目錄
引言
產品圖
組成
知名品牌
元器件的選用
綜合防雷1.外部避雷和內部避雷
2.保護區
防雷保護器1.電源防雷
2.信號防雷
3.等電位連線器
設計原理
性能特點
技術參數
安裝、使用及維護
防雷保護器選用
1.電源第一級防雷
2.電源第二級防雷
3.電源第三級防雷
4.數據信號防雷
6.天饋線保護器
參考文獻
定義及組成
歷史起源
作用特點
主要參數
防雷器分類
電源避雷器包括電源防雷模組、電源防雷箱、電源防雷插座等。電源避雷器是防止雷電和其他內部過電壓侵入設備造成損壞，從室外防雷與線路防雷相結合的綜合防
雷方案，介紹了外部避雷和內部避雷、保護區、防雷等電位連線等概念。分析了電源防雷工作器原理。採用電源避雷器能在最短時間內釋放電路上因雷擊感應而產生
的大量脈衝能量短路泄放到大地，降低設備各接口間的電位差，從而保護電路上的設備。
組成
電源防雷器包括電源防雷模組、電源防雷箱、電源防雷插座等。
電源防雷模組和電源防雷箱的區別在於體積大小不同，後者功能更加強大，且擁有雷電計數器等，但模組比防雷箱更容易安裝且低廉。
知名品牌
國內知名的電源防雷器廠家包括：Airdun【艾爾盾】，深圳安普迅（ANSUN）科比特電源防雷器，雷科星電源防雷器，四川中光，杭州易龍，深圳雷爾盛電源防雷器，安徽中普電源防雷器，科比特電源防雷器，同為電源防雷器、TOP電源防雷器。
國外知名的電源防雷器廠家包括：DEHN、OBO、Phoenix、Soule、ABB、Schneider、LEUTRON等電源防雷器。
元器件的選用
電源避雷器中的電容器和熱熔保險絲的選擇也很重要。電源避雷器長期工作在電網中，由於電容器的質量問題造成電源避雷器整機損壞的事例很多，因此，電容器的耐壓選擇很重要，特別是耐受脈衝高電壓的衝擊能力。電源避雷器中的熱熔保險絲的作用是當雷電流超過電源避雷器最大承受能力時，由於過流作用，可使保險絲斷開，同時由於過截使氧化鋅壓敏電阻溫度上升亦可使保險絲斷開，起到過流和溫度雙重保護作用。由於電源避雷器常態工作條件下，電流非常小，只是在雷電衝擊或脈衝電壓衝擊時，在瞬態條件下起保護作用，因此與常規熱熔保險絲的使用條件有所區別，所以，電源避雷器中的熱熔保險絲應有獨特性能，即在瞬態條件下的熔斷特性。
綜合防雷
考慮室外防雷與線路防雷相結合的綜合防雷方案。
1.外部避雷和內部避雷
避雷針（或避雷帶、避雷網）、引下線和接地系統構成外部防雷系統，主要是為了保護建築物免受雷擊引起火災事故。雷電的破壞力極大，防雷僅有外部防雷是不夠的，雷電波會侵入各電氣通道（如電源線、信號線和金屬管道等）。由其產生的高電壓和浪涌電壓對電訊設備、網路、信息、系統有極大的危害，輕則毀壞線路，重則損壞設備，系統癱瘓，造成難以估算的損失，所以必須有內部防雷。
外部防雷系統
從0級保護區到最內層保護區，必須實行分級保護，對於電源系統，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅳ級，從而將過電壓降到設備能承受的水平。對於信號系統，則分為粗保護和精細保護，粗保護量級根據所屬保護區的級別，而精細保護則要根據電子設備的敏感度來進行選擇。從理論上講，雷電流約有50%是直接流入大地，還有50%將平均流入電氣通道（如電源線、信號線和金屬管道等）。
防雷保護區
內部防雷系統則是防止雷電和其他內部過電壓侵入設備造成毀壞，這是外部防雷系統無法保證的。為了實現內部避雷，需要在進出建築物的保護區的電纜、金屬管道等都要安裝避雷器及過壓保護器，並實行等電位連線。
2.保護區
一個欲保護的區域，從電磁兼容的觀點考慮，由外到內可分為幾級保護區，最外層是0級，是直接雷擊區域，危險性最高，越往裡，則危險程度越低，過壓主要是沿線竄入的，保護區的界面通過外部防雷系統，鋼筋混凝土及金屬罩等構成的禁止層而形成，電氣通道以及金屬管道等則經過這些界面。防雷分級保護防雷等電位連線
