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三、電阻元件的構(gòu)造及特性

目前我國(guó)生產(chǎn)的閥型避雷器一般都采用“維里特”盤作為電阻元件。維里特電阻盤的直徑一般為76～100mm，高度為20～30mm。維里特盤是由電工用金剛砂（碳化硅）顆粒（70%）組成，在煅燒時(shí)用水玻璃（20%）和石墨（10%）為膠合劑，以壓力壓緊后在低溫下（幾百℃）燒成。電阻盤端面用鉛粉噴涂，以保持良好的接觸，側(cè)面涂有無(wú)機(jī)絕緣涂料，以防表面閃絡(luò)。維里特電阻盤呈多孔性，容易受潮變質(zhì)，因此，必須安裝在密封瓷質(zhì)容器中。

多次研究證明，金鋼砂顆粒具有很好的非直線特性，這種特性主要是由于氧化硅分子滲入顆粒形成一封閉層，其厚度約為10^-5cm。當(dāng)加于顆粒上的電壓不大時(shí)，該封閉層的單位電阻達(dá)10⁶～10⁸Ω·cm，但金鋼砂本身的單位電阻僅1Ω·cm左右，所以全部電壓都在封閉層上。

圖3—37表示金剛砂接觸的等值結(jié)線圖，圖中C_k為封閉層的電容，g_k為金剛砂顆粒接觸處的有效非線性電導(dǎo)，g₁及g₂系金剛砂顆粒本身的電導(dǎo)，而g_H則表示接觸處發(fā)生氣體放電時(shí)的電導(dǎo)。C_k及g₁、g₂的作用并不大，而g_k及g_H對(duì)電阻元件的特性具有決定性的作用。封閉層構(gòu)成電子的電位屏障，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度增大時(shí)，電子穿越該屏障的概率非線性地增高。電導(dǎo)g_H僅在高的電場(chǎng)強(qiáng)度足以使顆粒間的微小孔隙發(fā)生氣體放電的情況下才起作用。由于g_H的出現(xiàn)，使電阻元件具有下列三種效應(yīng)：

(1)伏安特性曲線具有突變的性質(zhì)；

(2)在大電流下使伏安特性呈圈狀；

(3)伏安特性與波形有關(guān)，即波頭愈短，電阻的殘壓愈高。

直徑100mm、高度為60mm的維里特電阻盤的伏安特性如圖3—38所示，該曲線系采用20/40μs的電流波求得，電流的范圍為1～10000A。由圖可以看出，以對(duì)數(shù)坐標(biāo)繪出的伏安特性系由兩段直線組成。每段特性（1段及2段）可用下式表示

試中a稱為非線性指數(shù)，a值愈小，則電流增大時(shí)U的增加愈小。在大的雷電流通過(guò)時(shí)，第2段特性發(fā)生作用，相應(yīng)的非接性指數(shù)a，在0.13～0.15左右。式(3—20）所表示的伏安特性，系指電流和電壓zui之間的關(guān)系，實(shí)際上用某一電流波對(duì)維里特電阻盤進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)所獲得的電流和電壓瞬時(shí)值之間的關(guān)系具有圈狀特性（如圖3—39)，當(dāng)沖擊電流上升和下降時(shí)，其伏安特性是不能重合的，電流幅值愈大，則圈子寬度愈增加。（未完待續(xù)）

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