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三、電阻元件的構造及特性

目前我國生產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，側面涂有無機絕緣涂料，以防表面閃絡。維里特電阻盤呈多孔性，容易受潮變質，因此，必須安裝在密封瓷質容器中。

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。當加于顆粒上的電壓不大時，該封閉層的單位電阻達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，g₁及g₂系金剛砂顆粒本身的電導，而g_H則表示接觸處發生氣體放電時的電導。C_k及g₁、g₂的作用并不大，而g_k及g_H對電阻元件的特性具有決定性的作用。封閉層構成電子的電位屏障，當電場強度增大時，電子穿越該屏障的概率非線性地增高。電導g_H僅在高的電場強度足以使顆粒間的微小孔隙發生氣體放電的情況下才起作用。由于g_H的出現，使電阻元件具有下列三種效應：

(1)伏安特性曲線具有突變的性質；

(2)在大電流下使伏安特性呈圈狀；

(3)伏安特性與波形有關，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，以對數坐標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，a值愈小，則電流增大時U的增加愈小。在大的雷電流通過時，第2段特性發生作用，相應的非接性指數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之間的關系，實際上用某一電流波對維里特電阻盤進行試驗時所獲得的電流和電壓瞬時值之間的關系具有圈狀特性（如圖3—39)，當沖擊電流上升和下降時，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）

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