Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena jakości mikrostruktury warystora poprzez pomiar wyższych harmonicznych w prądzie

Chmielak Waldemar S., Paczkowski Robert, Papliński Piotr, Piatek Zbigniew, Ranachowski Przemysław, Ranachowski Zbigniew, Śmietanka Hubert

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 1

39--43

PL

Celem prezentowanej pracy było znalezienie zależności pomiędzy parametrami mikrostruktury warystorów, a prądem płynącym przez ogranicznik przepięć dla różnych poziomów napięcia. Badania zostały wykonane na losowo wybranej populacji beziskiernikowych ograniczników przepięć w osłonach polimerowych, przeznaczonych do pracy w sieci średniego napięcia. Wykonano pomiary przebiegów referencyjnych dla badanej populacji ograniczników. Przyjęto jako kryterium oceny udział wyższych harmonicznych w przebiegu prądu. Praca stanowi wstęp do szerszego zakresu badań, prowadzonych w ramach wspólnych działań laboratoriów Instytutu Energetyki i Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN.

EN

The purpose of the presented work was to find the relationship between the varistor's microstructure parameters and the current flowing through the surge arrester for different voltage levels. The tests were performed on a randomly selected population of non-spark surge arresters in polymeric shields intended for operation in medium voltage networks. The reference waveforms were measured for the tested population. Higher harmonics participation in the current wave was assumed as the evaluation criterion. The work is an introduction to a wider range of research carried out as part of joint activities of the laboratories of the Institute of Power Engineering and the Institute of Fundamental Technological Research PAN.

2

Kontrola jakości ograniczników przepięć w zakładach APATOR S.A.

Olesz M.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2012

|

Nr 31

215-218

PL

W artykule omówiono etapy produkcji warystorów tlenkowo - cynkowych oraz procedury kontroli jakości ograniczników przepięć niskiego napięcia w zakładach APATOR S.A. w Toruniu. Przedstawiono przykładowe wyniki próby udarem prądowym przeprowadzanej na każdej sztuce wytwarzanego wyrobu.

EN

The paper presents the cycle of manufacturing of ZnO varistors in APATOR S.A. company. The results of checking the final products quality are also presented.

3

Potentialities of modification of metal oxide varistor microstructures

Mielcarek W., Prociow K., Warycha J.

Materiały Elektroniczne

|

2009

|

T. 37, nr 1

86-98

EN

The electrical properties of varistors, similarly like posistors and other devices made of semiconducting ceramic, are controlled by grain boundaries. In varistor conductivity the main role play potential barriers which arise at grain boundaries during varistor sintering. The I-V behavior of varistor ceramic is such that during conduction the varistor voltage remains relatively constant while a current changes are of several orders of magnitude. Varistor is produced by sintering a mixture of ZnO with a small addition of Bi2O3 and other metal oxides. Varistor microstructure composes of ZnO grains. Each ZnO grain acts as it has a semiconducting junction at the grain boundary. The non-linear electrical behavior occurs at the boundary of each ZnO grain. The junctions between grains are separated by an intergranular phase. The best varistor performance is attained when the Bi-rich intergranular layer is of nanometer size. When the intergranular phase is in a shape of agglomerates embedding Bi2O3 crystal phases and spinel grains it forms areas excluded from conduction. The problem has been studied with emphasis on determining the relation between ZnO dopants and microstructure evolution. It was established that the vulnerability of varistor ceramic for formation of agglomerates depend on the composition of additive oxides. With SrO, MnO and PbO varistor ceramic is more susceptible for formation of agglomerates, while Co2O3, Sb2O3 and SnO2 facilitates the homogenous distribution of additives in varistor body. Elimination of an electrically inactive areas from varistor body would enable the decrease of the amount of additives (e.g. the amount of Bi2O3 would decrease from 1 mol % to 0.2 mol %) and bring about the diminishment of the cost of varistor processing along with improvement of varistor performance.

PL

Własności elektryczne warystorów, podobnie jak pozystorów i innych wyrobów z ceramiki półprzewodnikowej, są kontrolowane przez ukształtowanie granicy ziaren. Ceramika warystorowa ZnO swoje niewłaściwości elektryczne zawdzięcza domieszce małej ilości innych tlenków metali. Mikrostruktura warystora rozwija się podczas spiekania. Głównym elementem mikrostruktury warystora są ziarna ZnO odseparowane od siebie cienką , bogatą w bizmut, warstwą międzyziarnową. Najlepsze własności elektryczne warystor wykazuje wtedy, kiedy warstwa ta jest możliwie cienka. Jeżeli warstwa ta jest w formie aglomeratów, a w dodatku zawiera w sobie wykrystalizowany Bi2O3 lub krystality innych związków to tworzy obszar wykluczony z przewodnictwa. W warystorze o takiej strukturze w czasie przepływu prądu dochodzi do miejscowych przegrzań i zakłóceń w działaniu. W pracy udowodniono doświadczalnie, że spiekając wstępnie tlenek bizmutu z tlenkami innych metali można wpływać na kształt warstwy miedzyziarnowej, a więc i na elektryczne własności warystora. Przeprowadzone doświadczenia dowiodły, że jeżeli Bi2O3 przed dodaniem do warystora spieczemy wstępnie z tlenkami Co, Sb lub Sn to tak zmodyfikowany tlenek bizmutu sprzyja równomiernemu rozprowadzeniu domieszek w warystorze przyczyniając się do eliminacji ze struktury warystora obszarów nieaktywnych elektrycznie. Natomiast wstępne modyfikowanie tlenku bizmutu tlenkami tzw. szkłotwórczymi jak PbO, SrO i MnO nie przynosi podobnego efektu.

4

Peculiarities of ZnO-based varistor ceramics doped with Ba-Bi compounds

Mielcarek W., Bernik S., Prociów K.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2004

|

Vol. 40, nr 15

158-161

EN

Varistor ceramics added with Ba-Bi and Ti is distinguished by enhanced mechanical and electrical features in comparison to the typical multicomponent ZnO ceramics. In the case of typical varistor ceramics during heating to sintering temperature forms the Bi-Sb-Zn pyrochlore phase which reacts with ZnO delivering Bi2O3 fraction in much volume. Bi2O3 volume fraction containing Bi2O3 crystallites and other secondary (spinels, pyrochlore) phases are of no importance to ZnO wet-ability or varistor a value. Just opposite, it develop tensile stresses and electrically useless areas in varistor body. The following research was intended to find the way of restricting the volume of an intergranular phase in varistor body. It was found out that when varistor ceramics is added with Bi-Ba compound, the pyrochlore phase cannot form so easy and in so much quantity, as the Ba-Bi decomposition to Bi2O3 occurs only in presence of some Ba reactant. In this case it was Ti which, as each of varistor additive, was well dispersed and present in varistor body in small quantity. What more in the case of Ba-Bi added ceramics the amount of other additives, which in typical technology are added in access, can be restricted.; As it appeared from SEM images of varistors microstructure it benefited the varistor body in better homogeneity of Bi2O3 rich intergranular phase and less quantity of secondary phases. The lower amount of secondary phases at the grain boundaries contributed to increase of effective contacts between ZnO grains In the effect also varistor electrical properties improved considerably.