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。其工作原理是:  當(dāng)電力系統(tǒng)中沒有過電壓時，避雷器的放電間隙具有足夠的對地絕緣強(qiáng)度，不會被正常的工頻電壓所擊穿，此時非線性電阻閥片也不通過電流。當(dāng)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)危險(xiǎn)的過電壓時，放電間隙很快被擊穿，使電流通過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)它承受工頻電壓時具有高電阻，工頻電流難以通過，而對于沖擊高電壓，它又變成低電阻，沖擊電流很容易通過。當(dāng)雷電流通過時，非線性電阻閥片上的電壓降很小，而雷電流過去后，接著而來的電力系統(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狀，中間以云母墊圈隔開，間除距離為0.5-1mm，如圖4.21 (1)所示。間隙之間的電場接近均勻電場，但在過電壓作用下，云母墊圈與電極之間的空氣縫腺還是會發(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)不同要求把幾個標(biāo)準(zhǔn)組合件串聯(lián)起來構(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決定，因此使得間隙的工頻電壓分布均勻而又不會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。