[发明专利]一种针对氧化锌避雷器电阻片老化程度的检测方法

说明书

【技术领域】

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】

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。

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】

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。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

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：

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1）得到的若干切片的介电性能，其中，在温度范围为-130℃～40℃时，从低温到高温以10℃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10^-1Hz～10⁶Hz，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℃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0＜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。

本发明进一步改进在于，步骤1）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℃下将切片烘干后被金电极以备测试。

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：

ln(1fm)=ln(2πτ0)+ukT---(1)]]>

式中：f_m是松弛损耗峰对应的频率，单位为Hz；

T是绝对温度，单位为K；

τ₀是与温度无关的常数；

u是松弛活化能，单位为eV；

k是玻尔兹曼常数，值为1.381×10^-23J/K。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：