3.防雷等電位連線
為了徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差，特別需要實行等電位連線，電源線、信號線、金屬管道等都要通過過壓保護器進行等電位連線，各個內層保護區的界面處，同樣要依次進行局部等電位連線，各個局部等電位連線棒互相連線，並最後與主等電位連線棒相連。
防雷保護器
防雷器的作用，就是在最短時間（納秒級）釋放電路上因雷擊感應而產生的大量脈衝能量短路泄放到大地，降低設備各接口間的電位差，從而保護電路上的設備。
根據強度的不同，又可分為避雷器和過壓保護器。
避雷器的測試電流是：10～350μs的波形,50As,100kA,2.5MJ/Ω。
過壓保護器的測試電流是：8～200μs的波形,0.14As,5kA,0.36MJ/Ω。
電源系統保護器，根據套用場合分為：
（1）避雷器。（2）固定地方安裝的過壓保護器。（3）插座型保護器。（4）信息系統保護器，主要是過壓限制器。
1.電源防雷
（1）高能避雷器用在雷擊區域的LPZ0與LPZ1]圖5防雷保護器測試波形圖6電源一級防雷保護圖7電源二級防雷保護區之間，作為電源系統第一級保護，安裝在總電源進線的配電箱前。最大放電電流100kA(10～350μs),動作時間小於100ns。
（2）過壓保護器用在雷擊區域的0區與1區之間，作為電源系統第二極保護，安裝在UPS或分配電箱前。最大充電電流40kA(8～20μs)，動作時間小於25ns。
（3）浪涌吸收保護器電源第三級保護，主要用於保護重要設備的電源系統，安裝在重要設備的電源插座上。最大放電電流5kA，(8～20μs)，動作時間小於25ns。
2.信號防雷
主要是過壓限制器。（1）雙絞線保護器，用於保護器使用雙絞線傳輸的信號系統，安裝於電子信號系統引入線路前端。最大容通電流10kA(8～20μs)，動作時間小於10ns。（2）接口保護器用於通訊信號線、網路保護和串口保護。最大容通電流750A，動作時間小於10ns。（3）衛星接收器保護器用於保護衛星接收系統，裝在接收天線和接收機和信號電纜接頭上。最大容通電流5kA，傳輸功率400W，傳輸頻率2.5GHz。（4）串口保護器用於保護主機及伺服器，裝於串口前，最大容通電流750A，動作時間小於10ns。（5）同軸電纜保護器用於保護接在同軸電纜上的設備。裝於電纜網卡前。最大容通電流20kA(8～20μs),數據傳輸率16Mbit/s。
3.等電位連線器
等電位連線器用於連線各個單獨接地系統，以構成等電位體。即通訊接地、安全接地、直流接地、防雷接地通過火花間隙連結，在正常情況下各個接地相互獨立，有雷擊時火花間隙導通，將各個地接在一起，使各接地系統的電位同時抬高，形成等電體。最大放電電流100kA(8～20μs)。
設計原理
針對現在市場上出現了各種各樣的防雷器,質量參差不齊,有一些甚至聞所未問(如:不用接地的避雷器,到現在為止,都弄不明白它的工作原理),因此,通過介紹避雷器的工作原理及組成,對客戶甄別真假、優劣,有所幫助。
防雷器元件從回響特性看,有軟硬兩種。屬於硬回響特性的放電元件有火花間隙(基於斬弧技術的角型火花隙和同軸放電火花隙)和氣體放電管,屬於軟回響特性的放電元件有金屬氧化物壓敏電阻和瞬態抑制二極體。這些元件的區別在於放電能力、回響特性和殘壓,避雷器就是利用它們不同的優缺點,揚長避短,組合成各種避雷器,保護電路。一、火花間隙(Arcchopping)
1、放電間隙:原理是兩個如牛角現狀的電極,距離很短,用絕緣材料分開,當兩個電極間的電場強度達到擊穿強度時,電極之間形成電流通路。當雷電波來到的時候首先在間隙處擊穿,使間隙的空氣電離,形成短路,雷電流通過間隙流入大地,而此時間隙兩端的電壓很低,從而達到保護線路的目的。電場強度低於擊穿間隙時,放電間隙型避雷器-又恢復絕緣狀態。常用於高壓線路的避雷防護中。在低壓系統,常用於電源的前級保護。
