Parafudrlar için çinko oksit varistörler

Çinko oksit varistörler, simetrik doğrusal olmayan akım-gerilim (CVC) özelliklerine sahip yarı iletken ürünlerdir. Bu tür varistörler en yaygın kullanılanlardır. aşırı gerilim koruyucularda (SPN), özellikle elektrikli ekipmanların yıldırımdan ve anahtarlama dalgalanmalarından korunması için. Bu ekipmanın parametreleri ve özellikleri hakkında - aşağıda yayınlanan makalede.

Çinko Oksit Varistör (OZV) doğrusal olmayan bir parafudr (SPD) tasarımının ana çalışma elemanıdır, bu nedenle, çeşitli etkileyen faktörler altında varistörün elektriksel özelliklerine artan stabilite gereksinimleri uygulanır.

Bu nedenle varistörler, sürekli çalışma voltajına maruz kaldıklarında eskimeye karşı dayanıklı olmalı, belirli akım darbelerinin geçişi sırasında açığa çıkan enerjiyi dağıtabilmeli ve aşırı voltaj durumunda voltajı güvenli bir değerle sınırlayabilmelidir.

Çinko oksit bazlı sınırlayıcılar için varistörlerin geliştirilmesine yönelik araştırma ve geliştirme, Tüm Rusya Elektroteknik Enstitüsünün Koruma Cihazları Departmanında 1980'lerin başlarında başladı.

ana parametreler

Doğrusal olmayan aşırı gerilim sınırlayıcı — elektrikli ekipmanın yalıtımını yıldırımdan ve anahtarlama dalgalanmalarından korumak için tasarlanmış bir elektrikli cihaz.

Bu cihazların avantajı, içlerinde kıvılcım olmamasıdır. Bu tür cihazlar, herhangi bir voltaj sınıfındaki elektrik tesisatlarında hem yıldırım hem de anahtarlama dalgalanmalarını sınırlayabilir ve çok güvenilirdir.

Parafudr, seri bağlı tek varistörlerden oluşan bir sütundurve ana parametreleri aynı anda oldukça doğrusal olmayan varistörlerin parametreleridir.

Parafudrların ana elemanı olan çinko oksit varistörler, akım-gerilim karakteristiğinin kararlılığı için yüksek gereksinimlere sahiptir. Varistörler sürekli olarak gerilim altında olduklarından termal kararlılık için de yüksek gereksinimlere sahiptirler.

En önemli parametrelerden biri artık gerilimbelirli bir genlik ve şekildeki akım darbeleri içinden geçtiğinde sınırlayıcının (varistör) maksimum voltaj değeri olarak tanımlanır.

Açıklık sağlamak için, göreli değerlerle çalışmak, yani belirli bir akım darbesinde (örneğin, 500 A, 8/20 μs akım darbesinde) artık gerilime göre artık gerilimleri dikkate almak gelenekseldir.

Bir parafudrun darbelerin anahtarlama enerjisini hasar görmeden absorbe etme yeteneğini karakterize eden bir diğer önemli parametre ise verimvaristörlerin, özelliklerini bozmadan ve değiştirmeden belirli bir genlik ve süredeki (genellikle 2000 μs) akım darbelerine tekrar tekrar (genellikle 18-20 kez) dayanma yeteneği.

Çıkış, 2000 μs süreli bir dikdörtgen akım darbesinin (geçiş akımı) üretici tarafından belirtilen maksimum değeridir. Parafudr, performans kaybı olmadan kabul edilen uygulama sırasına göre bu tür 18 etkiye dayanmalıdır. Parafudrlar kapasitelerine göre sınıflara ayrılmaktadır. Spesifik darbe enerjisi, her sınıfa karşılık gelir.

Son olarak, modern çinko oksit varistörlerin önemli bir özelliği, alternatif voltaja uzun süre maruz kalma altında kararlılık.

Hızlandırılmış yaşlanma testleri sırasında, varistörler, varistörlerdeki (P) güç kayıplarının, yüksek sıcaklıkta alternatif voltajın maruz kalma süresine (t) azalan bir bağımlılığına sahip olmalıdır. Bu tür "eskimeyen" varistörler, "eskiyen" varistörleri kullanan sınırlayıcılara kıyasla aynı koşullar altında daha uzun hizmet ömrü sağlar.

varistör imalatı

varistörler oluştukları malzemenin yarı iletken özelliklerinden dolayı doğrusal olmayan bir akım-gerilim karakteristiğine sahiptirler. Bu özellikler, varistörün mikro yapısının özellikleri ve malzemesinin kimyasal bileşimi ile belirlenir.

Varistörün malzemesini oluşturan elementlerin oranındaki küçük bir değişiklik veya az miktarda yeni safsızlıkların eklenmesi bile akım-voltaj karakteristiğinde ve diğer elektriksel parametrelerde önemli bir değişikliğe yol açabilir.

Varistörlerin mikro yapısı ve elektriksel özellikleri de varistör üretim sürecindeki değişikliklerden etkilenir. Yüksek kaliteli varistörler elde etmek için, üretimlerinin teknolojik sürecinin tüm göstergelerinin kararlılığı son derece önemlidir.

Çinko oksit varistörler seramik teknolojisi kullanılarak üretilmektedir. Bununla birlikte, yarı iletken seramiklerde elektriksel özelliklerin mikroyapının ana bileşeni (kristalitler) tarafından değil, kristaller arası sınırlar tarafından belirlenmesi gerçeğinden dolayı bir dizi özellik vardır. Bu nedenle, seramik teknolojisi kullanılarak doğrusal olmayan yarı iletkenlerin üretiminde iki ana görev belirlenir.

İlk olarak, pişmiş malzemenin yoğun yapısını minimum gözeneklilik ile sağlamak gerekir. İkincisi, taneler arası bir bariyer tabakası oluşturmak gereklidir.

Bir bariyer tabakası, yüzeyleri doping ve adsorpsiyon tarafından oluşturulan lokalize elektronik durumlar içeren iki bitişik kristalit arasındaki bir temastır. Bu nedenle varistör teknolojisi, saflık, kaynak malzemelerin dağılımı ve toz karıştırma rejimi için bir dizi özel gereksinimi karşılamalıdır. Başlangıç ​​maddesi olarak temel madde içeriği en az %99.0 - 99.8 olan tozlar kullanılır.

Yük (başlangıç ​​malzemeleri karışımı), çeşitli metal oksitlerin eklenmesiyle esas olarak çinko oksitten oluşur. Yüklü malzemelerin distile su ile homojenleştirilmesi ve karıştırılması, dispersiyon değirmenlerinde ve küresel tamburlarda gerçekleştirilir.

Belirli bir kayma konsantrasyonunda, viskozitesi bir viskozimetre ile kontrol edilir.Bulamaç kurutma ve granülasyon, 50 - 150 mikron aralığında pres tozu granüllerinin elde edildiği optimum çalışma modunda bir sprey kurutucuda gerçekleştirilir. Bu aşamada tozun granül boyutu, nem içeriği ve akışkanlığı kontrol edilir. Varistörler bir hidrolik pres kullanılarak preslenir.

Presler, yoğunluk, boyutlar ve düzlem paralelliği için belirli gereksinimleri karşılamalıdır. Preslenmiş parçalar, bağlayıcıyı çıkarmak için bir ön pişirmeye ve potansiyel engellerin ve bir ara fazın oluşturulduğu son bir pişirmeye tabi tutulur.

Pişirme kamara fırınlarda yapılır. Son pişirimden sonra parçalar taşlanır, uç yüzeye metal kaplama, yan yüzeye özel kaplama yapılır.