金屬氧化物避雷器（MOA）它是保護(hù)輸變電設(shè)備絕緣免受過電壓危害的重要保護(hù)電器，具有快速響應(yīng)的特點、伏安特性平坦、性能穩(wěn)定、通流容量大、殘壓低、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于發(fā)電領(lǐng)域、輸電、變電、配電等系統(tǒng)中。復(fù)合外套金屬氧化物避雷器由硅橡膠復(fù)合材料制成，比傳統(tǒng)的瓷套避雷器體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)堅固、耐污性強、防爆性能好等優(yōu)點。

金屬氧化物避雷器非線性電阻閥片的主要成分是氧化鋅，氧化鋅電阻片具有優(yōu)良的非線性特性。在正常工作電壓下，它的電阻值很高，實際上相當(dāng)于一個絕緣體過壓時，電阻的阻值很小，殘壓很低。但在正常工作電壓下，閥板因長期工頻電壓而劣化，導(dǎo)致電阻特性發(fā)生變化，流過閥板的泄漏電流增大。電流中阻性分量的迅速增加會引起閥片上的溫度升高而引起熱崩潰，嚴(yán)重時甚至?xí)鸨芾灼鞅ㄊ鹿省?/p>

根據(jù)《金屬氧化物避雷器通用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，金屬氧化物避雷器的檢測項目有6項，即（1）絕緣電阻；2）直流U1mA和0.75U1mA時的泄漏電流；3）工作電壓下的交流漏電流；4）工頻參考電流下的工頻參考電壓；5）底座絕緣電阻；6）檢查卸料計數(shù)器的動作。

金屬氧化物避雷器的基本結(jié)構(gòu)是閥片，閥片由氧化鋅制成（ZnO）它是主料，摻雜少量其他金屬氧化物添加劑，高溫烘烤而成它具有良好的非線性壓敏特性，所以也叫壓敏電阻。

該燒結(jié)體的基本結(jié)構(gòu)是具有高導(dǎo)電性的氧化鋅顆粒，電阻率為1ωcm。邊緣由高電阻材料制成（主要是金屬氧化物添加劑）被晶界層包圍，在低電場強度下電阻率約為1010 ~ 1014ωcm。在較高電壓的作用下，金屬氧化物附屬物晶界層中的價電子被拉出來，或者電子因碰撞電離而坍縮，使載流子大量增加。當(dāng)電場強度達(dá)到104 ~ 105伏時/Cm，其電阻率降低到1ωcm；當(dāng)外加電壓降低時，由于復(fù)合，載流子減少，電阻增加，因此具有良好的非線性。其非線性伏安特性為正、反極性是對稱的。

在正常工作電壓下，通過金屬氧化物閥片的阻性電流很小，一般在10~15μA左右，接近絕緣狀態(tài)。當(dāng)作用在閥板上的電壓增加時，電流增加。當(dāng)通過閥板的阻性電流為1mA時，作用在避雷器上的電壓mA U1作為初始運行電壓。由于氧化鋅閥片良好的非線性特性，通過10kA沖擊電流時，殘壓與mA U1的比值一般不大于1.9壓比越小，其防護(hù)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。

金屬氧化物避雷器，又稱金屬氧化鋅避雷器，是20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)的一種新型避雷器到目前為止，它已在中國廣泛使用美國電網(wǎng)。它與普通閥式避雷器的主要區(qū)別是閥板材質(zhì)不同普通閥式避雷器的閥板材料是碳化硅（金剛砂）金屬氧化物避雷器的閥片材料由半導(dǎo)體氧化鋅和其他金屬氧化物制成（如氧化鉆、氧化錳等）在高溫（1000℃以上）下燒結(jié)而成。

氧化鋅閥片又稱壓敏電阻，具有比碳化硅更好更理想的非線性電阻特性。在系統(tǒng)的工作電壓下，它的電阻很大，而通過的電流很小，阻性分量只有10~15uA左右，這樣小的電流不會燒壞閥板，所以可以隔離工頻工作電壓而不產(chǎn)生串聯(lián)間隙；當(dāng)電壓升高時，它的電阻變得很小，可以通過很大的電流，殘壓也很低，使設(shè)備得到保護(hù)過壓消失后，恢復(fù)到原來的狀態(tài)。

一種只有變阻器的新型避雷器，它是由氧化鋅等金屬氧化物燒結(jié)而成的多晶半導(dǎo)體陶瓷元件，具有理想的閥特性。同時具有較小的非線性系數(shù)、保護(hù)特性好、能量吸收能力強、通流能力大、結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定性好等優(yōu)點。

