避雷器是一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，通常接于带电导线和大地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；当电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。

　　一.管式避雷器内间隙（又称灭弧间隙）置于产气材料制造成的灭弧管内，外间隙将管子与电网隔开。雷电过电压使内外间隙放电，内间隙电弧高温使产气材料产生气体，管内气压迅速增加，高压气体从喷口喷出灭弧。管式避雷器具有较大的冲击通流能力，可用在雷电流幅值很大的地方。但管式避雷器放电电压较高且分散性大，动作时产生截波，保护性能较差。

　　二.阀式避雷器分为碳化硅阀式避雷器和金属氧化物避雷器（又称氧化锌避雷器）。阀式避雷器由若干非线性电阻片(阀片)组成，并可串联(或并联)有放电间隙的避雷器。

　　㈠ 碳化硅避雷器其基本工作元件是叠装于密封瓷套内的火花间隙和碳化硅阀片（电压等级高的避雷器产品具有多节瓷套）。火花间隙的最大的作用是平时将阀片与带电导体隔离，在过电压时放电和断电供给的续流。碳化硅避雷器的火花间隙由许多间隙串联组成，放电分散性小，伏秒特性平坦，灭弧性能好。碳化硅阀片是以电工碳化硅为主体，与结合剂混合后，经压形、烧结而成的非线性电阻体，呈圆饼状。碳化硅阀片的最大的作用是吸收过电压能量，利用其电阻的非线性（高电压大电流下电阻值大幅度下降）限制放电电流通过自身的压降（称残压）和限制续流幅值，与火花间隙协同作用熄灭续流电弧。碳化硅避雷器按结构不同，又分为普通阀式和磁吹阀式两类。后者利用磁场驱动电弧来提高灭弧性能，从而具有更加好的保护性能。碳化硅避雷器保护性能好，大范围的使用在交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘。

　　（F-阀式避雷器，C-具有磁吹放电间隙的避雷器，Z-适用于发电厂、变电站，N2-设计序号，J-系统中性点有效接地，110、220-标称电压110KV）

　　4.FCD3-15主变低压侧 （F-阀式避雷器，C-具有磁吹放电间隙的避雷器，D-适用于旋转电机，3-设计序号，15-额定15KV）

　　㈡ 金属氧化物避雷器氧化锌避雷器是上世纪七十年代发展起来的一种新型避雷器，其基本工作元件是密封在瓷套内的氧化锌阀片。氧化锌阀片是以ZnO为基体,添加少量的Bi2O3、MnO2、Sb2O3、Co3O3、Cr2O3等制成的非线性电阻体，每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电阻），在正常的工作电压作用下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态。但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。

　　高压类；66KV以上等级氧化锌避雷器系列新产品，划分为500kV、220kV、110kV、66kV四个电压等级。

　　中压类；3kV～66kV（不包括66kV系列的产品）范围内的氧化锌避雷器系列新产品，可划分为3kV、6kV、10kV、35KV四个电压等级。

　　低压类；3KV以下（不包括3kV系列的产品）的氧化锌避雷器系列新产品，可划分为1kV、0.5kV、0.38kV、0.22kV四个电压等级。

　　氧化锌避雷器按标称放电电流可划分为20、10、5、2.5、1.5kA五类。

　　氧化锌避雷器按用途可划分为系统用线路型、系统用电站型、系统用配电型、并联补偿电容器组保护型、电气化铁道型、电动机及电动机中性点型、变压器中性点型七类。

　　瓷外套：瓷外套氧化锌避雷器按耐污秽性能分为四个等级，Ⅰ级为普通型、Ⅱ级为用于中等污秽地区（爬电比距20mm/KV）、Ⅲ级为用于重污秽地区（爬电比距25mm/kV）、Ⅳ级为用于特重污秽地区（爬电比距31mm/kV）。目前，潘家口220KV开关站污秽等级为：II级爬距：25mm/KV

　　复合外套：复合外套氧化锌避雷器是用复合硅橡胶材料做外套，并选用高性能的氧化锌电阻片，内部采取了特殊结构，用先进工艺方法装配而成，具有硅橡胶材料和氧化锌电阻片的双重优点。该系列新产品具有绝缘性能好、耐污秽、防爆、体积小、重量轻、平时免维护、不易破损、密封可靠、耐老化等特点。

　　氧化锌避雷器按结构性能可分为；无间隙（W）、带串联间隙（C）、带并联间隙（B）三类。

　　对于能量有限的过电压如雷电过电压和操作过电压，避雷器泄流能起限压保护作用。对能量是无限（有补充能源）的过电压，如暂态过电压（工频过电压和谐振过电压的总称），其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍，与工频电源频率总有合拍的时候，如因某些原因而激发暂态过电压，工频电源能自动补充过电压能量，即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减，暂态过电压如果进入避雷器保护动作区，势必长时反复动作直至热崩溃。

　　碳化硅避雷器暂态过电压承担接受的能力强，但由于运行中动作特性稳定性差，常因冲击放电电压（保护动作区起始电压）值下降，仍可能遭受暂态过电压危害。

　　无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压（可近似地把参考电压当作拐点电压）偏低，仅2.21～2.56Uxg（最大相电压），而有些暂态过电压最大值达2.5～3.5Uxg，故其对暂态过电压承担接受的能力差。

