貼片壓敏電阻失效方式分析

雷電是一種強電磁波，它會在載流導體中產(chǎn)生瞬間感應過電壓。除防護直擊雷電之外，更重要的是防護雷電感應過電壓。實際上，雷電對電氣設備的破壞主要來自感應過電壓。因此，對感應過電壓的防護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備內(nèi)部防雷即感應過電壓防護的國家標準和IEC標準。通常，雷電波是通過電源線、信號傳輸線和空間交變電磁場感應到線路和電氣設備中，對線路和電氣設備的保護應從電源系統(tǒng)的防雷、信號系統(tǒng)的防雷和空間屏蔽3方面進行。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體陶瓷元件。由于其獨特的晶界結構，在一定電場下，晶界導電由熱電子發(fā)射傳導瞬間轉變?yōu)殡娮铀淼纻鲗?，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，當存在過電壓時，晶界電子隧道效應抑制過電壓峰值增長，吸收部分過電壓能量，從而起到對線路或設備的防護作用。但是，不論壓敏電阻器應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)，則壓敏電阻器就會頻繁動作以抑制過電壓幅值和吸收釋放浪涌能量，保護電氣設備及元器件，這勢必會導致壓敏電阻器的性能劣化乃至失效。目前，國際上流行的過電壓保護器就是將壓敏電阻器與限流、過流和劣化告警裝置有機地組合在一起，它除了具有過電壓保護功能外，還具有防止自身劣化、導致電路短路的功能。
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，壓敏電壓顯著下降，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極限承受能力，則壓敏電阻器在抑制過電壓時將會發(fā)生陶瓷炸裂現(xiàn)象；

（3）穿孔，若過電壓峰值特別高，導致壓敏電阻器陶瓷瞬間發(fā)生電擊穿，表現(xiàn)為穿孔。

其中，在進行分級防雷保護前提下，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，必須與之串聯(lián)一個合適的斷路器或保險絲，避免電路短路引起事故。

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