电涌可能发生在一个电力传输系统由于各种原因。电气系统中的浪涌主要是由闪电脉冲和开关脉冲引起的。电涌产生一个大的瞬态过渡电压在电力网络和系统中。如图所示，瞬态过电压的形状为前端急剧上升，尾部缓慢衰减。这个陡峭的电压波通过电网络并在所有的电极上引起过电压应力电气绝缘材料设备就在它的行进路径下。
这就是为什么电力系统的所有电气设备和绝缘体必须保护以防止电涌。保护系统不受电涌影响的方法通常称为电涌保护。
常用的主要设备是避雷器或电涌放电器。
有两种类型的电涌，一种来自外部的大气，如大气闪电。第二类是源于电气系统本身，如开关电涌。
当带电云靠近时电力输电线路，云团在线路中产生电荷。当带电云通过闪电突然放电时，传输线中的感应电荷不再是静态的。
它开始移动并产生动态暂态过电压。由于分布线路的存在，这种瞬态过电压在传输线上同时向负载端和源端传播电感和流浪电容。浪涌电压以光速传播。在传输线的末端，随着浪涌阻抗的变化，浪涌电压波反射回来。浪涌电压波的这种前后移动持续到浪涌或冲击的能量被线衰减为止电阻。这种现象会使输电系统承受比正常额定电压大许多倍的电压应力电压的系统。因此，必须提供防雷方案电力传动系统使系统可靠、健康。避雷器是保护系统免受电涌影响的主要部件之一。
正如我们之前所说的，电涌也可以由系统本身产生。实际上，在开关操作过程中可能存在当前的切。如果在正常运行时，如果电气隔离器有载时打开。系统突然断路。
除了这些，基本的arc-quenching技术的科幻小说6断路器和真空断路器有时会引起电流截断和多次重燃。
我们知道，突然的电流截断会引起di/dt。[di/dt =电流对时间的变化率]。
由于电负载一般是感性的，所以存在一个瞬态电压，用L(di/dt)表示，其中L为系统负载的电感。这种电压通过开触点感应，并向负载传播，并以类似的方式反射雷击脉冲。避雷器或电涌放电器在传输线的末端提供，以承受浪涌电压。
一般油田电力变压器,电气开关设备电缆,电力输电线路，配电线路能够承受这些开关冲击电压，因为它们的绝缘水平相当高，可以承受这些过电压。但是,发电机,电动马达,干式变压器和电弧炉等不能承受大的开关脉冲电压。本质上，这种类型的设备没有非常高的绝缘水平。为了保护设备不受冲击，避雷器是必须的。
在电力变电站，避雷器主要用于任何馈线的入口，也使用在两个游乐设施电力变压器作为变压器也被认为是感性负载和非常昂贵的设备。
在现代，无间隙氧化锌或氧化锌避雷器主要用于防雷。让我们讨论一下氧化锌型无间隙避雷器。
氧化锌避雷器结构
这种避雷器由若干个固体氧化锌片组成。圆盘被一个接一个地排列，形成一个圆柱形的堆栈。每件物品使用的氧化锌光盘的数量避雷器取决于电压系统的评级。这个堆栈被保存在一个由聚合物或陶瓷制成的圆柱形外壳中。然后，堆栈被放置在壳体内，并被附着在顶部端盖上的重弹簧载荷高度压紧。线的设备连接端子从上盖凸出，地的连接端子从下盖凸出。
氧化锌避雷器的工作原理
正常工作是指在没有浪涌的情况下，避雷器只承受正常的系统电压。氧化锌具有高度不均匀电流电压(I-V)特性。这种典型的I-V特性使氧化锌非常适合于设计间隙少的氧化锌避雷器进行电涌保护。块体的非线性电阻是固有的体积性质，主要由氧化锌(90 - 95%)和相对少量的其他金属氧化物添加剂(5 - 10%)组成，如氧化铝，三氧化锑，铋氧化物，钴氧化物，锆等。在宏观尺度上，添加剂几乎均匀分布在避雷器块中。但金属氧化物块的微观结构代表了由颗粒间结分隔的高掺杂氧化锌(ZnO)颗粒串联和平行排列的网络。非线性行为是单个结点的非线性特性的叠加。目前的承载能力电涌放电器块与块的总截面成比例。
ZnO块体的非线性电阻特性可以表示为:
我在哪里,r和Vr是参考当前的和电压避雷器或避雷器块。金属氧化物块x值为30 ~ 40。对于正常的系统电压和电流增加。对于正常的系统，电压和电流呈线性增加，即在这个范围内随着系统电压的增加，电流呈线性增加。在这个特性区域的电流在微安范围内。但超过一定电压等级，漏电流电压等级时，漏电流开始迅速增加，为KA范围。当通过LA的电流超过这个电压时，这个电压就称为参考电压，在参考电压处的电流称为参考电流。避雷器在超过参考电压水平时，突然漏出大电流，防止系统出现瞬态过电压应力。金属氧化物块中的电压-电流关系在很大程度上取决于温度。金属氧化物块具有负温度系数。这意味着随着温度的增加，电阻电涌放电器因此，对于某些系统电压，通过仪器的泄漏电流随温度的升高而增加。
我们知道，在洛杉矶会有持续的漏电流。漏电流产生热量。产生的热量应该适当地消散，否则LA的温度可能会上升，从而进一步增加泄漏当前的。因此，合理的避雷器壳体的热设计起着重要的作用。有一个临界温度取决于电压金属氧化物块的等级，超过该块产生的焦耳热，该块产生的焦耳热不能以要求的速率消散，最终导致避雷器的热失控。
现在我们可以理解，LA or的工作原理电涌放电器用于防雷器的电涌保护完全依赖于避雷器绝缘体外壳内的金属氧化物(ZnO)块的非线性V-I特性。