火花間隙型避雷器產品的優劣,在於製成電極的材料、間隙距離及絕緣材料。
優點:具有很強放電能力、通流量大,10/350μs脈衝波形能夠疏導50KA的脈衝電流,用於8/20μs脈衝電流,可以大於100KA,很高的絕緣電阻以及很小的寄生電容,漏電流小。對正常工作的設備不會帶來任何有害影響。
缺點:殘壓高(2.5~3.5KV),反應時間長(≦100ns),動作電壓精度較低,有工頻續流,因此在保護電路中應串聯一個熔斷器,使得工頻續流迅速被切斷。
注:由於兩隻放電管分別裝在一個迴路的兩根導線上,有時會不同時放電,使兩導線之間出現電位差,為了使兩根導線上的放電管能接近統一時間放電,減少兩線之間的電位差,又研製了三級放電管。可以看作是由兩隻二級放電管合併在一起構成的。三級放電管中間的一級作為公共地線,另兩級分別接在迴路的兩條導線上。
2、氣體放電管(Gasdischargetube,GDT):是一種陶瓷或玻璃封裝,管內再充以一定壓力的惰性氣體(如氬氣),開關型的保護元件,有二電極和三電極兩種結構。當電場強度達到擊穿惰性氣體強度時,就引起間隙放電,從而限制極間的電壓。8/20μs脈衝電流能夠疏導10KA。放電電壓不穩定,當電壓大於12V、電流電壓100mA時,會產生後續電流。通常用於測量、控制、調節技術電路和電子數據處理傳輸電路中。
二、金屬氧化物壓敏電阻(Metaloxidevaristor,MOV):
以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻,當加在電阻兩端的電壓小於壓敏電壓時,壓敏電阻呈高阻狀態,如果並聯在電路上,該閥片呈斷路狀態;當加在壓敏電阻兩端的電壓大於壓敏電壓時,壓敏電阻就會擊穿,呈現低阻值,甚至接近短路狀態。壓敏電阻這種被擊穿狀態是可以恢復的,當高於壓敏電壓的電壓被撤銷以後,它又恢復高阻狀態。當電力線被雷擊時,雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿,雷電流通過壓敏電阻流入大地,使電力線上的類電壓被鉗制在安全範圍內。
氧化鋅壓敏電阻避雷器,現在市場上流通很多,我國在20世紀80年代末才大批生產,被認為目前最新型、技術最先進,會做專題詳細介紹。現在我國的輸電線路的避雷器,都採用氧化鋅避雷器。
優點:開關電壓範圍寬:6V~1.5KV,反應速度快(25ns),殘壓低(可以達到終端設備的安全工作電壓),通流量大(2KA/cm2),無續流,壽命長。
缺點:容易老化,動作幾次後,漏電流會增大,從而導致壓敏電阻過熱,最終導致老化失效。電容較大,許多情況下不在高頻、超高頻系統中使用。該電容又與導線電容構成一個低通。該低通會造成信號的嚴重衰減。但在頻率低於30KHZ時,這種衰減可以忽略。
三、瞬態抑制式二極體(Transientvoltagesuppressor,TVS):
1、二極放電管:有兩種形式:一是齊納型(為單向雪崩擊穿),二是雙向的矽壓敏電阻。性能類似開關二極體等。在規定的反向電壓作用下,兩端電壓大於門限電壓時,其工作阻抗能立即降至很低的水平以允許大電流通過,並將兩端電壓鉗制在很低的水平,從而有效地保護末端電子產品中的精密元件避免損壞。雙向TVS可在正反兩個方向吸收瞬時大脈動功率,並把電壓鉗制在預定水平。適用於交流電路。
優點:動作時間極快,達到皮秒級。限制電壓低,擊穿電壓低,套用於各種電子領域。
缺點:電流負荷量小,電容相當高,一般在20pF以下,現在的陶瓷放電管能夠做到3~5pF。
