非线性电阻是指其特性可以用电流i~电压u平面内的曲线表示的器件。一般来说,i~u特性曲线是一条非线性曲线的电子器件都是非线性电阻。按此定义,忽略了电抗特性效应后的半导体二极管、晶体管、场效应管等器件都是非线性电阻。

1.非线性电阻概念

伏安特性曲线是曲线的原件叫非线性原件,导电时不遵从欧姆定律。非线性是指电阻在某些条件下,阻值会发生急剧的变化,比如电视机的消磁电阻,在电视机正常工作时,它的阻值是无穷大的,然而在电视机刚刚接通电源的一刹那,电视机的消磁电阻是很小的,这样电流就可通过消磁线圈对显像管消磁,消磁完毕后,消磁电阻又变的很大,保证了用电的安全可靠。所以不是非固定电阻就是非线性电阻。

非线性电阻概念

2.非线性电阻的类型

若非线性电阻的特性曲线关于原点对称,表明改变电阻两端所加电压的极性不会影响它的特性曲线,这类电阻称为双向型电阻;否则为单向型电阻。半导体二极管的特性曲线关于原点不对称,因此称二极管为单向型电阻。若非线性电阻的特性曲线是单调曲线,所描述的电阻则为单调电阻。如果特性曲线不具有单调性,但电压总是电流的单值函数,则称这类电阻为流控电阻;若电流总是电压的单值函数,则称为压控电阻。显然,单调电阻既是流控电阻也是压控电阻。电阻则分别为压控电阻和流控电阻。

非线性电阻的类型

3.非线性电阻的特点

1、系统正常运行时,中性点电压很低,非线性电阻呈高阻状态,流经其中的电流非常小,基本上处于开路状态,系统相当于不接地系统。因此,具有不接地方式供电可靠性高,安全性好的特点。

2、若系统发生故障,引发高倍过电压时,中性点电压会同时升高,非线性电阻立即响应而导通,将电压限制在设定的范围内,系统的过电压也被限制在2倍以下。此时系统又具备了有效(小电阻)接地系统过电压水平低、选线准确率高的特点,并优于经小电阻接地方式。

3、当系统发生谐振时,非线性电阻的巨大能容很快地吸收谐振能量。因此系统电压被限制在较低水平,所以互感器的特性处于线性区域,呈高感抗状态而使谐振消失。

4、当系统发生单相弧光接地时,非线性电阻及时吸收接地电荷能量,同时限制弧道的恢复电压,使接地电流过零后不容易重燃,弧光很快熄灭,其综合性能优于消弧线圈

5、当系统发生永久性接地时,非线性电阻保持相电压水平,电阻中流过的电流较小,可维持运行。也可以通过选线对故障馈线进行延时切除或快速切除,适宜于各种不同的运行要求。

6、小电阻接地系统的容量十分有限,在发生故障必须立即切除故障,否则小电阻就会烧毁,非线性接地电阻可以通过并联实现容量扩大到安全值的数倍,并且在故障发生后非线性电阻保持相电压水平,电阻中流过的电流较小,可维持运行(这是小电阻无法实现的)。

非线性电阻的特点