摘要：ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器（MOA）的核心器件,电力系统的过电压水平和设备的绝缘水平直接取决于ZnO压敏电阻性能的好坏。我国特高压输电工程正在逐步建设,要求MOA能够有效地限制电力系统过电压。相比于传统MOA中采用的ZnO压敏电阻阀片,应用于特高压MOA的阀片需要具有高电压梯度、低残压比、大通流容量和耐老化性能等特点。目前报导的应用于特高压MOA的压敏电阻阀片,压敏电压梯度可达400V/mm以上,残压比可低至1.38,冲击能量吸收密度可达300J/cm3,老化系数可低至0.6。在调研国内外文献报导的基础上,分析了高电压梯度ZnO压敏电阻数值仿真计算的研究现状和导电机理的最新进展。基于Voronoi网格和ZnO压敏电阻晶界真实的导电机理模型的仿真计算,可以较好地仿真出ZnO压敏电阻的直流、交流和冲击响应。

关键词：氧化锌压敏电阻 金属氧化物避雷器 特高压输电系统 高电压梯度 残压比 

单位：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