电流保险丝在压敏电阻中的错误应用

　　1 .引言

　　火灾事故的发生又多与压敏电阻失效后未能及时脱离电路，造成系统电源不同程度的短路有关，本文主要浅述单独采用过电流保护方式应对压敏电阻失效的弊端，并提出了压敏电阻失效的最佳保护方式为过温保护。

　　2 .压敏电阻的工作原理及失效机理

　　氧化锌压敏电阻器MOV 是一种以氧化锌为主体、添加多种金属氧化物，典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元件。MOV 具有独特的晶界结构，在一定电场下，晶界导电由热电子发射传导瞬间转变为电子隧道传导，其电阻值随着电压的增大而急剧减小，具有优异的非线性伏安特性，那么，当家用电器所接的电源中存在过电压时，MOV 晶界电子隧道效应抑制过电压峰值增长，吸收部分过电压能量，从而起到防护作用，MOV 具有高通流容量，低残压，无续流且成本较低等优点，已被首选使用在家用电器的电源入口作为过电压保护元件。

　　MOV 具有很高的瞬时(纳秒级或微妙级)过电压抑制能力，但在暂时(毫秒级或秒级)过电压、过电流或频繁的浪涌电流冲击下，MOV 较容易出现老化现象。

　　MOV 的失效主要有两种模式，一种为开路模式，该模式主要发生在MOV 流过远远超出自身能够承受的浪涌电流时，表征为MOV 本体炸裂，但这种模式不会引起燃烧现象，且出现在家用电器中概率是很低的;另一种为短路模式，大体上可分为老化失效和暂态过电压破坏两种类型：

　　a、老化失效，这是指电阻体的低阻线性化逐步加剧，漏电流恶性增加且集中流入薄弱点，薄弱点材料融化，形成1kΩ 左右的短路孔后，电源继续推动一个较大的电流灌入短路点，形成高热而起火。研究结果表明， 若压敏电阻存在着制造缺陷，易发生早期失效， 强度不大的电冲击的多次作用，也会加速老化过程，使老化失效提早出现;

　　b、暂态过电压破坏，这是指较强的暂态过电压使电阻体穿孔，导致更大的电流而高热起火，整个过程在较短时间内发生。

　　短路失效是引起压敏电阻起火燃烧的主要原因，从而导致家用电器发生火灾事故，以下是MOV在不同过电流试验后失效图片(参照UL1449 3rd 39.4 条款测试)：

　　图1:MOV14D471 在600V*320mA 电流试验后图

　　图2:MOV14D471 在600V*500mA 电流试验后图

　　图3:MOV14D471 在600V*1A 电流试验后图片

　　图4:MOV14D471 在600V*2A 电流试验后图片

　　图5:MOV14D471 在600V*5A 电流试验后图片

　　图6:MOV14D471 在600V*10A 电流试验后图片

　　图7:MOV14D471 在600V*15A 电流试验后图片

　　图8:MOV14D471 在600V*20A 电流试验后图片

　　说明：图4、图6 为人为切断电路后的照片;图1~3、图5、图7~8 为未人为切断电路前的照片。