1. 產品概述
氧化鋅壓敏電阻器是一種具有優良限壓特性(壓敏特性)的非線性電阻器,被國內外廣泛用作電氣系統過電壓抑制元件。
本公司(原等離子體物理研究所電器設備廠)從20世紀70年代起從事壓敏電阻材料、器件的研究及應用開發,是國際上首先將高能氧化鋅壓敏電阻用于大型發電機轉子滅磁及過電壓保護,并實現產品化的單位。本公司已形成從電子系統到電力系統,從低壓到高壓全系列的防雷過電壓保護產品,所開發的各類壓敏電阻閥片均具有獨立知識產權,產品曾多次獲得國家及省、部級獎勵。
根據過電壓的特點和不同電器設備保護的需要,多年來我們對上千例各種過電壓保護問題進行分析,采用的微粉壓敏材料制成高能型和高壓型氧化鋅壓敏電阻閥片,開發出KPP、KPB、SVP、GGY等系列壓敏電阻器。該電阻器具有能量容量大、殘壓低、動作速度快、保護性能穩定、適用范圍廣、體積小、安裝簡單、無須維護等特點,是傳統過電壓保護器的和早期氧化鋅壓敏電阻器的更新換代產品。
1.1 KPP、KPB、SVP等高能型壓敏電阻器系列
主要應用于同步電機或直流電機的勵磁回路、各類大功率半導體變換裝置如整流器、逆變器、變頻器、開關電源、UPS等以及電力機車高壓變壓器、三相電力變壓器低壓側、大電感負載換流回路等大能量、寬脈沖過電壓保護。
1.2 GGY高壓型壓敏電阻器系列
主要用于抑制電氣系統的各類操作過電壓、回路諧振過電壓和雷電感應過電壓,還可用于大電流開關、接觸器等的滅弧。
產品品種齊全,型式多樣,不僅廣泛應用于上述強電系統,還普遍用作電子設備、儀器、家電等過電壓保護元件,保護性能穩定可靠。
2. 使用要求
使用環境:溫度不超過-40°C~+45°C,相對濕度在+40°C時不超過95%;
使用場所:戶內使用,一般安裝于電氣柜內。
海拔高度:≤2000m
工作電壓:長期承受的工作電壓峰值不超過標稱電壓U1mA的70%(針對GGY系列產品)或U10mA的60%(針對KPP、KPB、SVP高能型系列產品)。電壓峰值應考慮電路中重復出現的各種電壓沖擊值。
串聯熔斷器:在對可靠性要求較高的系統,應安裝串聯熔斷器,以防產品失效造成的短路故障。注意選用熔斷器的額定電壓應大于系統的額定電壓,由于電阻正常流通的漏電流極小,所以熔斷器額定電流不作要求。本公司可提供額定電壓4000V的TRD型特種保護熔斷器,可與壓敏電阻串聯裝成一體。
3. 產品參數與技術特性
本產品執行國標GB11032-2000(等效采用IEC60099-4)及氧化鋅壓敏電阻的相關標準。對氧化鋅片的過電壓保護性能主要通過能容量指標、限壓特性指標及絕緣閃絡性能來考核。根據GB11032的規定,我們還對GGY型產品進行2ms方波電流18次試驗來考核其能量特性,通過4/10ms沖擊大電流2次考核其絕緣釉抗閃絡性能。大容量產品存在內部的并串聯結構時,并串聯的電阻片進行計算機均能特性選配,均能系數可達95%以上。
產品的限壓特性如下圖所示。
圖1 壓敏電阻器限壓特性曲線
3.1 KPP、KPD、SVP壓敏電阻器/過壓保護器主要參數表(圖2、圖3)
標稱電壓V | 能容量KJ | 泄漏電流uA | 殘壓比 | 直插式外形尺寸mm | 支架式外形尺寸mm | ||||
高度H | 寬度L | 直徑W | 高度H | 寬度L | 直徑W | ||||
300 | 5-10 | ≤30 | ≤1.45 | 150 | 90 | 65 | 108 | 90 | 65 |
400 | 5-10 | ≤30 | ≤1.45 | 150 | 90 | 65 | 108 | 90 | 65 |
500 | 5-10 | ≤30 | ≤1.45 | 150 | 90 | 65 | 108 | 90 | 65 |
600 | 5-15 | ≤30 | ≤1.45 | 150 | 90 | 65 | 108 | 90 | 65 |
700 | 10-15 | ≤30 | ≤1.45 | 150 | 90 | 65 | 108 | 90 | 65 |
800 | 10-20 | ≤30 | ≤1.45 | 150 | 90 | 65 | 108 | 90 | 65 |
900 | 10-20 | ≤30 | ≤1.45 | 150 | 90 | 65 | 108 | 90 | 65 |
1000 | 10-25 | ≤30 | ≤1.45 | 150 | 90 | 65 | 108 | 90 | 65 |
1100 | 10-30 | ≤30 | ≤1.45 | 150 | 120 | 92 | 122 | 90 | 92 |
1200 | 20-50 | ≤30 | ≤1.45 | 150 | 120 | 92 | 122 | 90 | 92 |
注:可以根據實際需要按客戶要求制造
圖2.支架式保護器
圖3.直插式保護器
3.2 GGY型主要技術參數表 表2
參 數 序 號 | 標稱 電壓 U1mA (kV) | 殘壓比 U5kA/ U1mA £ | 能 容 量 (kJ) | 2ms 方波電流18次 (A) | 4/10ms沖擊 電流 (kA) | 8/20ms通流 容量 (kA) | 0.75 U1mA 下 的 漏電流 (mA) | 外型尺寸(見圖4) | ||||
