氧化锌限压器是超高压直流输电系统的主要过电压保护装置。现代直流输电系统的换流站都采用品闸元件作为换流阀,高压晶闸阀的绝缘是非自恢复的,对过电压一分敏感,耐压特性与波头关系很小,只要电压上升到某一定值时,将立即发生击穿,造成损坏。因此,往往将ZnO限压器直接跨接在桥阀上，以提供可靠的保护并尽可能降低其保护水平。

直流ZnO限压器的实际工作电压与交流输电系统不同，电压波形与限压器在换流站的安装位置有关。限压器在不同波形电压作用下的小电流特性的研究在文献中报导较少。对ZnO阀片在名种实际工作电压下的长期老化性能的试验方法目前还存在一些分歧。如日本的研究者认为,施加不同的电压波形,ZnO阀片的泄漏电流显示出不同的变化规律,因此对新研制的用于直流输电系统的ZnO阀片施加实际工作电压波形来研究其小电流特性是很有必要的。

国内的一些研究人员通过试验也认为Zn0 阀片的伏安特性受电压波形的影响很大,其长期老化特性与作用电压波形关系甚大,有些ZnO 非线性电阻只在某些电压波形下可以长期稳定工作,而在其它电压波形作用时则不一定具备长期稳定性能[1…1”;而欧美的一些研究者则认为在各种波形电压作用下的功率损耗总是小于交流电压作用时的功率损耗,推荐采用纯交流或纯直流代替实际工作电压波来进行直流Zn0限压器的长期稳定性试验[12,13]

为了研究换流站中限压器在实际工作电压下阀片的小电流特性,必须首先分析装设在换流站不同位置的限压器所承受工作电压的实际波形。

图3.10为采用晶闸阀换流站中金属氧化物限压器的典型配置图!4。不同位置的限压器在正常工作时作用电压波形有很大的差异，下面分别作简单介绍。

(1) 在换流站交流侧的相间限压器(图3.10中A),其正常工作电乐接近工频交流,是交流类型的限压器。

(2) 连接在直流线路上的限压器(图3.10中F),正常工作电压基本上是直流,属于典型的直流限压器。

(3) 连接在换流站阀侧的限乐器(图3.10中J),其正常工作电压Uv在每工频周期的240°内晶闸阀截止整流,波形为正弦电压上叠加以暂态电压，而在晶闸阀导通的120°内为零电压图3.11(a),(b)分别表示整流状态和逆变状态时的电压波形，图中T为工频周期。这两个波形作用下的ZnO 阀片的小电流特性基本上是等价的。