　　对暂态过电压危害有效防护办法是利用结构稳定性很高的串联间隙将全部暂态过电压限定在保护死区内，使避雷器免受其危害。满足这种要求的就是串联间隙氧化锌避雷器。

　　保护间隙或管式型避雷器在间隙击穿后，保护回路再也没有限流元件，保护动作都要造成接地故障或相间短路故障，保护作用增多电力系统故障率，影响电力系统的正常、安全运行。

　　氧化锌避雷器，从根本上避免保护作用产生接地故障或相间短路故障，且不用自动重合闸装置就能减少线路雷害停电事故。

　　有时高压电力装置可能遭受连续雷电冲击，连续雷电冲击是指两次雷电入侵波间隔时间仅数百μs至数千μs，间隔时间极短。碳化硅避雷器保护动作既泄放雷电流也泄放工频续流，切断续流时耗最大达10000μs，一次保护循环时间要远大于10000μs才能恢复到可进行再次动作能力，故碳化硅避雷器没有连续雷电冲击保护能力。

　　氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流，雷电流泄放（小于100μs）完毕，立即恢复到可进行再次动作状态，故氧化锌避雷器具有连续雷电冲击保护能力，这对于多雷区或雷电活动特别强烈地区的防雷保护尤为重要。

　　保护间隙或管式避雷器保护动作可能伴随短路电流（几kA至几十kA）对地放电，碳化硅避雷器保护动作有工频续流（避雷器FS型为50A，FZ型为80A，FCD型为250A）对地放电，而造成能源浪费。而氧化锌避雷器可彻底避免保护作用带来的工频能源浪费。

　　各种型号的避雷器在同用途同电压级时，其雷电残压参数相同或接近，这是因为各生产厂都是按国标规定决定残压值的。有的人觉得既然雷电残压值一样，它们的保护作用和效果也应是一样的，随意选用哪种型号都可以。这是一种偏见，因为除雷电残压外，还有其它保护参数，如工频放电电压值，冲击放电电压值，是考察避雷器暂态过电压承担接受的能力，保证其长期正常运行的参数；又如是否有雷电陡波残压值，是标示避雷器防雷保护功能完全的重要参数。综合看来，串联间隙氧化锌避雷器齐备上述保护特性参数。

　　碳化硅避雷器保护动作要泄放雷电流和工频续流，动作负载重，每次动作泄放雷电流为0.04～0.07C电荷量，工频续流为0.5～2.5C电荷量，后者与前者相比一般为11～17倍，且其间隙数量多隙距小，常因动作负载重使部分间隙烧毛烧损。另外，瓷套外壳脏污潮湿也会影响内间隙电容分布，这些都可能使部分间隙失效而降低冲击放电电压值，即动作特性稳定性差，可能增加保护动作频度，或遭受暂态过电压危害，而加速损坏。

　　无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压较低，暂态过电压承担接受的能力差，损坏爆炸率高。

　　串联间隙氧化锌避雷器既有间隙又用ZnO阀片，保护动作只泄放雷电流而无续流，动作负载轻，间隙不需具有灭弧及切断续流能力，故间隙数量特少，3～10kV避雷器仅一个间隙，35kV避雷器为3个间隙串联，间隙的工频放电电压值与碳化硅避雷器相同，间隙隙距大，已将全部暂态过电压限定在保护死区内。

　　避雷器失效的主要特征是泄漏电流增大，运行中不易发现，有可能长时带病运行，故有必要监察其运行工况。碳化硅避雷缺乏监察手段，靠每年定期普遍测试筛选淘汰，事倍功半，还不能随时剔除失效品。

　　氧化锌避雷器可附带脱离器，当其失效损坏时，脱离器自动动作（30mA时不大于8min）退出运行，防止造成更大损失和事故。

　　避雷器常规使用的寿命与许多因素相关，除制造质量，密封失效受潮及其它外因外，避雷器阀片的老化速度是影响寿命的关键因素。

　　碳化硅避雷器因其动作和负载重，续流大，动作特性稳定差，可能遭受暂态过电压危害等原因，加速阀片老化，寿命不长，一般7～10年，甚致有仅3～5年的。

　　无间隙氧化锌避雷器的阀片长期承受电网电压，工作条件严酷，拐点电压低，动作频度大，还可能遭受暂态过电压危害，温度热损伤等原因，迅速加快阀片老化，寿命较短，有的比碳化硅避雷器还短。

　　串联间隙氧化锌避雷器的间隙可保证阀片只在过电压保护动作过程承受高电压，时间极短（100μs内），在其它情况下阀片对于电网电压，或处于隔离状态（纯间隙时），或处于低电位状态（复合间隙电阻分压），大大改善阀片长期工作条件，还可免受暂态过电压危害和温度热损伤，保证阀片温度不超过55℃，来保证避雷器寿命达20年以上。

　　氧化锌阀片在持续工作电压下仅流过微安级的泄漏电流，动作后无续流，不需要火花间隙，结构简化，并具有动作响应快、耐多重雷电过电压或操作过电压作用、能量吸收能力大、耐污秽性能好等优点。已经取代阀式碳化硅避雷器，大范围的应用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘，尤其适合于中性点有效接地的110千伏及以上电网。