金屬氧化物非線性電阻特性和應(yīng)用

     目錄
   第1章 緒論
    1.1 金屬氧化物非線性電阻
    1.1.1 陶瓷半導(dǎo)體材料
    1.1.2 Zn0非線性電阻
    1.2 金屬氧化物非線性電阻的應(yīng)用
    1.2.1 應(yīng)用概況
    1.2.2 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
    1.2.3 在電子系統(tǒng)中的應(yīng)用
    1.3 ZnO限壓器及其發(fā)展
    1.3.1 過電壓保護(hù)裝置的發(fā)展
    1.3.2 znO限壓器發(fā)展所提出的新要求
    1.3.3 合成絕緣ZnO限壓器
    1.4 ZnO非線性電阻及其應(yīng)用中的主要研究課題
    1.4.1 ZnO非線性電阻電氣物理特性方面的主要研究工作
    14.2 合成絕緣zn0限壓器應(yīng)用方面提出的新課題
    參考文獻(xiàn)
   第2章 金屬氧化物非線性電阻的導(dǎo)電機(jī)理
    2.1 概述
    2.2 Zn0非線性電阻的結(jié)構(gòu)
    2.2.1 zn0非線性電阻的基本結(jié)構(gòu)
    2.2.2 晶界層
    2.2.3 ZnO晶體的能帶結(jié)構(gòu)
    2.3 Zn0非線性電阻的基本電氣參數(shù)
    2.3.1 ZnO閥片的非線性U－I特性
    2.3.2 ZnO電阻的非線性指數(shù)
    2.3.3 ZnO閥片在低電場區(qū)域的泄漏電流及其電阻的負(fù)溫度系數(shù)
    2.3.4 ZnO閥片的電介質(zhì)特性
    2.3.5 導(dǎo)電機(jī)理應(yīng)能解釋的非線性電阻的一些基本性能
    2.4 ZnO非線性電阻的雙肖特基勢(shì)壘
    2.4.1 ZnO非線性電阻的雙肖特基勢(shì)壘的形成
    2.4.2 肖特基勢(shì)壘高度
    2.5 ZN0非線性電阻低電場區(qū)域的導(dǎo)電機(jī)理
    2.5.1 低電場區(qū)導(dǎo)電機(jī)理概述
    2.5.2 肖特基勢(shì)壘的電子熱激活發(fā)射
    2.5.3 電子的二步傳輸導(dǎo)電機(jī)理
    2.6 ZnO非線性電阻中電場區(qū)域的導(dǎo)電機(jī)理
    2.6.1 中電場區(qū)域?qū)щ姍C(jī)理的討論
    2.6.2 隧道電流機(jī)理
    2.6.3 晶界勢(shì)壘消失機(jī)理
    2.6.4 產(chǎn)生空穴的證明
    2.7 金屬氧化物非線性電阻特性曲線的解釋
    2.7.1 低電場區(qū)金屬氧化物非線性電阻U－I特性
    2.7.2 中電場區(qū)金屬氧化物非線性電阻U－I特性
    2.7.3 高電場區(qū)金屬氧化物非線性電阻U－I特性
    2.8 建立金屬氧化物非線性電阻的等效模型有關(guān)的幾個(gè)問題
    2.8.1 znO閥片在小電流低電場區(qū)的極化現(xiàn)象
    2.8.2 沖擊電流作用下Zn0閥片的動(dòng)態(tài)伏安特性
    2.8.3 陡波頭沖擊電流作用時(shí)znO閥片電壓的過沖現(xiàn)象
    2.9 znO閥片和限壓器的等效電路模型
    2.9.1 ZnO閥片小電流低電場區(qū)域的等效電路
    2.9.2 zn0閥片大沖擊電流區(qū)域的等效計(jì)算模型
    2.9.3 金屬氧化物限壓器的沖擊等效電路模型
    2.9.4 快速暫態(tài)作用下ZnO閥片的等效電路模型
    2.10 本章主要結(jié)論
   參考文獻(xiàn)
   第3章 非線性金屬氧化物電阻的小電流特性
    3.1 概述
    3.2 Zn0閥片的功率損耗及阻性電流測量原理及系統(tǒng)
    3.2.1 zn0閥片功率損耗測量原理及系統(tǒng)
    3.2.2 交流znO非線性電阻阻性電流的測量
    3.2.3 ZnO閥片功率損耗及阻性電流測量系統(tǒng)
    3.3 ZnO非線性電阻的交流阻性電流及功率損耗特性
    3.3.1 交流ZnO非線性電阻的阻性電流特性
    3.3.2 ZnO非線性電阻的交流功率損耗特性
    3.4 Zn0閥片功率損耗的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）模型
    3.4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）模型