電子信息系統所需的浪涌保護系統一般採用兩級或三級組成。採用氣體放電管、壓敏電阻和抑制二極體,並利用各種浪涌抑制器的特點,實現可靠保護。氣體放電管一般放線上路輸入端作為一級浪涌保護器件,承受大的浪涌電流,屬於泄流型器件。二級保護器件採用壓敏電阻,可在極短時間內(ns)將浪涌電壓限制在較低的水平。對於高度靈敏的電子電路,可採用抑制二極體作為三級保護。在更短的時間內將浪涌電壓限制在末端電子設備的絕緣水平以內。如圖,當雷電等浪涌到來時,抑制二極體首先導通,把瞬間過電壓精確地控制在一定的水平,如果浪涌電流較大,則壓敏電阻啟動並泄放一定的浪涌電流,這時壓敏電阻兩端的電壓會有所升高,直至推動前級氣體放電管放電,把大電流泄放到地。當三種器件線上路中的距離較遠時,導通順序會從氣體放電管開始,依次導通。
避雷器的工作,是從反應時間最快、設備的最末端開始的,然後逐級往前端啟動的。,
單純用氣體放電管保護後端的設備會出現下列問題:導通時間過長,殘壓過大,有可能超過後端設備的耐壓水平。放電後,會產生工頻續流。為避免上述問題,採用另外一種電路。為了解決產生工頻續流的問題,同時也避免壓敏電阻因漏電流過大而發熱自爆或老化,我們在氣體放電管上串聯一個壓敏電阻,這樣就可避免產生工頻續流,又可以防止壓敏電阻因漏電流而自爆、老化。但新的問題又產生了,這樣避雷器的動作時間為氣體放電管的導通時間和壓敏電阻導通時間的總和。假設氣體放電管的導通時間為100ns,壓敏電阻的導通時間為25ns,則它們總的反應時間為125ns。為了減小反應時間,在電路中併入一個壓敏電阻,這樣可使總的反應時間為25ns。
:當過電壓出現時,抑制二極體作為動作最快的元件首先動作,線路設計為,在抑制二極體可能毀壞之前,放電電流即隨著幅值的上升轉換到前置的放電路徑上,即充氣式放電路上。
Us+△u≥UgUs:抑制二極體上的電壓△u:去耦感應線圈上的電壓Ug:氣體放電管的動作電壓
如果放電電流小於該值,則充氣放電管不動作。採用這種線路不僅可以在低保護水平的條件下利用放電器動作迅速的優點,同時還可以達到很高的放電電容。這樣就可以消除抑制二極體過載一級熔斷器在出現電源續流時頻繁切斷電路的缺點。
頻率較高的線路也可以採用歐姆式電阻作為去耦元件,與低電容橋接線路共同使用。
2、三極放電管:在兩根的導線上,安裝兩個二極放電管,會出現電位差,因此就有三極放電管,多了一極做公共接地,可以減少時間差(0.15~0.2μs),及由此產生的橫向雷電壓幅值。
市場上普通電源避雷器器件一般採用壓敏電阻,用於一級、二級和三級電源。這種組合方式在距離大於5米時,導通時間從第一級開始逐級向後導通。
若第一級採用氣體放電管,二級和三級採用壓敏電阻,則必須滿足第一級與第二級滿足大於十米的距離,第二級與第三級滿足大於5米的距離,這樣才能保證前一級先動作。否則可能導致第一級不動作的現象,而二級和三級避雷器又沒有那么大的通流量,導致避雷器無法切實保護設備。這點在工程設計中一定要引起注意。
安裝界面
安裝界面單相一體化電源防雷箱可用於電源線路的負載設備第二級防護，防止低壓設備受到過壓干擾或雷擊破壞。安裝於防雷分區LPZOA-2界面。
性能特點
l單相一體化電源防雷箱採用共模、差模全保護模式
l單相一體化電源防雷箱採用多級壓敏嵌位並聯技術
l單相一體化電源防雷箱採用通流量大殘壓低、回響時間快
l單相一體化電源防雷箱採用帶負載過流、過熱、失效分離裝置
l單相一體化電源防雷箱的
技術參數
套用說明 安裝於防雷分區LPZOA-2界面
測試依據 EDINVDE0675-6：1989-11和-6/AI：1996-03
額定電壓（最大持續操作電壓） Uc 275V~690V_
最大放電電流 Imax 40KA
電壓保護水平 UP ≤2.5KV
回響時間 tA ≤100ns
最大保險絲強度 100AgL/gG
短路電流強度 25KA/50Hz
工作溫區 C -40C-+80C
安裝L1、L2、L3、N導體截面 並聯/多股10mm2
安裝PE導體截面 並聯/多股25mm2
外殼材質 冷軋鋼板
報警功能 帶故障遙信觸點和聲光報警
雷擊計數 0-99
工作狀態 正常為綠色、失效或故障為紅色
連線類型 螺鏇接線端
