最早的避雷器就是一個簡單的氣隙。它們由接于帶電導(dǎo)線與地之間的簡單的桿或球組成，導(dǎo)線和地相隔足夠遠來避免線電壓產(chǎn)生火花放電，但是隔得足夠近可使過電壓發(fā)生時放電。氣隙的缺點是系統(tǒng)的短路電流要在斷路器、熔絲或其他備用裝置起作用時才能斷開。氣隙還有另一個缺點。從電氣性能上看，它們反應(yīng)較慢，并且反應(yīng)結(jié)果如上所述不盡相同。只有當(dāng)大部分快速增長的雷電浪涌加在系統(tǒng)上時才會發(fā)生放電。過小的氣隙可以提供較大的防止雷電波沖擊的裕度，但是可能會導(dǎo)致頻繁且不必要的、由小的工頻干擾引起的閃絡(luò)。
非線性電阻可以認為其電阻特性隨著外加電壓而變化(見圖20-3)。在正常電壓條件下，電阻值很高；在非正常的高壓情況下，電阻值很低。
在過去，廣泛的用于閥型避雷器的材料為碳化硅。它與陶瓷粘合劑混合，在高壓下壓制成塊狀，在溫度超過2000°F的窯里燒。這個就是閥塊組件。避雷器中使用的閥塊數(shù)量取決于系統(tǒng)額定電壓下的電阻要求。對于碳化硅閥塊，關(guān)鍵是將氣隙與塊料串聯(lián)，因為它們要傳導(dǎo)工作電壓時的大量電流。間隙必須在電弧室里電離空氣，并在閥塊遇到任何電壓前擊穿間隙。在氣隙被擊穿之后，閥塊開始傳導(dǎo)沖擊電流和工作電流。雷電沖擊產(chǎn)生的高電壓使閥塊的電阻值減小，電流通過閥塊流到地。這時加在閥塊上的電壓逐漸接近系統(tǒng)的對地電壓。閥塊又變回正常的高電阻。這迫使工作電流減小到一定值，這個值可以使申聯(lián)閥塊在下一次系統(tǒng)電流過零時切斷。
MOV(可變電阻器)從1978年開始在配電系統(tǒng)中使用。它們第一次被使用在配電系統(tǒng)的終端桿上，也就是升降式避雷器。
因為材料極端的非線性，所以間隙不是必須的。圖20-4的下半部分表示一個MOV避雷器。電壓增加50%可以引起電流在1~100000之間變化。沒有間隙的設(shè)備比帶有間隙的碳化硅避雷器反應(yīng)更快。使得MOV可以在切斷負載的肘形避雷器中使用的主要因素是無間隙。
地下住宅配電(URD)系統(tǒng)使用地下管道和/或有護套絕緣線作為中性線，因此接地電阻/阻抗必須更加認真地處理。對于裸中性線，雷擊的能量沿著電纜的方向消散。護套或管道上的絕緣使得形成的低阻接地成為關(guān)鍵因素。在管道變成塑料之前，客戶端接地幫助老系統(tǒng)形成低電阻。可惜的是現(xiàn)在燃氣管道也采用塑料。
[1] (美)WilliamA.Thue等著;孫建生,徐曉峰等譯. 電力電纜工程（原書第三版）.北京：機械工業(yè)出版社，2014。
