一种非线性金属氧化物电阻片及其制备方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种非线性金属氧化物电阻片以及制备方法，该非线性金属氧化物电阻片包括电阻片主体和设置于电阻片主体内部的内部间隙，电阻片主体的外周喷涂有铝电极。由于内部板板间隙及残压减低间隙的组合，可实现电阻片在直流1mA参考电压下板板间隙不导通，保障了电阻片在小电流区域的高阻性，在雷电冲击/操作冲击残压下，板板间隙击穿放电从而形成整个内部间隙的导通放电，电阻片由于内部的间隙短路从而降低电阻片的残压值。冲击残压完成后，间隙恢复断路状态，恢复了电阻片在小电流区域的高阻态，保障了电阻片的荷电率。且本发明专利技术采用了内置间隙放电、灭弧，将空间电荷控制在内置空间内，减少了空间电荷对避雷器整体绝缘性能的影响。整体绝缘性能的影响。整体绝缘性能的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种非线性金属氧化物电阻片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高压避雷器用非线性金属氧化物间隙电阻片(压敏电阻)制造
，尤其涉及一种非线性金属氧化物电阻片。本专利技术还涉及一种制备上述非线性金属氧化物电阻片的制备方法。

技术介绍

[0002]金属氧化物避雷器是用于保护电力系统中各种输变电设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的重要保护电器。而非线性金属氧化物电阻(如非线性氧化锌电阻)是金属氧化物避雷器的核心组件，因此是决定避雷器性能优劣的关键组件。
[0003]避雷器其核心的作用就是雷电/操作过电压的保护，拥有高的直流参考电压及较低的残压保护水平是未来发展的需求。目前，电阻片无法满足特高压、高海拔避雷器的需求。
[0004]因此，如何开发出一种满足特高压、高海拔避雷器的需求电阻片，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种非线性金属氧化物电阻片，以满足特高压、高海拔避雷器的需求；
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种制备上述非线性金属氧化物电阻片的制备方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0008]一种非线性金属氧化物电阻片，包括电阻片主体和设置于所述电阻片主体内部的内部间隙，所述电阻片主体的外周喷涂有铝电极。
[0009]可选地，在上述非线性金属氧化物电阻片中，所述内部间隙包括残压减低间隙、圆环区和板板间隙，其中，所述板板间隙位于所述残压减低间隙和所述圆环区之间，并与所述残压减低间隙和所述圆环区平滑过渡连接，且所述板板间隙的厚度小于所述残压减低间隙的厚度和所述圆环区的厚度。
[0010]可选地，在上述非线性金属氧化物电阻片中，所述内部间隙的直径不大于所述非线性金属氧化物电阻片的直径的1/2。
[0011]一种非线性金属氧化物电阻片的制备方法，所述非线性金属氧化物电阻片为上述任一项所述的电阻片，所述制备方法包括如下步骤：
[0012]S1：通过模型预制电阻片内芯；
[0013]S2：将电阻片坯料采用全包围成型方式包裹所述电阻片内芯得到电阻片坯体半成品；
[0014]S3：对所述电阻片坯体半成品进行排胶烧制，以形成具有内部间隙的电阻片主体；
[0015]S4：对所述电阻片主体进行喷涂铝电极操作后得到电阻片。
[0016]可选地，在上述非线性金属氧化物电阻片的制备方法中，所述步骤S1中预制所述
电阻片内芯的材质为可烧蚀材料。
[0017]可选地，在上述非线性金属氧化物电阻片的制备方法中，所述可烧蚀材料包括石蜡。
[0018]可选地，在上述非线性金属氧化物电阻片的制备方法中，所述步骤S3后，所述电阻片内芯的最大厚度区域形成残压减低间隙，所述电阻片间隙半成品的最小厚度区域形成一圈板板间隙。
[0019]可选地，在上述非线性金属氧化物电阻片的制备方法中，所述步骤S2包括：将所述电阻片内芯放置于成型模具中，将所述电阻片坯料包裹于所述电阻片内芯的外周得到所述电阻片坯体半成品。
[0020]可选地，在上述非线性金属氧化物电阻片的制备方法中，所述步骤S2中，所述电阻片内芯的中心线与所述成型模具的中心线重合。
[0021]可选地，在上述非线性金属氧化物电阻片的制备方法中，所述步骤S3中烧制所述电阻片坯体半成品的设备为高温排胶炉。
[0022]可选地，在上述非线性金属氧化物电阻片的制备方法中，所述步骤S4之前还包括对所述电阻片主体的周面涂覆绝缘涂层，对电阻片半成品的两端面进行磨加工。
[0023]可选地，在上述非线性金属氧化物电阻片的制备方法中，所述绝缘涂层为有机聚合物或无机玻璃。