保護等級 IP20
安裝寬度(mm) 282mm×172mm×70mm
安裝、使用及維護
1．本系列單相電源避雷器採用深色全金屬外殼，密封性好、安全可靠。
2．本系列單相電源避雷器採用並聯方式與被保護設備連線；請勿擅自拆卸本系列產品。
3．用戶按避雷器上的接線標誌正確接線，接地線用截面積不小於25mm的絕緣黃綠銅導線。
接地線長度儘可能的短，以減小接地電阻。
4．本系列產品出廠時配有安裝配件，用戶可以根據實際情況安裝、接線，檢查有、無接錯後即可通電投入運行。
5．定期檢查電源避雷器的工作情況：
避雷器正常時，工作指示燈（綠燈）亮，當避雷器上的劣化指示燈（紅）亮時，表明該電源避雷器內部重要元器件失效，則請立即更換。
6．電源防雷箱使用期間，應定期檢測並查看指示燈工作狀態：綠色指示燈為工作指示，
防雷箱工作正常；紅色指示燈正常工作時不亮，當防雷箱出現故障，紅色指示燈亮，應及時維修或更換。
7．電源防雷箱的雷電計數器計數範圍為0~99次，計數動作電流為不小於5KA；通電時顯示為00次，當停電時不再顯示，可以按“讀數”按鈕，顯示雷擊的次數。在防雷箱上端設有計數器清零按鈕，查看後可隨時對計數器進行清零；
8．接地電阻不大於4Ω。
9．非專業人員請勿拆卸。
箱體採用優質鋼材製作，阻燃、防腐 l單相一體化電源防雷箱採用工作狀態指示及雷擊計數，提供遙信，聲光報警l單相一體化電源防雷箱採用壓敏串接氣放管徹底消除漏電流，安全性能更高
【工作原理】
單相一體化電源防雷箱是當感應雷侵入電源傳輸線路時，避雷器的防雷組件以納秒級100ns）的回響速度呈現低電阻狀態，迅速將雷電流泄放至大地，並把由雷電流引起的過電壓限制在被保護設備允許承受的耐壓範圍內，以確保設備安全運行，使保護設備免於受損編輯本段防雷保護器選用
1.電源第一級防雷對於城市供電網三相四線制系統，第一級電源防雷四線採用高能避雷器4個，在三條火線上，一條零線上各並聯一個高能避雷器與地連線。
當供電迴路熔斷器F1（或空氣開關）額定電流大於250A時，需在高能避雷器並聯支路上（火線）加裝250A熔斷器F2（或空氣開關），反之則不需要。
2.電源第二級防雷
第二級電源防雷採用過壓保護器4個，在三條火線、一條零線上各並一個過壓保護器與地連線。
在正常情況下，保護器處於高阻狀態，當電網由於雷擊或開關操作出現瞬時脈衝電壓時，過壓保護器內藏模組里的氧化鋅壓敏電阻元件立即在納秒時間內迅速導通，將該脈衝電壓短路到大地泄放，從而保護所有設備，當該脈衝電壓流過保護器後，保護器又變為高阻狀態，從而不影響設備的供電。
當供電迴路熔斷器F1（或空氣開關）額定電流大於125A時，需在過壓保護器並聯支路上（火線）加裝125A熔斷器F2（或空氣開關），反之則不需要。
3.電源第三級防雷
第三級防雷保護，用於保護重要設備的電源系統、電子設備的精細過壓保護。安裝在重要設備的電源插座上。
綜合以上三種電源防雷的原理說明，右圖為電源三級防雷的原理圖。可結合文字和原理圖來理解整個電源的三級防雷。
4.數據信號防雷
數據信號防雷保護低電平數據信號部分，包括雙絞線傳輸、通訊信號線、衛星接收器天線、主機及伺服器、同軸電纜、串口等處安裝信號防雷保護器。
（1）信號一級保護
雙絞線信號保護（過壓保護插頭）保護信號系統和設備。額定電壓100VAC/DC，每線最大放電電流Ismax為10kA(8～20μs)，回響時間≤10ns。
對於電力線路、信號線路（模擬和數字），例如電話設備為110VAC/DC；控制和儀表線路、數據線路為12V直流/8V交流和24V直流/15V交流。
（2）信號二級保護
串口保護器帶過保護電路的插入式選配器，用來保護信號系統和設備，都可用在高傳輸場合。例如保護連線埠的主機及伺服器，裝於串口前。額定電壓8V、12V，最大放電電流Ismax為15kA，數據傳輸速率1Mbit/s。精細保護用額定電壓12V直流，額定放電電流100A(8～20μs)，數據傳輸速率為1Mbit/s。
