1引言
   
　　氧化鋅壓敏電阻器自1968年問世以來,以其的非線性導(dǎo)電特性在電力、電子技術(shù)領(lǐng)域被普遍用作線路、設(shè)備及元器件的過電壓保護(hù)和浪涌吸收元件，創(chuàng)造了劃時(shí)代意義的科技成就。它之所以有如此廣泛的應(yīng)用,應(yīng)歸功于其的晶界結(jié)構(gòu)和性能。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,低壓供電系統(tǒng)及設(shè)備耐受過電壓沖擊的能力越來越被人們關(guān)注，作為過電壓防護(hù)的主要元件——氧化鋅壓敏電阻器也得到越來越廣泛的應(yīng)用。眾所周知,氧化鋅壓敏電阻器是吸收或釋放線路中存在的雷電感應(yīng)過電壓和操作過電壓的限壓型保護(hù)元件,同時(shí)作為線路系統(tǒng)和設(shè)備的元件,還必須承受低壓供電線路和設(shè)備均要承受的暫時(shí)過電壓，因此氧化鋅壓敏電阻器在線路中應(yīng)用時(shí)必須承受雷電過電壓、操作過電壓和暫時(shí)工頻過電壓的沖擊,在此條件下它的性能和使用將是人們倍加注意的問題。本文系統(tǒng)論述防雷用氧化鋅壓敏電阻器、過電壓保護(hù)器的性能、特點(diǎn)和應(yīng)用。

　　2氧化鋅壓敏電阻器的性能
   
　　氧化鋅壓敏電阻器是一種以氧化鋅為主體、添加多種金屬氧化物、經(jīng)典型的電子陶瓷工藝制成的多晶半導(dǎo)體陶瓷元件。由于其的晶界結(jié)構(gòu)，在一定電場(chǎng)下，晶界導(dǎo)電由熱電子發(fā)射傳導(dǎo)瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮铀淼纻鲗?dǎo)，其電阻值隨著電壓的增大而急劇減小，具有優(yōu)異的非線性伏安特性。那么，當(dāng)存在過電壓時(shí)，晶界電子隧道效應(yīng)抑制過電壓峰值增長，吸收部分過電壓能量，從而起到對(duì)線路或設(shè)備的防護(hù)作用。但是，不論壓敏電阻器應(yīng)用在電力線路或電子線路,若各種類型的過電壓頻繁出現(xiàn),則壓敏電阻器就會(huì)頻繁動(dòng)作以抑制過電壓幅值和吸收釋放浪涌能量，保護(hù)電氣設(shè)備及元器件,這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致壓敏電阻器的性能劣化乃至失效。
   
　　壓敏電阻器的失效方式有3種:
    （1）劣化，表現(xiàn)為漏電流增大,壓敏電壓下降,直至為零;
    （2）炸裂，若過電壓引起的浪涌能量太大,超過了所選用的壓敏電阻器限承受能力,則壓敏電阻器在抑制過電壓時(shí)將會(huì)發(fā)生陶瓷炸裂現(xiàn)象;
    （3）穿孔，若過電壓峰值特別高,導(dǎo)致壓敏電阻器陶瓷瞬間發(fā)生電擊穿,表現(xiàn)為穿孔。
   
　　其中，在進(jìn)行分級(jí)防雷保護(hù)前提下，壓敏電阻器的失效模式絕大部分表現(xiàn)為劣化和穿孔（即短路），因此，在使用壓敏電阻器時(shí)，必須與之串聯(lián)一個(gè)合適的斷路器或保險(xiǎn)絲，避免電路短路引起事故。
   
　　目前，上流行的過電壓保護(hù)器就是將壓敏電阻器與限流、過流和劣化告警裝置有機(jī)地組合在一起，它除了具有過電壓保護(hù)功能外，還具有防止自身劣化、導(dǎo)致電路短路的功能。

　　3氧化鋅壓敏電阻器與過電壓保護(hù)器的應(yīng)用
   
　　[$page]　　雷電是一種強(qiáng)電磁波，它會(huì)在載流導(dǎo)體中產(chǎn)生瞬間感應(yīng)過電壓。除防護(hù)直擊雷電之外，更重要的是防護(hù)雷電感應(yīng)過電壓。實(shí)際上，雷電對(duì)電氣設(shè)備的破壞主要來自感應(yīng)過電壓。因此，對(duì)感應(yīng)過電壓的防護(hù)已成為人們著重研究的課題。如已發(fā)布了建筑物和電氣設(shè)備內(nèi)部防雷即感應(yīng)過電壓防護(hù)的國家標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)。通常，雷電波是通過電源線、信號(hào)傳輸線和空間交變電磁場(chǎng)感應(yīng)到線路和電氣設(shè)備中，對(duì)線路和電氣設(shè)備的保護(hù)應(yīng)從電源系統(tǒng)的防雷、信號(hào)系統(tǒng)的防雷和空間屏蔽3方面進(jìn)行。