非線性系數(shù)α非常小。1 mA ~ 10 kA范圍內(nèi)的電流通過金屬氧化物閥時，α值一般為0.02～0.06之間。在額定電壓下，通過的電流極小，因此可以制成無間隙避雷器。保護(hù)性能好。它不需要間隙動作，一旦電壓升高，能迅速吸收過電壓能量，抑制過電壓發(fā)展；它具有良好的陡度響應(yīng)特性；無間隙氧化物避雷器的性能幾乎與溫度無關(guān)、濕度、氣壓、污染等環(huán)境條件，所以性能穩(wěn)定。

金屬氧化物避雷器基本無續(xù)流，工作負(fù)載輕，抗重復(fù)動作能力強。伏安特性對稱，不存在極性問題，可以做成直流避雷器。

通流容量大。避雷器容易吸收能量，不受串聯(lián)間隙限制，只與閥片本身強度有關(guān)。與碳化硅閥板相比，氧化物閥板的單位面積通流能力大4 ~ 4倍.5倍。因此，用這種閥片制成的避雷器不僅可以限制大氣過電壓，還可以用來限制操作過電壓，甚至可以耐受一定持續(xù)時間的短時間（工頻）過電壓。

結(jié)構(gòu)簡單，體積小，易于批量生產(chǎn)，成本低。

適合各種特殊需求。金屬氧化物避雷器具有良好的耐污染性能，帶電清洗時避雷器的性能不會受到污染或改變護(hù)套表面電位分布的影響。同時，由于閥板不受大氣環(huán)境的影響，能適應(yīng)各種絕緣介質(zhì)，因此也適用于高海拔地區(qū)和6SF全封閉組合電器等特殊需要。

金屬氧化物避雷器具有一系列優(yōu)點和巨大的發(fā)展?jié)摿Γ菄H上避雷器的主要發(fā)展方向，將逐步取代傳統(tǒng)的間隙式避雷器，也將是未來UHV系統(tǒng)中的關(guān)鍵過電壓保護(hù)設(shè)備。

密封問題

金屬氧化物避雷器密封老化問題主要是由于生產(chǎn)廠家采用的密封技術(shù)不完善，或者采用的密封材料抗老化性能不穩(wěn)定當(dāng)溫差變化較大或運行時間接近產(chǎn)品壽命末期時，密封不良后水分會滲入，導(dǎo)致內(nèi)部絕緣水平下降，加速電阻器的劣化，引起爆炸。

抗老化性能差

在金屬氧化物避雷器運行壽命的后期，電阻器的劣化導(dǎo)致泄漏電流增大，甚至導(dǎo)致瓷套內(nèi)部放電放電嚴(yán)重時，避雷器內(nèi)部氣體壓力和溫度急劇升高，導(dǎo)致金屬氧化物避雷器爆炸，內(nèi)部放電不嚴(yán)重時，可引起系統(tǒng)單相接地。

瓷套污染

金屬氧化物避雷器在戶外工作，瓷套容易受到環(huán)境粉塵的污染，尤其是在冶金廠區(qū)的變電站由于粉塵中金屬粉塵的比例較大，對瓷套造成嚴(yán)重污染，造成污閃或因污染導(dǎo)致電流沿瓷套表面分布不均勻，必然導(dǎo)致電阻片中電流IMOA分布不均勻(或者沿著電阻器的電壓分布不均勻)流過電阻器的電流比正常情況下大1 ~ 2個數(shù)量級，導(dǎo)致額外的溫升，大大降低了吸收過電壓的能力，加速了電阻器的劣化。

高次諧波

隨著冶金企業(yè)大噸位電弧爐的發(fā)展電力網(wǎng)、大型整流、變頻設(shè)備的應(yīng)用和軋鋼生產(chǎn)的沖擊負(fù)荷已經(jīng)嚴(yán)重超過了電網(wǎng)上的高次諧波值。由于電阻的非線性，正弦電壓作用時存在一系列奇次諧波，高次諧波作用時電阻的退化速度加快。

抗沖擊能力差

金屬氧化物避雷器在操作過電壓或雷電條件下經(jīng)常發(fā)生事故原因是在電阻器的制造過程中，由于各工序質(zhì)量控制點控制不嚴(yán)，電阻器的阻值不強，在頻繁吸收過電壓能量的過程中，加速了電阻器的劣化和損壞，喪失了自身的技術(shù)性能。