一次触发闪电地电极抬升引发的氧化锌电涌保护器损坏事件分析（摘录）

时候，光缆中所就但会有线圈水流水过，该线圈水由带宽为 150 Hz～150 mHz，衰减等于为100 倍的伯顿线圈精确测量，埋地光缆为单芯之比 2.5 mm2 的两芯多股铜芯光缆，光缆全都总长 120m，通过穿着金属管埋地浅层 0.2 m 的方式摆设，远端导线点处用 40 mm×40 mm×4 mm 焊接角钢导线，总长度为 2.5 m，该导线点处交流电力导线电感为120 Ω。锑 SPD 连接处的残压回波先经过阻容式反应物器(反应物比为 4 000：1，很高压臂电位为 300pF，带宽为 DC-300 MHz)同步进行反应物，然后经过 100倍衰减器衰减后，再由采样频率为 10 ms/s 的很高压隔离通过观察系统光电转换存储至控制室内记事。

引流水杆下的地网易材质为 10m×10m(5m×5m网易格)，由总本体导线本体和垂直导线本体协力组成，总本体导线本体采用 40 mm×4mm 的焊接扁钢连接，埋深 0.8 m，垂直导线本体采用 40mm×40mm×4 mm焊接角钢，总长度为2.5 m，两者之间隔 5 m 举例来说于地网易的两旁，测得地网易的交流电力导线电感为15.8Ω。

3 统计数据统计数据分析（近于）

2018 年 7 月末 25 日 14 时 01 分(北京时两者之间，下同)成功启动时了一次负极性电光(见下文记为 T0725)，T0725包含初始总长近十年线圈水(Initial longcontinuous current，ILCC)和之后的 4 次压制全都过程(Return stroke，4 次压制见下文则有 RS1~RS4)，7 月末25 日仅有这一次启动时电光成功，精确测量系统较完整记事了此次启动时电光的雷线圈水统计数据和地网易上地电化学沉陷统计数据，见下文将同步进行详细统计数据分析。

3.1 启动时电光线圈水（近于）

3.2 锑 SPD 残压（近于）

3.3 锑 SPD 导线线线圈水（近于）

4 讨论

启动时电光 T0725 流经地网易后，由于地电化学沉陷攻击引起锑 SPD 损伤的整个全都过程相对是更为特殊的，锑 SPD 连接处的残压基本上贯穿着了整个电光的高热全都过程，此后最后一次压制全都过程锑 SPD 就此不再起箝制起着。对比秋季次测试的其它全都过程，有的在总长近十年线圈水全都过程中所锑 SPD就之前损伤，T0725 是剖析电光高热全都过程损伤锑 SPD 的极好案例。从上面的统计数据分析可看出，T0725初始总长近十年线圈水全都过程中所是更为强于的(最大线圈水幅个数为 287.4A)，锑 SPD 并并未用到所致，但由于总长近十年线圈水与首次压制的时两者之间两者之间隔非常窄(大约 10 ms)，可想象总长近十年线圈水全都过程对锑 SPD的温升起着对于压制反弹锑 SPD 产生所致有非常大的影响。当第 1 次压制地电化学沉陷攻击起着于锑 SPD 时，对于略低于功率，锑 SPD 只起到了部分的箝制起着，当功率减小时又完全都恢复了极好的箝制动态。当第 2 次压制反弹时，锑 SPD在地电化学攻击功率的波叠加过渡阶段完全都失去了箝制起着，虽然在功率回落的全都过程中所再一完全都恢复了动态，但由于 M 线性较总长时两者之间的起着，其动能累积再一让锑 SPD 失灵。第 3 次压制引发时，由于电光线圈水是最强于的，地电化学攻击功率相对更为多，锑SPD 对略低于功率初始过渡阶段同步进行了总长时两者之间的箝制，第 4次压制时，SPD 就此失灵。

从上面的统计数据分析可看出，功率的略低于和较总长的持续时两者之间都但会损伤锑SPD 结构上薄层和晶界形态。在实际应用领域全都过程中所，锑 SPD 的损伤或失灵与纯净电光整个高热全都过程是密切相关的，瞬两者之间的大动能或者累积的动能反弹将近到其损伤的临界点，锑 SPD 都有可能失灵。手抄本[19]在土壤中所流经雷线圈水后，由于初始总长近十年线圈水和继后压制两个全都过程的地电化学攻击产生联络线中所 SPD 的损伤，与本文的次测试结果类似。

