[發(fā)明專利]基于溫度分布的電涌保護器老化失效預(yù)警方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610102866.2
• 申請日: 2016-02-24
• 公開（公告）號: CN105738782B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐偉;行鴻彥;季鑫源;王波
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 朱妃;董建林

1.一種基于溫度分布的電涌保護器老化失效預(yù)警方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)選取電涌保護器樣片；

2)基于雷電沖擊實驗平臺對電涌保護器樣片進行沖擊老化實驗；

3)測量電涌保護器樣片在沖擊過程中電氣的動態(tài)參數(shù)和在老化冷卻后電氣的靜態(tài)參數(shù)，并記錄電涌保護器樣片在沖擊過程中的溫度分布和溫度變化曲線；

4）建立電涌保護器樣片的沖擊過程中動態(tài)參數(shù)與老化后靜態(tài)參數(shù)的關(guān)系，以及建立溫度同吸收能量、老化程度之間的函數(shù)關(guān)系；

5）采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，建立電涌保護器老化失效預(yù)警數(shù)學(xué)模型，用于對電路系統(tǒng)使用中的電涌保護器進行提前預(yù)警；

所述步驟1）選取的電涌保護器樣片為兩片同一型號的ZnO壓敏電阻，分別編號為S1和S2；

所述步驟2）進行沖擊老化實驗具體為，利用電流波對ZnO壓敏電阻進行五組沖擊試驗，S1和S2采用的沖擊電流幅值不相等；第一、二組沖擊次數(shù)均為x次，第三組沖擊次數(shù)為 y次，第四、五組沖擊次數(shù)均為z次，每次沖擊的時間間隔為m1分鐘；每組沖擊實驗完成后，間隔m2分鐘開始下一組實驗；其中， x、y、z、m1、m2均為常數(shù)；

或者，

所述步驟1）選取的電涌保護器樣片為兩種，分別是單片34S621K壓敏電阻和雙片34S621K壓敏電阻；所述單片34S621K壓敏電阻和雙片34S621K壓敏電阻采用的標(biāo)稱放電電流和最大放電電流、以及沖擊電流幅值均不相等，且每種樣片的沖擊電流幅值均采用間隔提檔方式呈若干檔；

所述步驟2）進行沖擊老化實驗具體為，在每種樣片的同一檔沖擊電流幅值情況下，利用電流波對該種樣片進行五組沖擊實驗，第一、二組沖擊次數(shù)均為a次，第三組沖擊次數(shù)為b次，第四、五組沖擊次數(shù)均為c次，每次沖擊的時間間隔為n1分鐘；每組沖擊實驗完成后，間隔n2分鐘開始下一組實驗；其中，a、b、c、n1、n2均為常數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度分布的電涌保護器老化失效預(yù)警方法，其特征在于：所述電流波采用8/20μs電流波，所述S1和S2采用的沖擊電流幅值分別為20 kA和25 kA，所述x =3、y= 6、z=10、m1=1、m2=30。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度分布的電涌保護器老化失效預(yù)警方法，其特征在于：所述單片34S621K壓敏電阻的標(biāo)稱放電電流In=20kA、最大放電電流Imax=40kA，所述雙片34S621K壓敏電阻的標(biāo)稱放電電流In=40kA、最大放電電流Imax=80kA；

對單片34S621K壓敏電阻，沖擊電流幅值從5kA到40kA進行間隔5kA的提檔；對雙片34S621K壓敏電阻，沖擊電流幅值從10kA到80kA進行間隔10kA的提檔；

所述電流波采用8/20μs電流波，所述a =3、b= 6、c=10、n1=1、n2=30。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度分布的電涌保護器老化失效預(yù)警方法，其特征在于：所述雷電沖擊實驗平臺包括SSGA200-180沖擊發(fā)生器、Psurge30.2混合波發(fā)生器、多功能SPD測試儀、熱穩(wěn)定儀和熱成像儀；

所述SSGA200-180沖擊發(fā)生器用于提供沖擊電流，所述Psurge30.2混合波發(fā)生器用于測量動態(tài)參數(shù)，所述多功能SPD測試儀用于測量沖擊老化實驗后的老化冷卻后的靜態(tài)參數(shù)，所述熱穩(wěn)定儀和熱成像儀用于測量沖擊過程中的溫度分布。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溫度分布的電涌保護器老化失效預(yù)警方法，其特征在于：所述步驟3）中的電涌保護器樣片在沖擊過程中的溫度分布是通過熱成像儀對電涌保護器樣片表面全境進行熱成像后，獲得發(fā)熱點位置和熱蔓延方向。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度分布的電涌保護器老化失效預(yù)警方法，其特征在于：所述動態(tài)參數(shù)包括殘壓，所述靜態(tài)參數(shù)包括漏電流、伏安特性、非線性系數(shù)和內(nèi)阻。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度分布的電涌保護器老化失效預(yù)警方法，其特征在于：所述步驟4）中建立溫度同吸收能量、老化程度之間的函數(shù)關(guān)系是根據(jù)每次的沖擊電流和波形計算出沖擊能量，再根據(jù)電涌保護器樣片的溫度變化曲線，以及結(jié)合電涌保護器樣片的散熱模型來建立溫度同吸收能量、老化程度之間的函數(shù)關(guān)系。