程 宽，赵洪峰，周远翔

(1.新疆大学电气工程学院电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室，乌鲁木齐 830046；2.清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京 100084)

0 引言

金属氧化物避雷器(MOA)由于具有高的非线性特性、快的暂态响应和高的放电能力等优良性能，被广泛的应用特高压电力系统[1]。ZnO压敏电阻作为MOA的核心元件可转移电荷或吸收过电压中包含的能量，从而将电力系统中的过电压限制在可接受的范围内[2-3]。将具有高放电能力的MOA应用于特高压输电线路，可将屏蔽线路上的持续放电时间缩短为几十微秒，而非屏蔽线路上的则为几百微秒[4]。这将大大提高电力系统的安全性。

目前，我国生产的ZnO压敏电阻与国外同类产品相比还有不小的差距，特别是在通流容量和非线性方面[5]。据相关报道，美国电力研究院开发出的大通流容量ZnO压敏电阻能量密度高达1 000 J/cm3，该值已经接近压敏电阻的理论极限[6]。而日本的相关企业已成功研制出综合性能优异的氧化锌压敏电阻，其能量密度为300 J/cm3，并已投入工业生产[3]。通过采用先进的制作工艺，三菱公司研发的C型压敏电阻单位体积能量密度提高了40%～50%，而采用C型压敏电阻避雷器的能量吸收能力大于55 MJ[3]。然而，国内相关企业生产避雷器的能量吸收能力大于40 MJ[3]。我国特高压电力系统发展所需要的高性能避雷器依旧需要大量的进口国外产品，因此我国急迫需要研发高非线性、大通流容量ZnO压敏电阻以满足国内电力系统发展需求。……