　　3.1電源系統(tǒng)的過電壓防護(hù)
   
　　依據(jù)線路絕緣結(jié)構(gòu)理論及IEC61312、IEC664-1、IEC61643、GB50097-1994（2000年版）等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)建筑物和電氣設(shè)備（如第三類防雷建筑物）進(jìn)行感應(yīng)過電壓防護(hù)的絕緣結(jié)構(gòu)，如圖1所示。其對(duì)應(yīng)保護(hù)級(jí)別如表1所示。

　　從圖1可以看出，在220V/380V線路中的每一區(qū)域，都應(yīng)該在其前面并聯(lián)氧化鋅壓敏電阻器或過電壓保護(hù)器，雷電感應(yīng)過電壓能量將通過逐級(jí)的防雷器件吸收和釋放到大地中，達(dá)到保護(hù)線路和設(shè)備免受雷電破壞的目的；雖然應(yīng)用于Ⅳ、Ⅲ區(qū)域的過電壓保護(hù)器具有自身劣化斷開電源的功能，但考慮到不同的接地狀況，還應(yīng)與過電壓保護(hù)器串聯(lián)合適的熔斷器或空氣開關(guān)。因此，必須研制開發(fā)各類過電壓保護(hù)器和氧化鋅壓敏電阻器，西安無線電二廠已具有該類產(chǎn)品的開發(fā)和制造能力。
   
　　防雷保護(hù)元件的設(shè)置，必須遵循線路絕緣配合原則。根據(jù)IEC664-1標(biāo)準(zhǔn)，各防雷保護(hù)元件在其保護(hù)區(qū)域的額定脈沖電流條件下的峰值電壓應(yīng)遠(yuǎn)小于被保護(hù)設(shè)備的脈沖絕緣試驗(yàn)電壓，西安無線電二廠開發(fā)生產(chǎn)的過電壓保護(hù)器和壓敏電阻器在其額定脈沖電流條件下的峰值電壓如表1所示，經(jīng)過與國外同型號(hào)產(chǎn)品的對(duì)比試驗(yàn)，其產(chǎn)品在額定脈沖電流條件下的峰值電壓具有優(yōu)勢(shì)，其它性能指標(biāo)處于同等水平。

　　3.2信號(hào)線的過電壓防護(hù)
   
　　隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的重要設(shè)備更易被雷電感應(yīng)過電壓破壞，因此數(shù)據(jù)信號(hào)線路的過電壓防護(hù)迫在眉睫，隨之產(chǎn)生了由線路結(jié)構(gòu)決定的計(jì)算機(jī)串口、數(shù)據(jù)線和同軸電纜專用的過電壓保護(hù)器。這些防護(hù)元件一般由三放電管與快速嵌位二管相結(jié)合的兩級(jí)保護(hù)組成，額定脈沖電流大于5kA（8μs/20μs），響應(yīng)時(shí)間小于1ns，具有很低的工作電壓、很高的使用頻率和傳速頻率、很低的插入損耗。西安無線電二廠的該類產(chǎn)品已經(jīng)批量生產(chǎn)，其性能可以滿足被保護(hù)線路的技術(shù)指標(biāo)。

　　3.3設(shè)備的電磁屏蔽
   
　　空間電磁場(chǎng)會(huì)對(duì)其附近一定空間內(nèi)的電源設(shè)備和信號(hào)數(shù)據(jù)線路及其元器件產(chǎn)生破壞，目前只能通過對(duì)設(shè)備和線路按各自的防雷區(qū)施行多級(jí)屏蔽及屏蔽層良好接地的方法來避免此類問題的發(fā)生。但是，感應(yīng)過電壓防護(hù)效果與設(shè)計(jì)方案、施工質(zhì)量及成本費(fèi)用有關(guān)系，很難達(dá)到理想的屏蔽效果。因此對(duì)雷電感應(yīng)過電壓的防護(hù)主要集中在電源線和信號(hào)線系統(tǒng)，特別是在信號(hào)數(shù)據(jù)線路中使用的過電壓保護(hù)器應(yīng)該具有電磁屏蔽功能。

　　4新產(chǎn)品介紹
　　下面簡單介紹一下西安無線電二廠的幾種新產(chǎn)品。
　　4.1工頻電源和直流電源的過