同軸電纜信號保護器用於保護使用75Ω～93Ω接口的計算機系統，裝於粗、細纜網卡前，最大放大電電流Ismax為20kA(8～20μs)，數據傳輸速率為16Mbit/s。5.廣播衛星天線饋線（有線電視線路）過壓保護器 用來保護75Ω系統的設備，如天線放大器，廣播衛星接收系統等。最大放電電流Ismax為3.5kA(8～20μs),頻率範圍4～2050MHz。6.天饋線保護器
用於50Ω、75Ω和93Ω的同軸天饋系統，如無線電系統。裝在接收天線和接收機的信號電纜接頭上。頻率上限200MHz～1GHz,最大發射功率1.2kW。
五、結論
正確安裝電源防雷器，設備因雷擊導致電源損壞的機會，可以減少到接近零，即可免除更換設備之費用，保障系統不間斷連續運行。並可減少建築物因雷擊所引起的電源火警機會，確保人身及其他財產的安全。
參考文獻
[1]陳志清謝恆坤氧化鋅壓敏瓷及其在電力系統中的套用水利電力出版社，1992年4月
[2]蔣國雄邱毓昌避雷器及其高壓試驗西安交通大學出版，1989年5月
[3]中華人民共和國電子工業部標準MYL1型防雷用氧化鋅壓敏電阻器，SJ2307.1.－83
[4]中華人民共和國鐵道行業標準鐵路信號設備雷電防護用氧化鋅壓敏電阻器TB/T2312－92
定義及組成
防雷器包括：電源防雷器和信號防雷器,防雷器也命名為:避雷器，浪涌保護器，電涌保護器，在資訊時代的今天，電腦網路和通訊設備越來越精密，其工作環境的要求也越來越高，而雷電以及大型電氣設備的瞬間過電壓會越來越頻繁的通過電源、天線、無線電信號收發設備等線路侵入室內電氣設備和網路設備，造成設備或元器件損壞，人員傷亡，傳輸或儲存的數據受到干擾或丟失，甚至使電子設備產生誤動作或暫時癱瘓、系統停頓，數據傳輸中斷，區域網路乃至廣域網遭到破壞。其危害觸目驚心，間接損失一般遠遠大於直接經濟損失。防雷器就是通過現代電學以及其它技術來防止被雷擊中的設備。
歷史起源
最原始的防雷器是羊角形間隙，出現於19世紀末期，用於架空輸電線路，防止雷擊損壞設備絕緣而造成停電，故稱“防雷器”。20世紀20年代,出現了鋁防雷器,氧化膜防雷器和丸式防雷器。30年代出現了管式防雷器。50年代出現了碳化矽防雷器。70年代又出現了金屬氧化物防雷器。現代高壓防雷器，不僅用於限制電力系統中因雷電引起的過電壓，也用於限制因系統操作產生的過電壓。
作用特點
防雷器的作用是用來保護電力系統中各種電器設備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態過電壓衝擊而損壞的一種電器。防雷器的類型主要有保護間隙、閥型防雷器和氧化鋅防雷器。保護間隙主要用於限制大氣過電壓，一般用於配電系統、線路和變電所進線段保護。閥型防雷器與氧化鋅防雷器用於變電所和發電廠的保護，在500KV及以下系統主要用於限制大氣過電壓，在超高壓系統中還將用來限制內過電壓或作內過電壓的後備保護。
主要參數
1、標稱電壓UN：設備正常耐受電壓，不動作。與被保護系統的額定電壓相符，在信息技術系統中此參數表明了應該選用的保護器的類型，它標出交流或直流電壓的有效值。
2、額定電壓UC：能長久施加在保護器的指定端，而不引起保護器特性變化和激活保護元件的最大電壓有效值。
3、額定放電電流Isn：也稱標稱放電電流In，給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊10次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。
4、最大放電電流Imax：給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊1次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。
