氧化锌避雷器有什么作用和原理？

氧化锌避雷器是一种用于防止过电压损害电气设备的保护装置。它可以在电力系统中承受过电压冲击，并将其导向接地，以保护其他电气设备免受过电压的损害。下面将详细介绍氧化锌避雷器的作用和工作原理。

作用：

1. 保护设备免受过电压损害：过电压是电力系统中最常见的故障之一，它可能源自大气闪电、开关操作、负荷突变等。氧化锌避雷器能够快速响应并吸收这些过电压，防止其传播到其他设备，从而保护电气设备免受过电压的损害。

2. 稳定电力系统：过电压的存在会对电力系统的稳定性产生威胁。氧化锌避雷器能够吸收和排放过电压，防止其引起电力系统的不稳定运行，保持电力系统的稳定性。

3. 保护人身安全：过电压不仅对设备有损害，也对人身安全构成潜在威胁。氧化锌避雷器能够将过电压导向接地，减少人身触电的风险，提高电气设备的安全性。

工作原理：

氧化锌避雷器的工作原理是基于压敏电阻效应。它的主要组成部分是氧化锌压敏电阻体，负责吸收和释放过电压。

当电力系统中出现过电压时，氧化锌避雷器会迅速形成一个低电阻（高电导）的放电通道，将过电压引导到地。这个通道是由氧化锌颗粒组成的，它们之间通过金属氧化物层连接在一起。氧化锌颗粒的直径大约在1到10微米范围内，这种尺寸可以使其具有良好的电流承载能力。

当电流通过避雷器时，氧化锌压敏电阻体的电阻会迅速减小，仅为几百个欧姆。这是因为，当电压施加在氧化锌颗粒上时，氧化锌表面会发生电子和空穴之间的电荷转移，从而形成导电通道。这种转移是由电场效应和界面缺陷引起的。

一旦过电压消失，氧化锌避雷器将恢复到高电阻状态，以保护电气设备免受电流过大的损害。这是因为氧化锌颗粒的导电通道会被氧化物层断开，电阻回升至几个兆欧姆。

总结：

氧化锌避雷器的作用是保护电气设备免受过电压的损害，并维持电力系统的稳定性。其工作原理基于压敏电阻效应，通过氧化锌颗粒的电导调变，迅速形成和断开导电通道，将过电压引导到地。这种装置在电力系统中起到了重要的保护作用，并提高了设备和人身的安全性。