L | A | B | D | H | ||||||||
GGY11 | 0.5 ~ 8.0 ± 5% | 1.8 | 2~7 | 100 | 25 | 10 | £ 30 | 123 | 108 | 81 | 43 | 38 |
GGY12 | 1.75 | 5~15 | 250 | 40 | 20 | 120 | 105 | 78 | 61 | 38 | ||
GGY13 | 1.7 | 10~30 | 400 | 65 | 35 | 120 | 105 | 78 | 69 | 48 | ||
GGY14 | 1.65 | 20~50 | 600 | 65 | 50 | 120 | 105 | 78 | 82 | 48 | ||
GGY15 | 1.65 | 30~80 | 800 | 100 | 70 | 120 | 105 | 78 | 92 | 58 |
4. 產品安裝與使用
本產品為系列產品,外形如圖2、3所示。主要安裝尺寸見表1和表2的欄。由于引出端子與安裝腳電氣上直接相通,因此正常情況下安裝腳帶電。注意,本產品應安裝在柜內電氣強度足夠的絕緣板、絕緣構件或絕緣子上,根據所使用的電壓等級選擇相應絕緣等級的連接導線,連線應盡量短。本產品兩端電極沒有極性,可任意連接。本產品兩端鋁封蓋即為引出電極,也可以取消安裝腳,利用兩端的螺釘孔直接立式安裝,或串接特種保護熔斷器。
圖4 產品外形圖
產品正常使用時不需維護,但如果保護對象的過電壓出現頻繁、工作電壓實際峰值經常高于設計的允許長期承受電壓等情況時,應定期檢查產品的標稱電壓U1mA(GGY)、U10mA(KPP、KPB、SVP)及其相應漏電流,即兩種電阻器分別對應于0.75U1mA和0.5U10mA電壓下的漏電流。當標稱電壓的下降幅值超過10%或當漏電流超過1mA時,產品應及時更換。
產品標稱電壓的測試方法是,將產品從裝置中拆下,給產品施加直流電壓,直到流過的直流電流為1mA(對應于GGY產品)或10mA(對應于KPP、KPB、SVP產品)時,所測得產品兩端的電壓即為標稱電壓。漏電流的檢測方法是,對產品兩端施加標稱電壓值75%(GGY)或50%(KPP、KPB、SVP)的直流電壓,流過產品的直流電流即為漏電流。
注意:對于組合式的電阻器,應對每只逐一進行獨立測試。
5. 型號說明
(備注:KPP、KPB、SVP都是用氧化鋅高能片,統稱GNY型)
6. 產品應用舉例
6.1 對于單相電源設備的過電壓保護,本產品可按圖3(a)或(b)連接。圖(a)只保護電源線間過電壓;圖(b)增加了每線對地過電壓保護,可有效保護設備的對地絕緣。
圖5 氧化鋅壓敏電阻器應用舉例(依次是a,b,c,d,e,g)
6.2 對于三相電源設備的過電壓保護,本產品可根據需要聯結成三角形(如圖3(c)所示)或星形(如圖3(d)所示)。星形連接有利于設備電源的相對地保護,產品可選擇3組合型;三角形連接有利于設備電源的相間保護。
6.3 對于圖3(c)所示的功率半導體變流裝置(如整流、逆變、變頻等),其交流線的保護僅作為操作過電壓保護,其標稱電壓的計算應考慮變流裝置在交流線上產生的換相尖峰,該尖峰值的高低與多種因素有關,如變壓器的漏抗、負荷水平及選用的半導體器件的參數等有關,嚴重時可達陽極峰值的5倍以上,單純采用壓敏保護很難滿足保護要求,此時應增加本公司生產的GRC型阻斷式換相尖峰電壓阻容吸收器。
6.4 圖3(e)所示對電機的保護,由于相間過電壓保護要求較高(電機的相間絕緣比較薄弱),應選用四組合產品按如圖所示連接。
6.5 圖3(f)所示采用壓敏電阻器與接觸器端口并聯,用于接觸器滅弧。可用于直流,也可用于交流系統。
7. 訂貨指南
7.1 正常交貨周期為1~2周,一般訂貨應提前2周時間。
7.2 訂貨時須寫明型號(包括標稱電壓及能容量指標)、件數與其它供貨信息。不能明確有關參數時,應提供使用場合的具體說明,本公司代為選擇。
7.3 針對本產品的其他特殊要求,如電氣參數及外形尺寸,應特殊訂貨。
7.4 1kV標稱電壓以下,40~90kJ能容量需求,請選用本公司GB10型產品,更大容量需求時請選用本公司GB01型產品或MYNZ型產品。
7.5 如用于保護三相3~35kV中壓電網可選擇本公司SXY系列三相限壓器產品。
7.6 用于消除大功率晶閘管變流裝置的重復換相尖峰過電壓,應選擇本公司GRC型產品。
7.7 本公司同時提供220kV及以下各種電力系統避雷器,與本產品協調使用可形成輸、配、用電系統過電壓保護相互配合的多級防雷保護系統。
7.8 本公司同時提供限壓器連接用的1~10kV高壓硅橡膠絕緣引出導線,需要時應提出長度要求,另行訂貨。
7.9 產品如有少量改動,恕不另行通知。
8. 質量保證
產品從出廠之日起2年內實行三包。保質期內發現產品任何質量問題本公司免費更換。本公司對用戶提供免費售前和售后技術服務,對產品終身保修。