5、電壓保護級別Up：保護器在下列測試中的最大值：1KV/μs斜率的跳火電壓；額定放電電流的殘壓。
6、回響時間tA：主要反應在保護器里的特殊保護元件的動作靈敏度、擊穿時間，在一定時間內變化取決於du/dt或di/dt的斜率。
7、數據傳輸速率VS：表示在一秒內傳輸多少比特值，單位：bps；是數據傳輸系統中正確選用防雷器的參考值，防雷保護器的數據傳輸速率取決於系統的傳輸方式。
8、插入損耗Ae：在給定頻率下保護器插入前和插入後的電壓比率。
9、回波損耗Ar：表示前沿波在保護設備（反射點）被反射的比例，是直接衡量保護設備同系統阻抗是否兼容的參數。
10、最大縱向放電電流：指每線對地施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊1次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。
11、最大橫向放電電流：指線與線之間施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊1次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。
12、線上阻抗：指在標稱電壓Un下流經保護器的迴路阻抗和感抗的和。通常稱為“系統阻抗”。
13、峰值放電電流：分兩種：額定放電電流Isn和最大放電電流Imax。
14、漏電流：指在75或80標稱電壓Un下流經保護器的直流電流。
防雷器分類
防雷器有高壓和低壓防雷器之分，本節介紹的是低壓配電系統中的防雷器（電涌保護器SPD）
1.電涌保護器的種類名目繁多的防雷器在我國的市場上已經超過了上百種，如何對不同品牌、不同型號的防雷器進行分類也許就擺在我們面前。
從組合結構分；現在市場上的避雷器有幾下幾種：
1）間隙類————開放式間隙、密閉式間隙
2）放電管類———開放式放電管密封式放電管
3）壓敏電阻類——單片、多片
4）抑制二極體類
5）壓敏電阻/氣體放電管組合類----簡單組合、複雜組合
6）碳化矽類
按照其保護性質有可以分為：開路式避雷器、短路式避雷器或開關型、限壓型；
按照工作狀態（安裝形式）又可分為：並聯避雷器和串聯式避雷器。
2.避雷器的結構及特性
2.1.1開放式間隙避雷器
間隙避雷器的工作原理：基於電弧放電技術，當電極間的電壓達到一定程度時，擊穿空氣電弧在電極上進行爬電。
優點：放電能力強，通流量大（可以達到100KA）漏電流小熱穩定性好
缺點：殘壓高，反映時間慢，存在續流
工藝特點：由於金屬電極在放電時承受較大電流，所以容易造成金屬的升華，使放電腔內形成金屬鍍膜影響避雷器的啟動和正常使用。放電電極的生產主要還是集中在國外一些避雷器生產企業，，電極的主要成分是鎢金屬的合金。
工程套用：該種結構的避雷器主要套用在電源系統做B級避雷器使用。但由於避雷器自身的原因容易引起火災，避雷器動作後（飛出）脫離配電盤等事故。根據型號的不同適合與各種配電制式。
工程安裝時一定要考慮安裝距離，避免引起不必要的損失和事故。
2.1.2密閉式間隙避雷器
現在國內市場有一種多層石墨間隙避雷器，這種避雷器主要利用的是多層間隙連續放電，每層放電間隙相互絕緣，這種疊層技術不僅解決了續流問題而且是逐層放電，無形中增大了產品自身的通流能力。
優點：放電電流大測試最大50KA（實際測量值）漏電流小無續流無電弧外瀉熱穩定性好
缺點：殘壓高，反映時間慢
工藝特點：石墨為主要材料，產品內採用全銅包被解決了避雷器在放電時的散熱問題，不存在後續電流問題，最大的特點是沒有電弧的產生，且殘壓與開放式間隙避雷器比較要低很多。
工程套用：該種避雷器套用在各種B、C類場合，與開放式間隙比較不用考慮電弧問題。根據型號的不同該種產品適合與各種配電制式。
2.2放電管類避雷器
