金屬氧化物避雷器的結構及作用

金屬氧化物避雷器的基本結構是閥片，閥片用氧化鋅（ZnO）為主要材料，摻以少量其他金屬氧化物添加劑經高溫焙燒而成，具有良好的非線性壓敏電阻特性，因此又叫壓敏避雷器。
這種燒結體的基本結構是高電導的氧化鋅晶粒[53]，電阻率為1 Ω? cm。邊緣由高電阻性的（主要是金屬氧化物附加物）粒界層包圍，電阻率在低電場強度下約為1010 ~ 1014Ω?cm。在較高的電壓作用下，金屬氧化物附加物的粒界層中的價電子被拉出，或者由於碰撞電離產生電子崩而使載流子大量增加[ 5 4 ]。當電場強度達到104 ~ 105V / cm時，其電阻率即降到1 Ω? cm；當外加作用電壓降低時，由於複合使載流子減少，電阻又變大，因此具有良好的非線性。且它的非線性伏安特性在正、反極性是對稱的。
金屬氧化物閥片在正常工作電壓下， 通過的阻性電流很小， 一般約為10 ~ 15μA，接近絕緣狀態。作用於閥片上的電壓升高時，電流加大。把通過閥片的阻性電流為1mA時，作用於避雷器上的電壓mA U1 為起始動作電壓。由於氧化鋅閥片有良好的非線性特性，在通過10kA衝擊電流時殘壓與mA U1 的比值一般不大於1.9，壓比越小，其保護性能越好。mA U1 的值約為最大允許工作電壓峰值的1.05～1.15倍。
氧化鋅避雷器的基本工作原理
金屬氧化物避雷器又稱金屬氧化鋅避雷器，它是70年代初期出現的新型避雷器，迄今為止，在我國電網中已廣泛應用。它與普通閥型避雷器的主要區別在於閥片材料不同，普通閥型避雷器的閥片材料是碳化矽（金剛砂），而金屬氧化物避雷器的閥片材料是由半導體氧化鋅和其他金屬氧化物（如氧化鑽、氧化錳等）在高溫（1000℃以上）下燒結而成。
氧化鋅閥片又稱壓敏電阻，具有比碳化矽更優良和更理想的非線性電阻特性。在係統運行電壓下，它的電阻很大，通過的電流很小，阻性分量僅為10~15uA左右，這樣小的電流不會燒壞閥片，因此可以不用串聯間隙來隔離工頻運行電壓;當電壓升高時，它的電阻變得很小，可以通過大電流，殘壓也很低，使設備得到保護，而過電壓消失之後，它又恢複原狀。

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