阻片老化程度的检测方法，其特征在于，步骤3)中，松弛活化能u的计算公式如下:
【文档编号】G01R27/26GK103884918SQ201410085336
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】李盛涛, 何锦强, 廖永力, 王辉, 高超, 蔺家骏, 李锐海 申请人:西安交通大学, 南方电网科学研究院有限责任公司