閥型避雷器是電力系統(tǒng)中重要的防雷裝置之一，它主要由放電間腺和非線性電阻閥片組成，裝在瓷管里密封起來(lái)。其工作原理是:  當(dāng)電力系統(tǒng)中沒(méi)有過(guò)電壓時(shí)，避雷器的放電間隙具有足夠的對(duì)地絕緣強(qiáng)度，不會(huì)被正常的工頻電壓所擊穿，此時(shí)非線性電阻閥片也不通過(guò)電流。當(dāng)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)危險(xiǎn)的過(guò)電壓時(shí)，放電間隙很快被擊穿，使電流通過(guò)非線性電阻閥片而流入大地。非線性電阻閥片不遵守歐姆定律，當(dāng)它承受工頻電壓時(shí)具有高電阻，工頻電流難以通過(guò)，而對(duì)于沖擊高電壓，它又變成低電阻，沖擊電流很容易通過(guò)。當(dāng)雷電流通過(guò)時(shí)，非線性電阻閥片上的電壓降很小，而雷電流過(guò)去后，接著而來(lái)的電力系統(tǒng)工頻電流將遇到閥片的高電阻，因而可將工頻電流限制到很小的程度，于是該電流迅速地被放電間隙所切斷，使電力系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

    放電間隙的電極由銅片沖壓成小圓盤(pán)狀，中間以云母墊圈隔開(kāi)，間除距離為0.5-1mm，如圖4.21 (1)所示。間隙之間的電場(chǎng)接近均勻電場(chǎng)，但在過(guò)電壓作用下，云母墊圈與電極之間的空氣縫腺還是會(huì)發(fā)生局部放電，給間隙放電提供了光輻射預(yù)游離因子，因此放電間隙的放電分散性較小，伏秒特性較平緩，避雷器沖擊放電電壓與工頻放電電壓幅值之比(即沖擊因素)可降低到1:1左右，有利于絕緣配合。實(shí)際上通常將若干放電間隙組成標(biāo)準(zhǔn)組合件，如圖4.21 (2)所示，然后再根據(jù)不同要求把幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組合件串聯(lián)起來(lái)構(gòu)成全部放電間隙。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是續(xù)流電弧被間隙電極分割皮許多短弧，易于切割工頻續(xù)流。依靠極板上的復(fù)合和散熱作用，去游離程度較高，使短弧在工頻續(xù)流過(guò)零后不易重燃，提高了間隙絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)能力。

   非線性電阻閥片用碳化硅(SiC)加結(jié)合劑，如方解石，水玻璃或磁泥等。在300 -350攝氏度低溫下燒結(jié)而成，將許多閥片串聯(lián)成組件，各閥片的兩面噴涂侶粉，以使閥片間保持良好技觸。側(cè)面涂有機(jī)絕緣涂料，以防止沿面閃絡(luò)。該閥片的電阻值隨流過(guò)的電流大小而呈非線性變化，正符合改善避雷器保護(hù)性能的要求。圖4.22為該閥片的靜態(tài)伏安特性，若用公式則可以寫(xiě)成:

             U=CIβ

          式中: C為碳化硅的材料系數(shù)，與閥片截面和厚度有關(guān):

      β為非線性系數(shù)，其值為0.2-0.22.

    由于各放電間隙的電極對(duì)地和周圍物體有寄生電容，間隙之間電壓分布不均勻，使得每個(gè)放電間隙的作用不能充分發(fā)揮，從而減弱了避雷器的滅弧能力，降低了工頻放電電壓，所以除FS系列閥型避雷器外，F(xiàn)Z系列閥型避雷器均在放電間隙上并聯(lián)了一組均壓電阻《即分路電阻)，它的電路原理如圖4.23所示。在工憑電壓下，放電間隙串聯(lián)等值電容大于分路電阻，間隙電壓主要由分路電阻來(lái)決定，因此使得間隙的工頻電壓分布均勻而又不會(huì)降低工頻放電電壓和滅孤能力，在沖擊電壓下，沖擊電壓的等值頻率很高，放電間腺的等值電容小于分路電阻，間隙電壓分布主要取決于電容。由于寄生電容使放電間隙電壓分布不均勻，于是避雷器的沖擊放電電壓低于單個(gè)間隙沖擊放電電壓的總和，這樣就降低了避雷器的沖擊因素，改善了保護(hù)性能。