    3.4.2 ZnO閥片交流功率損耗的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）模擬模型
    3.5 直流限壓器非線性電阻的功率損耗特性
    3.5.1 直流輸電系統(tǒng)Zn0限壓器可能承受的工作電壓波形
    3.5.2 直流zn0非線性電阻在不同波形下的功耗特性
    3.5.3 溫度對(duì)直流Zn0非線性電阻功率損耗特性的影響
    3.6 ZnO非線性電阻片功率損耗的頻率特性
    3.7 本章主要結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   第4章 znO非線性電阻片的老化機(jī)理
    4.1 概述
    4.2 Zn0閥片老化的基本特征
    4.2.1 伏安特性曲線的漂移現(xiàn)象
    4.2.2 功率損耗和阻性電流的增加
    4.2.3 zn0閥片電介質(zhì)特性的變化
    4.2.4 采用熱處理方法恢復(fù)老化閥片的性能
    4.2.5 ZnO閥片的主要老化現(xiàn)象
    4.3 老化時(shí)肖特基勢(shì)壘的畸變及離子的遷移
    4.3.1 肖特基勢(shì)壘的畸變導(dǎo)致老化
    4.3.2 熱激電流表明存在離子的遷移
    4.3.3 引起肖特基勢(shì)壘畸變的離子
    4.4 離子遷移的物理過程描述
    4.4.1 老化時(shí)離子的遷移過程
    4.4.2 熱處理時(shí)離子的遷移過程
    4.5 離子遷移對(duì)老化影響的評(píng)估
    4.6 直流和交流電壓作用時(shí)的老化機(jī)理
    4.6.1 直流老化機(jī)理
    4.6.2 交流老化機(jī)理
    4.7 沖擊電流作用時(shí)的老化機(jī)理
    4.7.1 沖擊電流作用時(shí)的老化機(jī)理
    4.7.2 沖擊電流與工作電壓同時(shí)作用的復(fù)合老化
    4.8 Zn0閥片的微裂紋在老化中的作用
    4.8.1 ZnO閥片內(nèi)部的微裂紋
    4.8.2 微裂紋是氧原子擴(kuò)散的通道
    4.8.3 微裂紋可能成為水分?jǐn)U散的通道
    4.9 研究Zn0非線性電阻功率損耗長期穩(wěn)定性能的加速老化試驗(yàn)
    4.9.1 Zn0閥片的加速老化試驗(yàn)
    4.9.2 提高溫度進(jìn)行加速老化試驗(yàn)
    4.9.3 同時(shí)提高作用電壓和溫度進(jìn)行交流加速老化試驗(yàn)
    4.9.4 直流Zn0閥片在不同電壓波形下的加速老化試驗(yàn)
    4.9.5 加速老化試驗(yàn)曲線和老化機(jī)理
    4.10 本章主要結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   第5章 金屬氯化物閥片的沖擊破壞機(jī)理
    5.1 概述
    5.2 Zn0閥片沖擊破壞類型及其基本特征
    5.3 破裂破壞機(jī)理及影響破裂破壞能量的因素
    5.3.1 破裂破壞機(jī)理
    5.3.2 能量吸收均勻度對(duì)破裂破壞能量的影響
    5.3.3 閥片熱物理性能均勻度對(duì)破裂破壞能量的影響
    5.3.4 能量吸收和熱物理性能都不均勻?qū)ζ屏哑茐哪芰康木C合影響
    5.4 穿孔破壞機(jī)理及提高閥片穿孔破壞能量的措施
    5.4.1 穿孔破壞機(jī)理
    5.4.2 提高閥片穿孔破壞能量的措施
    5.5 本章主要結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   第6章 金屬氧化物限壓器的熱特性研究
    6.1 概述
    6.2 金屬氧化物限壓器熱傳導(dǎo)分析
    6.3 限壓器的熱傳導(dǎo)方程及其邊界條件
    6.3.1 限壓器的熱傳導(dǎo)方程
    6.3.2 限壓器的表面換熱系數(shù)
    6.3.3 瓷套限壓器內(nèi)部間隙的換熱
    6.4 計(jì)算限壓器熱性能的等值熱路圖法
    6.4.1 限壓器的等值熱路圖法
    6.4.2 傳導(dǎo)換熱的熱阻
    6.4.3 自然對(duì)流換熱的熱阻
    6.4.4 輻射換熱的熱阻
    6.4.5 等值熱容
    6.5 計(jì)算限壓器熱性能的有限差分法的基本原理
    6.6 限壓器熱特性分析的有限元方法及軟件
    6.7 合成絕緣氧化鋅限壓器的散熱特性
