3 金属氧化物避雷器的分类
我国的金属氧化物避雷器研制和生产现已形成集合型和规模化的大生产体系，经过引进、消化、移植国外先进技术的发展阶段，现已开发研制具有自己独立知识产权的系列产品，部分产品已达到国际先进水平，并与国际标准接轨，参与国际
市场的竞争。
以下结合我国生产的金属氧化物避雷器系列产品，根据其不同的技术指标进行分类：
3.1 按电压等级
金属氧化物避雷器按额定电压值来分，可分三类：
3.1.1 高压类；其指66kV以上等级的金属氧化物避雷器系列产品，大致可划分为500kV、220kV、110kV、66kV四个电压等级。
3.1.2 中压类；其指3kV～66kV（不包括66kV系列的产品）范围内的金属氧化物避雷器系列产品，大致可划分为3kV、6kV、10kV、35kV四个电压等级。
3.1.3 低压类；其指3kV以下（不包括3kV系列的产品）的金属氧化物避雷器系列产品，大致可划分为1kV、0.5kV、0.38kV、0.22kV四个电压等级。
3.2 按标称放电电流
金属氧化物避雷器按标称放电电流可划分为20、10、5、2.5、1.5kA五类。
3.3 按用途
金属氧化物避雷器按用途可分为系统用线路型、系统用电站型、系统用配电型、并联补偿电容器组保护型、电气化铁道型、电动机及电动机中性点型、变压器中性点型七类。
3.4按结构性能
金属氧化物避雷器按结构性能可分为无间隙（W）、带串联间隙（C）、带并联间隙（B）三类。
3.5 氧化锌避雷器按绝缘结构
氧化锌避雷器按绝缘结构可划分为两大类：
3.5.1 瓷外套；瓷外套氧化锌避雷器按耐污秽性能分四个等级，Ⅰ级为普通型、Ⅱ级用于中等污秽地区（爬电比距20mm/kV）、Ⅲ级为用于重污秽地区（爬电比距25mm/kV）、Ⅳ级为用于特重污秽地区（爬电比距31mm/kV）。
3.5.2 复合外套；复合外套氧化锌避雷器是用复合硅橡胶材料做外套，并选用高性能的氧化锌电阻片，内部采用特殊结构，用先进工艺方法装配而成，具有硅橡胶材料和氧化锌电阻片的双重优点。
4 复合外套氧化锌避雷器
复合外套氧化锌避雷器问世于80年代，美国、日本、俄罗斯等国已分别研制出6.6～750kV系统用复合外套氧化锌避雷器，并有数千万只在电力系统运行。我国从开始到现在，已研制和生产3kV～500kV电压等级的复合外套氧化锌避雷器，并以生产10kV电压等级为主。
复合外套氧化锌避雷器与瓷外套氧化锌避雷器相比较，具有体积小、重量轻、防爆和密封性好、爬距大、耐污秽、制造工艺简单、结构紧凑等一系列优点，因此颇受用户欢迎，但也存在外套材料的老化和电蚀损的不足。目前在这一领域除了研究如何提高氧化锌非线性电阻片的特性外，还研究外套绝缘材料的耐老化和电蚀损性，以及改善内绝缘结构及材料特性，弥补有机复合材料的不足。
就我国目前大批量生产的10kV电压等级复合外套氧化锌避雷器而言，其内外结构有十多种，外套绝缘材料以硅橡胶为主，并有高温硫化（HTV）、中温硫化（MTV）、低温硫化（LTV）和室温硫化（RTV）之分，这样避雷器结构和材料上的不同，表现出整体性能上有一定的差别。
4.1 复合外套氧化锌避雷器结构
复合外套氧化锌避雷器主要由以下面几个部件组成：
①串联的氧化锌非线性电阻片（即阀片）组成阀芯；
②玻璃纤维增强热固性树脂（FRP）构成的内绝缘和机械强度材料；
③热硫化硅橡胶外伞套材料；
④有机硅密封胶和粘合剂；
⑤内电极、外接线端子及金具。
各制造厂家会根据不同的生产技术条件来选择不同的生产工艺和产品结构。由于复合外套氧化锌避雷器的电阻片与外绝缘伞套间的内绝缘结构不同，复合外套氧化锌避雷器在电气和物理机械等性能方面是有差别的。
复合外套的材料有：环氧玻璃丝预制管（A）、树脂玻璃丝复合卷绕（B）、树脂玻璃丝复合卷绕加树脂灌封（C）、热缩塑料套加树脂灌封（D）、ＳＭＣ热模压、高温固化环氧树脂浇注等。前四种避雷器的外伞套都可预制，这样通过高温二段硫化后，使外伞套材料达到最优的电气和物理性能，预制的伞套最后再与芯体粘合和密封。另外，前两种可以在芯体内绝缘上直接模压或注射成型外伞套，但硫化温度和硫化时间都有一定的限度，否则容易造成内绝缘材料和电阻片的特性发生变化。
4.2 复合外套氧化锌避雷器的性能试验和分析
4.2.1 4/20μs大电流冲击试验。对于复合外套氧化锌避雷器所用的34×20.5mm电阻片，其4/20μs大电流冲击水平一直是我国向IEC标准（即达到65kA）以及国外先进水平冲击的目标，目前我国部分生产厂还不能完全满足IEC的要求。众所周知，在进行4/20μs大电流冲击试验中，由于残压高，沿电阻片侧面往往发生闪络或斜穿闪，为了解决这一问题，通过电阻片侧面绝缘保护材料的工艺改性，或加强避雷器内绝缘特性等措施都能提高避雷器4/20μs大电流冲击性能。用过去广泛使用的145绝缘漆侧面保护的电阻片串联制成比例单元，其直流1mA参考电压为8.810kV～8.9kV。避雷器电阻片的侧面用固体绝缘材料填充可显著提高避雷器的4/20大电流通流能力，并能改善避雷器的局部放电特性。
4.2.2 局部放电。由于复合外套氧化锌避雷器的内外绝缘均为有机复合材料，而局部放电对有机绝缘材料的损害十分突出，在持续运行电压下的局部放电量反映着避雷器的制造水平，虽然IEC标准规定1.05倍Uc下为50pC，但国外大部分制造厂家都规定的很小，如ABB公司规定为不大于5pC。
试验表明复合外套氧化锌避雷器的局部放电起始于边缘（或尖端）的电晕放电，而不是气体间隙放电，Ａ型结构比其它三种结构的起始放电电压略低，这正是由于在Ａ型结构中，内部的电极及弹簧等在气体媒介中首先产生电晕放电。由此看来，改善电阻片界面处的局部放电特性是提高避雷器整体局部放电特性的主要途径。
4.2.3 避雷器绝缘的耐压和泄漏电流。为得到复合外套氧化锌避雷器的内外绝缘的耐压特性和泄漏电流，采用“等形于”避雷器的绝缘体的试品进行１分钟工频和15次标准冲击（1.2/50）耐受试验，及直流泄漏电流的测量，其耐受电压值折算为标准大气条件下的电压值，避雷器内外绝缘的工频和冲击耐受电压都超过10kV电压等级避雷器的相关标准，完全满足避雷器的制造要求，在直流电压下的泄漏电流也远小于避雷器电阻片对应电压下的电流值。
4.2.4 密封和热老化。关于复合外套氧化锌避雷器的密封性检验，在型式试验中是42h盐水沸煮后测量其泄漏电流，根据水煮前后泄漏电流的变化量来判断避雷器密封性能。但对于用树脂和玻璃丝复合卷（缠）绕作为
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