低压电源系统及信息系统中大量用到以ZnO压敏电阻为主的各类SPD(Surge Protective Devices)进行电涌防护.在长期运行过程中ZnO压敏电阻会出现性能劣化,从而影响电涌防护能力.因此及时地检测出损坏或性能降低的SPD元件,对维护被保护系统的安全、避免事故的发生具有非常重要的意义.该文介绍了ZnO压敏电阻的工作原理,分析其不同劣化的原理及具体的故障形式,研究不同故障的具体特征.结合组合波冲击的分析提出了通过组合波冲击响应来分析ZnO压敏电阻及由其构成的SPD性能的方法.该文针对低压电源系统及信息系统电涌防护所用SPD的具体特点,设计了一套基于组合波冲击响应的SPD自动测量系统.试验结果表明这套系统满足测量的要求,可以用该系统对SPD进行状态检测.该文采用测量系统对具有各种典型故障的ZnO压敏电阻进行了组合波冲击试验.结果表明由于结构或者伏安特性的改变,造成组合波响应出现不同的特征.发生冲击破坏的ZnO压敏电阻响应中出现由于放电引起的波形畸变;发生老化的ZnO压敏电阻响应电压电流峰值会随着老化程度的不同而改变.结合试验结果,提出了基于小波分析以及单次冲击能量损耗计算的ZnO压敏电阻故障分析方法.该文基于ZnO压敏电阻的等效模型,对不同类型的SPD分别建立了等效模型.仿真计算了各类SPD在组合波冲击下的响应特性,分析表明在仿真结果与试验结果具有良好的一致性,模型可以用来对SPD组合波冲击响应进行仿真计算.