在遠距離輸電中,輸變電設備受到各種過電壓的威脅。輸電電壓較低時,決定輸變電系統絕緣水平的主要因素是雷電過電壓,可采用單純的火花間隙避雷器加以保護。后來,人們改用串聯碳化硅等非線性電阻,發展了閥式避雷器,既能限制遠雷過電壓,又能限制近雷過電壓。
輸電電壓向高壓、超高壓和特高壓發展,雷電過電壓并不隨之按比例升高,而操作過電壓則逐漸成為決定輸變電系統絕緣水平的主要因素。因而,相應地發展了磁吹閥式避雷器、限流型磁吹閥式避雷器,達到具有限制雷電過電壓和操作過的電壓的水平。
20世紀70年代初,科學家專注于氧化鋅非線性電阻元件在電力避雷器上應用的研究。由于氧化鋅非線性電阻具有優異的非線性特性、極好的通流能力及其他優點,近幾年,氧化鋅避雷器得到迅速發展,現已制成3.3~500kV整個系列的產品,并正向更高電壓等級發展。氧化鋅避雷器的發展已成為避雷器的主要方向。電力用避雷器發展過程中可概括為四個階段:
一是,火花間隙;
二是,碳化硅閥式鏈花窗;
三是,碳化硅限流型避雷器;
四是,氧化鋅避雷器。