Исследование электрических характеристики микроструктуры варисторов для ограничения перенапряжений в кабельных сетях
Автор: Коржов Антон Вениаминович, Сафонов Валерий Иванович, Дзюба Михаил Александрович, Бабаев Расим Мирсалам Оглы, Коростелев Ян Евгеньевич, Жеребцов Дмитрий Анатольевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электроэнергетика
Статья в выпуске: 2 т.23, 2023 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена изучению зависимости между электрическими характеристиками и микроструктурой варистора. Экспериментально были определены вольт-амперные характеристики варисторов десяти производителей, представленных на территории РФ. Для сравнения параметров образцов рассмотрены зависимости «напряженность электрического поля - проводимость» (E-σ), определены коэффициенты нелинейности. Исследована микроструктура металлооксидных варисторов и их химический состав. В результате статистической обработки данных сделан вывод, что размер зерна ZnO значимо влияет на напряженность поля в начале зоны проводимости. Полученные результаты предназначены для выбора варистора по способности рассеяния мощности импульсного воздействия.
Перенапряжение, коммутационное перенапряжение, распределительная сеть, изоляция, ограничитель перенапряжения нелинейный (опн), металлооксидные варисторы, оксид цинка, вольт-ампернаяхарактеристика, кабельная линия
Короткий адрес: https://sciup.org/147240935
IDR: 147240935 | DOI: 10.14529/power230204
Список литературы Исследование электрических характеристики микроструктуры варисторов для ограничения перенапряжений в кабельных сетях
- Дмитриев М.В. Кабельные линии высокого напряжения. СПб.: Политех-пресс, 2021. 688 с.
- Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С. Техника высоких напряжений: Изоляция и перенапряжения в электрических системах: учеб. для вузов. Л.: Энергоатомиздат, 1986. 464 с.
- Перенапряжение в сетях 6-35 кВ / Ф.А. Гиндуллин, В.Г. Гольдштейн, А.А. Дульзон, Ф.Х. Халилов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 192 с.
- Microstructure Engineering to Drastically Reduce the Leakage Currents of High Voltage ZnO Varistor Ceramics / M. Peiteado, Y. Reyes, A.M. Cruz et al. // Journal of the American Ceramic Society. 2012. Vol. 95, no. 10. P. 3043-3049. DOI: 10.1111/j.1551-2916.2012.05318.x
- He J. Metal Oxide Varistors. From Microstructure to Macro-Characteristics. Beijing: Wiley-VCH. Tsinghua University, 2019. 472 p.
- The effect of aluminium additive on the electrical properties of ZnO varistors / A. Gubanski, W. Mielcarek, K. Prociow et al. // Materials Science-Poland. 2009. Vol. 27, no. 4/2. P. 1207-1218.
- Hingorani S., Shah D.O., Multani M.S. Effect of process variables on the grain growth and microstructure of ZnO-Bi2O3 varistors and their nanosize ZnO precursors // Journal of Materials Research. 1995. Vol. 10. P. 461-467. DOI: 10.1557/JMR.1995.0461
- Advances in Ceramics - Electric and Magnetic Ceramics, Bioceramics, Ceramics and Environment / C. Sikalidis (Ed.). Rijeka: InTech, 2011. 566 p.
- Daneu N., Bernik S., Recnik A. Inversion boundary induced grain growth in ZnO ceramics: from atomic-scale investigations to microstructural engineering // Journal of Physics: Conference Series. 2011. Vol. 326, no. 1. P. 012003. DOI: 10.1088/1742-6596/326/1/012003
- Microstructure control to reduce leakage current of medium and high voltage ceramic varistors based on doped ZnO / A. Izoulet, S. Guillemet-Fritsch, C. Estournes, J. Morel // Journal of the European Ceramic Society. 2014. Vol. 34, no. 15. P. 3707-3714. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2014.05.033
- Peiteado M., Fernandez J.F., Caballero A.C. Varistors based in the ZnO-Bi2O3 system: Microstructure control and properties // Journal of the European Ceramic Society. 2007. Vol. 27. P. 3867-3872.
- Bai S.-N., Tseng T.-Y. The effect of grain boundaries on the electrical properties of zinc oxide-based varistor // Journal of Electronic Materials. 1992. Vol. 21, no. 11. P. 1073-1079.
- Research of ZnO Arrester Deterioration Mechanism Based on Electrical Performance and Micro Material Test / Q. Zhang, S. Wang, X. Dong et al. // Electronics. 2021. Vol. 10. P. 2624. DOI: 10.3390/electronics10212624
- Giraudet F. Line surge arresters: applications, designs, trends, monitoring and recommendations // Conference: Earthing Africa 2017. 2017. P. 13.
- Progress on rare-earth doped ZnO-based varistor materials / J. Jiang, Z. Peng, Y. Zang, X. Fu // Journal of Advanced Ceramics. 2013. Vol. 2, no. 3. P. 201-212. DOI: 10.1007/s40145-013-0071-z
- ГОСТ Р 52725-2021. Ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока напряжением от 3 до 750 кВ. Общие технические условия. М.: Рос. ин-т стандартизации, 2022. 48 с.
- СТО 56947007-29.120.50.076-2011. Типовые технические требования к ограничителям перенапряжения классов напряжения 6-750 кВ. М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2011. 64 с.
- СТО 56947007-29.130.10.197-2015. Методические указания по применению ОПН на ВЛ 6-750 кВ. М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2015. 138 с.