[0024]本专利技术提供的非线性金属氧化物间隙电阻片的制备方法中，在步骤S1中采用可烧蚀材料预制电阻片内芯，然后在步骤S2中采用全包围方式对该电阻片内芯进行成型得到电阻片坯体半成品，成型后通过步骤S3对电阻片坯体半成品进行排胶烧制，将电阻片内芯排出电阻片坯体半成品外，最后对排胶后形成的电阻片半成品进行喷铝的操作，最终得到了具有内部间隙的电阻片。该内部间隙两端呈圆弧形，且内部保持平滑过渡，可有效降低生产过程的应力集中而造成的损坏。
[0025]电阻片内芯的最小厚度区域形成一圈上下的板板间隙，板板间隙的厚度要保证形成间隙后在持续运行电压下内部间隙不击穿，在冲击电流下形成间隙放电。最大厚度区域形成残压减低间隙，电阻片内芯的最大厚度要满足残压降低的需求。这样，通过调整内部间隙大小，可调节内部间隙起始放电电压，既保障了电阻片的荷电率不降低，又起到了降低电阻片残压值的作用。
[0026]本专利技术提供的非线性金属氧化物间隙电阻片，由于内部板板间隙及残压减低间隙的组合，可实现电阻片在直流1mA参考电压下板板间隙不导通，保障了电阻片在小电流区域的高阻性，在雷电冲击/操作冲击残压下，板板间隙击穿放电从而形成整个内部间隙的导通放电，电阻片由于内部的间隙短路从而降低电阻片的残压值。冲击残压完成后，间隙恢复断路状态，恢复了电阻片在小电流区域的高阻态，保障了电阻片的荷电率。且本专利技术采用了内置间隙放电、灭弧，将空间电荷控制在内置空间内，减少了空间电荷对避雷器整体绝缘性能的影响。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例公开的非线性金属氧化物电阻片的剖视示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例公开的一种非线性金属氧化物电阻片的电场仿真示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例公开的另一种非线性金属氧化物电阻片的电场仿真示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例公开的非线性金属氧化物电阻片制备过程的示意图；
[0032]图5为本专利技术实施例公开的非线性金属氧化物电阻片的制备方法的流程示意图；
[0033]其中：100为电阻片；101a为电阻片坯体；101为电阻片主体、102为内部间隙；
[0034]1021为残压减低间隙，1022为板板间隙，1023为圆环区；
[0035]200为电阻片内芯。
具体实施方式
[0036]由
技术介绍
描述可知，目前，电阻片无法满足特高压、高海拔避雷器的需求。而行业内为了满足特高压、高海拔避雷器的需求，开始尝试提高避雷器荷电率、避雷器外并间隙等方式来进行解决。而专利技术人为了解决上述问题，提供出一种新的思路，在非线性金属氧化物电阻片内部设置一内部间隙，内部间隙的最小厚度处根据电场仿真，能够在正常运行状态内部间隙不导通，而在雷电/操作冲击电流下内部间隙导通，内部间隙的最大厚度处能够满足残压降低的需求。
[0037]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非线性金属氧化物电阻片，其特征在于，包括电阻片主体(101)和设置于所述电阻片主体(101)内部的内部间隙(102)，所述电阻片主体(101)的外周喷涂有铝电极。2.根据权利要求1所述的非线性金属氧化物电阻片，其特征在于，所述内部间隙(102)包括残压减低间隙(1021)、圆环区(1023)和板板间隙(1022)，其中，所述板板间隙(1022)位于所述残压减低间隙(1021)和所述圆环区(1023)之间，并与所述残压减低间隙(1021)和所述圆环区(1023)平滑过渡连接，且所述板板间隙(1022)的厚度小于所述残压减低间隙(1021)的厚度和所述圆环区(1023)的厚度。3.根据权利要求1所述的非线性金属氧化物电阻片，其特征在于，所述内部间隙(102)的直径不大于所述非线性金属氧化物电阻片(100)的直径的1/2。4.一种非线性金属氧化物电阻片的制备方法，其特征在于，所述非线性金属氧化物电阻片为权利要求1
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3中任一项所述的电阻片(100)，所述制备方法包括如下步骤：S1：通过模型预制电阻片内芯(200)；S2：将电阻片坯料采用全包围成型方式包裹所述电阻片内芯(200)得到电阻片坯体(101a)；S3：对所述电阻片坯体(101a)进行排胶烧制，以形成具有内部间隙(102)的电阻片主体(101)；S4：对所述电阻片主体(101)进行喷涂铝电极操作后得到电阻片(100)。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪奎，谢清云，冯先林，李强生，胡小定，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：