    6.7.1 合成絕緣限壓器各組成部分對(duì)限壓器整體散熱性能的影響
    6.7.2 合成絕緣限壓器的散熱時(shí)間常數(shù)
    6.7.3 合成絕緣限壓器的散熱系數(shù)
    6.7.4 限壓器的散熱試驗(yàn)
    6.8 限壓器的熱穩(wěn)定性能
    6.8.1 限壓器的熱穩(wěn)定性
    6.8.2 合成絕緣限壓器的熱平衡圖
    6.8.3 合成絕緣限壓器的穩(wěn)定工作溫度
    6.8.4 合成絕緣限壓器的極限工作溫度
    6.8.5 合成絕緣限壓器熱穩(wěn)定的過電壓能量吸收能力
    6.8.6 熱穩(wěn)定時(shí)的溫度分布
    6.8.7 陽光輻射對(duì)熱穩(wěn)定性能的影響
    6.9 本章主要結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   第7章 高壓金屬氧化物限壓器電位分布的研究
    7.1 概述
    7.1.1 限壓器電位分布研究的重要意義
    7.1.2 影響限壓器電位分布的因素
    7.1.3 電位分布研究的方法
    7.2 采用模擬電荷法與矩陣變換的方法求等效計(jì)算電路
    7.2.1 模擬電荷法的應(yīng)用
    7.2.2 用矩陣變換求限壓器各單元之間的等效互電容
    7.3 幾種典型情況下的電位系數(shù)
    7.3.1 點(diǎn)電荷
    7.3.2 垂直布置的直線電荷
    7.3.3 水平布置的直線電荷
    7.3.4 環(huán)線電荷
    7.4 用基爾霍夫電流定律計(jì)算電位分布
    7.5 限壓器電位分布試驗(yàn)的光電測量方法
    7.5.1 電位分布測量的原理
    7.5.2 光電測量裝置的結(jié)構(gòu)及優(yōu)點(diǎn)
    7.5.3 限壓器電位分布的測量
    7.6 變電站基座安裝的限壓器的電位分布
    7.6.1 忽略閥片間的互電容對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響
    7.6.2 安裝高度對(duì)限壓器電位分布的影響
    7.6.3 限壓器引線長度的影響
    7.7 懸掛式合成絕緣限壓器的電位分布
    7.7.1 懸掛在室內(nèi)變電站人口處的限壓器的電位分布
    7.7.2 限壓器懸掛在變電站門型構(gòu)架上時(shí)的電位分布
    7.7.3 懸掛在輸電線路桿塔上時(shí)限壓器的電位分布
    7.8 本章主要結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   第8章 輸電線路采用znO限壓器后的雷擊桿塔分析
    8.1 概述
    8.2 計(jì)算原理及基本計(jì)算參數(shù)
    8.2.1 輸電線路參數(shù)和線路波過程計(jì)算
    8.2.2 輸電線路桿塔參數(shù)
    8.2.3 ZnO限壓器參數(shù)
    8.2.4 雷電流
    8.2.5 計(jì)算示意圖
    8.3 采用ZnO限壓器后雷擊桿塔時(shí)線路的耐雷水平
    8.3.1 桿塔沖擊接地電阻對(duì)耐雷水平的影響
    8.3.2 限壓器的沖擊殘壓對(duì)耐雷水平的影響
    8.4 合成絕緣Zn0限壓器的雷電放電電流
    8.4.1 合成絕緣ZnO限壓器的雷電放電電流波形
    8.4.2 合成絕緣ZnO限壓器的雷電放電電流幅值
    8.5 合成絕緣ZnO限壓器吸收的雷電放電能量
    8.5.1 桿塔沖擊接地電阻對(duì)znO限壓器吸收的雷電能量的影響
    8.5.2 雷電流幅值對(duì)ZnO限壓器吸收的雷電能量的影響
    8.6 帶串聯(lián)外間隙的合成絕緣Zn0限壓器的計(jì)算結(jié)果
    8.7 本章主要結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   第9章 輸電線路裝有限壓器后的雷繞擊導(dǎo)線分析
    9.1 概述
    9.2 用規(guī)程法分析雷擊線路時(shí)的繞擊率
    9.3 用電氣幾何擊距模型分析線路的繞擊次數(shù)
    9.3.1 電氣幾何模型
    9.3.2 擊距
    9.3.3 雷繞擊導(dǎo)線的總繞擊次數(shù)
    9.4 雷繞擊導(dǎo)線的概率數(shù)值計(jì)算模型
    9.4.1 概率數(shù)值計(jì)算模型基本原理
    9.4.2 雷電先導(dǎo)模型