2.2.1開放式放電管避雷器
開放式放電管避雷器，實質與開放式間隙避雷器是一樣的產品，都屬於空氣放電器。但是與間隙放電器比較它的通流能力就降了一個等級。
優點：體積小通流能力強（10-15KA）漏電流小無電弧噴瀉
缺點：殘壓較高有續流產品一致性差（啟動電壓、殘壓）反映時間慢2
.2.2密閉式氣體放電管
密閉式氣體放電管也叫惰性氣體放電管，主要是內部充盈了惰性氣體，放電方式是氣體放電，靠擊穿氣體來起到一次性瀉放電流的目的。一般有2極和3極兩種結構。外型與上圖相似。
優點：體積小（氣體管可以很小）通流量大無電弧
缺點：產品一致性差（啟動電壓、殘壓）有續流殘壓較高
工藝特點：空氣放電管還是屬於開放式產品，在工作時不保證絕對沒有點火花從排壓孔噴出，氣體放電管是密封結構，一般有2極和3極良種結構形式，一般3極有熱保護裝置（短路裝置），在放電管工作時溫度超過了一定範圍，短路裝置啟動使放電管整體導通。防止溫度過高造成放電管內氣壓生高器件爆裂。
工程套用：一般空氣放電管現在很少套用，而氣體放電管現在被廣泛的套用在信號防雷器上。型號的不同也有在電源避雷器上使用。
2.3氧化鋅電阻類避雷器
2.3.1單片壓敏電阻避雷器
單片壓敏電阻避雷器是80年代由日本最先發明使用。直到現在，單片敏電阻的使用率也是避雷器中最高的。壓敏電阻避雷器的工作原理是利用了壓敏電阻的非線性特點。當電壓沒有波動時氧化鋅呈高阻態，當電壓出現波動達到壓敏電阻的啟動電壓時壓敏電阻迅速呈現低阻態，將電壓限制在一定範圍內。
2.3.2多片壓敏電阻避雷器
由於單片壓敏電阻的通流量一直不夠理想（一般單片壓敏電阻最大放電電流在20KA\8/20uS）,在這種前提下多片組合壓敏電阻避雷器產生，多片壓敏電阻組合避雷器主要是解決了單片壓敏電阻的通流量較小，不能滿足B級場合的使用。多片壓敏電阻的產生從根本上解決了壓敏電阻通流量的問題。
優點：通流容量大，殘壓較低，反應時間較快（≤25ns），無跟隨電流（續流）
缺點：漏電流較大，老化速度快。熱穩定一般工藝特點：多數採用積木結構。
工程套用：根據結構不同，壓敏電阻避雷器廣泛的套用在B、C、D級以及信號避雷器。但是應解決的問題是工程中有個別產品存在燃燒現象，所以在產品選型時應注意廠家使用的外殼材料。
2.4抑制二極體類防雷器抑制二極體類防雷產品主要是網路等信號避雷產品中大量的套用，主要採用的器件有P*KE（雪崩管）等系列等產品。工作原理是基於PN結反向擊穿保護。
優點：殘壓低動作精度高反應時間快無續流體積小
缺點：通流量小
2.5壓敏電阻/氣體放電管組合類
2.5.1簡單組合避雷器
組合式避雷器典型結構是N-PE結構形式，這種避雷器與單一結構的避雷器相比，綜合了兩種不同產品的優點，而減少了單一器件的缺點。
優點：通流量大反應時間快
缺點：殘壓相對較高
工程套用：僅在N-PE制式使用的避雷器，適合電壓波動率較大地區使用。
2.5.2複雜型組合式避雷器
這種避雷器充分發揮各元器件的優點，在結構上一般使用數量較多的壓敏電阻和氣體放電管。這種結構的避雷器一般具有較高的通流能力，且殘壓較低。行業內也稱這種結構的避雷器為一體化避雷器。
優點：通流量大反映時間快殘壓低無續流熱穩定性好
缺點：無聲音報警無計數器
工藝特點：一體化避雷器的電路結構緊湊，充分發揮了氧化鋅電阻反映時間快的特點，有結合了氣體放電管具有較高通流能力的優點。在電路上避雷器使用了較多的氧化鋅電阻來提高整體避雷器的通流能力，用氣體放電管作為備用放電通道。基於這種完善的電路結構使避雷器的使用壽命大大提高。
工程套用：一體化避雷器根據型號的不同廣泛套用與B、C、D各種安裝環境。由於是一體化設計，所以更適合在不具備安裝距離的場合使用。（IEC規定B、C、D模組化避雷器三級間的最短距離在10M以上）2.6碳化矽避雷器（閥式避雷器）
碳化矽避雷器主要套用於高壓電力防雷，目前仍是電力系統使用率較高的電力防雷產品。
