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。如已發布了建筑物和電氣設備內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的防雷、信號系統的防雷和空間屏蔽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射傳導瞬間轉變為電子隧道傳導，其電阻值隨著電壓的增大而急劇減小，具有優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，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生陶瓷炸裂現象；

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

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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