刘凌云，李志恒，张吴欣，司伟康，柳建军

(1 湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室，湖北 武汉 430068；2 襄阳市三三电气有限公司，湖北 襄阳 441000)

为提高电能传输效率，输电线路的运行电压等级越来越高。随着电压等级的大幅度提高，输配电线路、电气设备、变电站等的安全运行问题也变得日益突出[1-3]。保护电力系统中各种电气设备安全稳定运行，免遭操作过电压和大气过电压的侵害就显得极为重要,而复合绝缘外套无间隙氧化锌避雷器作为一种限制过电压的保护设备便具备这样的功能[4-7]。由于氧化锌阀片具有良好的非线性伏安特性，它正常工作电压下避雷器呈现高阻状态，流过避雷器的电流仅有几百微安，但当过电压超过其规定的动作电压时，避雷器立即动作变为导通状态，流过避雷器的电流瞬间升高至数千安培，释放过电压能量，使电气设备免受过电压的侵害[8]。

根据韩社教等人的研究，杂散电容的存在使得避雷器内部电阻片电位分布极不均匀，并且随着避雷器电压等级和本体高度的增加而愈加严重。长期承受不均匀电位分布会加速电阻片的老化，甚至会导致整个避雷器的损毁[9-12]。在避雷器高压端和接地端长期承受着过高、甚至大于平均值数倍的电场强度，会加速复合硅橡胶绝缘外套的老化，在冲击过电压等恶劣运行情况下甚至会被击穿、损坏。所以外部绝缘材料的使用寿命同样会影响到避雷器的安全稳定运行，而改善避雷器外部绝缘材料面临的局部场强过大，场强分布不均是目前亟待解决的问题。……