一、定義與本質(zhì)

火花間隙保護器是一種利用空氣間隙絕緣擊穿特性實現(xiàn)過電壓保護的電氣裝置，又稱 “火花間隙避雷器” 或 “間隙式防雷器”。其核心由兩個金屬電極構(gòu)成，電極間保持一定距離（間隙），正常時呈絕緣狀態(tài)，當線路遭遇雷電、操作過電壓等瞬態(tài)高壓時，間隙迅速擊穿放電，將過電壓引導(dǎo)至大地，保護后端設(shè)備免受損壞。

二、核心工作原理

絕緣與擊穿機制

正常狀態(tài)：間隙內(nèi)空氣為絕緣體，絕緣電阻通常≥100MΩ，不影響線路正常運行。

過電壓觸發(fā)：當電壓超過間隙擊穿閾值（如 10kV、15kV，由間隙距離決定），空氣電離形成導(dǎo)電通路，瞬間泄放雷電流（可達數(shù) kA）。

自動恢復(fù)：過電壓消失后，間隙溫度下降，空氣絕緣性能恢復(fù)，裝置回到初始狀態(tài)。

與其他保護器的區(qū)別

不同于氧化鋅避雷器（靠非線性電阻泄流），火花間隙保護器完全依賴空氣物理放電，無老化損耗，壽命更長（5~8 年），但動作電壓精度較低。

三、典型結(jié)構(gòu)與分類

1. 基本結(jié)構(gòu)

電極：通常為銅或不銹鋼材質(zhì)，形狀有棒狀、球狀、板狀等，間隙距離可調(diào)節(jié)（如 2~10mm）。

外殼：絕緣材料（如環(huán)氧樹脂、陶瓷）或金屬（需額外絕緣處理），保護內(nèi)部電極并固定間隙。

接地端：連接地網(wǎng)，確保雷電流泄放路徑低阻抗。

2. 分類方式分類維度

類型

特點

應(yīng)用場景

架空線路型

安裝于鐵塔、電線桿，防雷電直擊或感應(yīng)過電壓。

埋地型（地級保護器）

外殼防腐、防水，適應(yīng)土壤環(huán)境，用于地下電纜、管道防雷（詳見前問）。

間隙結(jié)構(gòu)

棒 - 棒間隙

結(jié)構(gòu)簡單，擊穿電壓穩(wěn)定性一般，成本低。

棒 - 球間隙

電場分布更均勻，擊穿電壓更穩(wěn)定，適用于高精度保護場景。

是否帶滅弧裝置

普通型

放電后靠空氣自然滅弧，適用于小電流場景。

滅弧型

內(nèi)置滅弧柵或產(chǎn)氣材料，快速熄滅電弧，防止間隙燒蝕，適用于大電流場景。

四、核心功能與應(yīng)用場景

核心功能

過電壓泄放：限制瞬態(tài)電壓幅值，保護變壓器、電纜、通信設(shè)備等免受過電壓沖擊。

電氣隔離：正常時不影響線路電流，故障時快速導(dǎo)通，兼具 “開路 - 短路” 切換能力。

免維護耐用性：無電子元件，靠物理放電工作，耐大電流沖擊，適合惡劣環(huán)境。

典型應(yīng)用

電力系統(tǒng)：架空線路防雷、配電變壓器低壓側(cè)保護、開閉所過電壓防護。

通信與鐵路：信號電纜防雷、鐵軌接地保護、基站饋線防雷。

埋地設(shè)施：地下電纜終端、燃氣 / 石油管道接地、地網(wǎng)均衡保護（埋地型專屬）。