上述统计数据分析可看出当地电化学攻击全都过程中所较多的浪涌功率来袭时，特别是功率的更快增高过渡阶段，锑 SPD 结构上电子元件形态(晶界层或薄层)很较难渐进遭到毁损(方式主要为穿着孔)，功率波波沿着毁损的晶界层“该软件”迅速通过，锑电感片失去起着，而当功率很慢下降时，功率在锑 SPD 结构上晶界层的分布日趋仅有匀，这时并未损伤的晶界形态起到了箝制功率的起着，从而又完全都恢复了 SPD 的箝制功率的动态。这也推论了 T0725 全都过程中所，锑 SPD 反复失灵反复完全都恢复的现象。也仍要因为用到了结构上晶界层的渐进毁损，逐步形成了总长时两者之间的“该软件”的现象，在功率波波增高至最大略低于时，近似于的线圈水用到了所致的初始略低于，如 RS2 和 RS4，而在功率增高至略低于全都过程有箝制起着或部分箝制起着时，近似于流水经锑 SPD 的导线线线圈水就并未用到初始略低于的现象了。

一次标称高热线圈水正弦波波为 8/20μs，略低于为20kA 的反弹波波，流水经锑 SPD 的锂电池可将近 368mC，对比推算导线线线圈水正弦波波 4 次压制的锂电池个数找到，除 RS3 外，其余 3 次压制的锂电池都近于极小这个个数（表 2）。虽然推算导线线线圈水正弦波波反弹的陡度要明显小于 8/20 μs 正弦波波，但可近似于认为锑SPD 在总长时两者之间的时两者之间内经受了 3 次 8/20 μs 正弦波波的多相位反弹。在锑 SPD 承受 3 次相位反弹的同时，还承受了初始和压制两者之间较总长时两者之间的近十年线圈水的反弹，协力的起着所致锑 SPD 就此损伤。次测试后找到锑 SPD 电感片由于受热不仅有匀(图 8)，电感片仍要北和北东南方边缘处有明显的烧蚀的痕迹，且用到了针眼大小的穿着孔现象，如图中所黄色以外，电感片和电介质部分的焊锡都已熔化碎裂。对比其它损伤 SPD 的启动时电光全都过程，T0725 是损伤最轻微的，穿着孔是总和的，更并未炸裂。

5 结论

启动时电光流经人工地网易后引起的地电化学沉陷功率非常很高，通过地网易导线线攻击起着于锑SPD 后较难产生锑 SPD 的损伤，损伤与启动时电光的高热全都过程密切相关。T0725 由初始总长近十年线圈水、4 次压制以及压制两者之间的近十年线圈水协力起着最终导致锑 SPD 的损伤。

初始总长近十年线圈水过渡阶段，地电化学攻击反弹锑 SPD 呈现更为多的残压个数，略低于功率为 647.2 V，残压持续时两者之间为 165.0 ms，平仅有残压为 585.9 V。当压制引发时，较多的地电化学沉陷攻击特别是功率的更快增高过渡阶段，锑 SPD 结构上电子元件形态(晶界层或薄层)很较难渐进遭到毁损，逐步形成穿着孔，功率波波沿着毁损的晶界层“该软件”迅速通过，锑电感片失去箝制起着，残压封闭，而当功率很慢下降时，功率在锑 SPD 结构上晶界层的分布日趋仅有匀，并未损伤的晶界形态起到了箝制功率的起着，从而又完全都恢复了锑 SPD 的箝制动态。

锑 SPD 损伤但不是来得严重的情况下，GPR 攻击逐步形成的线圈水仍但会转到电源系统，4 次压制全都过程流水经锑 SPD 的线圈水略低于最大将近 7.1 kA，平仅有为 5.4 kA，占去启动时电光流经线圈水的 28.9%。流水经锑 SPD 的锂电池范围 0.15～0.58 C，平仅有个数0.44 C，其个数极小 8/20 μs 标称高热线圈水 20 kA 单相位释放的锂电池。

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来源 | 【CN防雷】新浪香港市民号

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