氧化锌压敏电阻是避雷器的核心元件。研究了多元素掺杂的稀土掺杂的氧化锌压敏电阻的电气性能,选用了铝、镓、钇元素掺杂来综合提高氧化锌压敏电阻的综合电气性能。随着镓元素的引入,稀土钇掺杂的氧化锌压敏电阻的泄漏电流得到了明显的抑制。Ga³⁺占据了氧化锌晶界层上的空位,从而提高了晶界的势垒高度,因此,压敏电阻的泄漏电流得到了有效的抑制。Y₂O₃主要位于氧化锌晶粒的周围抑制氧化锌晶粒的生长,从而提高了压敏电阻的电压梯度。Al³⁺固溶到了氧化锌晶粒中降低了晶粒的阻抗,因此可以有效降低压敏电阻在通过大电流时的残压比。当氧化镓、硝酸钇、硝酸铝的掺杂摩尔分数分别为0.5、0.9、0.2时可以获取最佳的电气性能,此时压敏电阻的非线性系数为83,残压比1.56,泄漏电流密度为1.44μA/cm²,电压梯度达到479 V/mm。此多元素掺杂研究有助于提高氧化锌避雷器的保护性能,实现深度限制电力系统,特别是特高压系统的过电压。