    9.4.3 迎面先導(dǎo)產(chǎn)生的判據(jù)
    9.4.4 導(dǎo)線及避雷線表面場強(qiáng)
    9.4.5 繞擊數(shù)值計(jì)算過程
    9.5 考慮工作電壓影響的繞擊概率計(jì)算模型
    9.5.1 雷擊的多電極系統(tǒng)模型
    9.5.2 考慮工作電壓影響的繞擊概率模型
    9.6 用數(shù)值計(jì)算模型計(jì)算線路繞擊結(jié)果
    9.6.1 不同電壓等級(jí)線路繞擊次數(shù)的計(jì)算結(jié)果
    9.6.2 最大繞擊雷電流與總繞擊次數(shù)
    9.6.3 保護(hù)角對(duì)繞擊次數(shù)的影響
    9.6.4 桿塔高度對(duì)繞擊次數(shù)的影響
    9.7 在輸電線路上采用限壓器后的繞擊分析
    9.7.1 線路的最大繞擊雷電流和最小繞擊閃絡(luò)雷電流
    9.7.2 繞擊時(shí)znO限壓器的雷電放電電流和吸收的雷電放電能量
    9.7.3 計(jì)算結(jié)果的討論
    9.8 本章主要結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   第10章 金屬氧化物限壓器限制電力系統(tǒng)操作過電壓問題
    10.1 概述
    10.2 國內(nèi)外有關(guān)沿線裝設(shè)限壓器改善線路相對(duì)地操作過電壓沿線分布的研究
    10.2.1 特高壓線路相對(duì)地操作過電壓及其沿線分布的改善
    10.2.2 取消合閘電阻后超高壓系統(tǒng)相對(duì)地操作過電壓沿線分布及其改善
    10.3 緊湊型線路相對(duì)地操作過電壓的限制
    10.3.1 緊湊型線路相對(duì)地操作過電壓特點(diǎn)
    10.3.2 緊湊型線路相對(duì)地操作過電壓幅值及沿線分布
    10.3.3 線路中部加裝限壓器改善相對(duì)地操作過電壓的沿線分布
    10.4 緊湊型線路相間過電壓及其限制的必要性
    10.5 金屬氧化物限壓器限制相間操作過電壓的不同接線方式及其效果
    10.5.1 用三個(gè)相對(duì)地限壓器組成的三星接線方式
    10.5.2 限壓器的四星接線方式
    10.5.3 帶放電間隙的接線方式
    10.5.4 同時(shí)采用相對(duì)地和相間限壓器組的接線方式
    10.6 計(jì)算電弧接地過電壓的“故障間隙”模型
    10.6.1 電弧接地過電壓的兩種理論模型和實(shí)測數(shù)據(jù)
    10.6.2 電弧接地“故障間隙”模型的描述
    10.6.3 電弧接地過電壓三種計(jì)算模型的比較
    10.7 電弧接地過電壓下限壓器的通流能量
    10.7.1 電弧接地過電壓作用下限壓器能量吸收的計(jì)算
    10.7.2 1okV限壓器通流能力的估計(jì)
    10.8 本章主要結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   第11章 合成絕緣ZnO限壓器
    11.1 概述
    11.2 無間隙合成絕緣Zn0限壓器
    11.2.1 對(duì)合成絕緣Zn（）限壓器的基本要求
    11.2.2 合成絕緣ZnO限壓器的結(jié)構(gòu)
    11.2.3 合成絕緣znO限壓器密封性能的檢測
    11.2.4 合成絕緣Zn0限壓器的故障電流耐受性能
    11.3 帶串聯(lián)外間隙的合成絕緣ZnO限壓器
    11.3.1 用于限制線路過電壓的合成絕緣Zn（）限壓器
    11.3.2 線路用帶串聯(lián)外間隙合成絕緣ZnO限壓器的優(yōu)點(diǎn)
    11.3.3 帶串聯(lián)外間隙的限壓器的類型
    11.3.4 帶串聯(lián)外間隙的限壓器的結(jié)構(gòu)
    11.4 帶串聯(lián)外間隙的限壓器與線路絕緣子串的雷電沖擊絕緣配合
    11.4.1 50％雷電沖擊放電電壓的配合
    11.4.2 雷電沖擊放電伏－秒特性的配合
    11.4.3 限壓器本體發(fā)生短路故障時(shí)的雷電耐受能力
    11.5 帶串聯(lián)外間隙的限壓器的工頻過電壓和操作過電壓耐受特性
    11.5.1 工頻過電壓耐受特性
    11.5.2 工頻續(xù)流切斷能力
    11.5.3 操作沖擊耐受特性
    11.6 本章主要結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   中英文索引