ZnO非线性电阻的特性及ZnO均能/均流技术的机理

正广电隔直设备的核心技术——氧化锌阀片，有许多客户还不太了解，今天，小编就来给大家讲一讲，关于ZnO非线性电阻的特性及ZnO均能/均流技术的机理。

氧化锌阀片作为电力系统过电压过电流防治领域的常见元件，其具有良好的非线性伏安特性。目前市面上有高压片和高能片之分。高压片主要应用于过电压保护器、避雷器等过电压治理的产品中，高能片一般采用均能技术可以应用于灭磁柜、隔直等过电流治理产品中。下面小编将为大家系统介绍氧化锌材料特性和均能/均流技术的机理：

1、 ZnO非线性电阻的特性

通过对三种电阻的伏安特性曲线分析（见图1），可见电阻具有优良的的伏安特性：即在低电压时,泄漏电流极小(μA级)。当电压升高到其“ 导通点”（即保护电压） 以上时, ZnO非线性立即导通,此时随着通过电流在不断增大其电压反被“钳制 ”住不上升，伏安特性十分平坦。ZnO这种优良的非线性伏安特性给过电压保护带来一系列优点.

l) 吸能元件可以直接跨接在被保护设备两端, 其泄漏电流很小（微安级）不产生很大功耗；对被保护设备无影响。

2) 消耗（短路、灭磁等）能量速度最快（微秒级）；

3) 过压保护装置可以自动复位（电压一旦下降到保护定值以下，ZnO立刻恢复高阻状态）,而不需要任何附加措施( 如熔丝,逆变甚至停机)；

ZnO非线性电阻优良的伏安特性在国内得到广泛的应用。但是目前用于过电压保护的单片ZnO压敏电阻片( 阀片),其单片“标称”吸能容量为15~30 kJ,而过系统电压保护所需要吸能元件的能容量一般均为几百kJ到几个MJ,因此必须多个阀片串并联组合才能达到消耗能量的目的。

由上述可见，ZnO非线性电阻的伏安特性虽然呈现出一系列优点, 但它却给组合时的均能(特别是均流)配片带来极大困难。由于其导通区的伏安特性过于“平坦”,极小的电压差距就会带来极大的电流差距。如图2所示,2个阀片的伏安特性电压有小量差距△U,并联工作时, 在共同电压U1作用下的电流差距△I就非常大。微小的电压差异将会导致严重的电流分配不平均,从而导致能量分配的严重不均衡，严重时会造成部分阀片因承受不了巨大的能量而发生爆炸。所以必须采用均能/均流技术配置ZnO非线性电阻来平衡各组的能量分配。