閥型避雷器能有這么優(yōu)異的性能，全靠它巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它主要是將非線性電阻閥片與火花間隙串聯(lián)起來組成的，這兩個(gè)部件的配合可以說是天衣無縫。

非線性電阻閥片是避雷器真正的“心臟”，我們先深入了解一下它。早期的普通閥型避雷器，主要用碳化硅來制作這種閥片。這類閥片有著非常突出的非線性伏安特性，簡(jiǎn)單來說：系統(tǒng)正常供電時(shí)，它的電阻值大到幾乎絕緣，流過的泄漏電流特別小，我們完全可以把它當(dāng)成絕緣部件；一旦遇到過電壓，它的電阻值就像被“觸發(fā)”了一樣，瞬間變得特別小，給巨大的沖擊電流開辟出一條低阻力通道，讓電流順順利利泄放到大地。正是這種電阻值能跟著外加電壓自動(dòng)、快速調(diào)整的特性，它才被形象地叫做“閥”——只允許過電壓產(chǎn)生的電流通過，卻會(huì)牢牢攔住工頻續(xù)流。

火花間隙的結(jié)構(gòu)雖然不復(fù)雜，但作用同樣關(guān)鍵，它是由多個(gè)小間隙串聯(lián)而成的。系統(tǒng)處于正常工頻電壓時(shí)，這些間隙就像“守門人”一樣保持著絕緣狀態(tài)，把帶電部分與大地嚴(yán)格隔離開；當(dāng)出現(xiàn)過電壓，而且電壓高到達(dá)到間隙的放電電壓時(shí)，間隙就會(huì)被精準(zhǔn)擊穿，立刻為沖擊電流打開一條放電通道，配合閥片完成泄流任務(wù)。

它的工作過程可以清晰地總結(jié)成“等待-動(dòng)作-截?cái)?恢復(fù)”四個(gè)階段，每個(gè)階段都銜接緊密。等待階段很容易理解，就是系統(tǒng)正常運(yùn)行的時(shí)候，這一階段火花間隙將工頻電壓穩(wěn)穩(wěn)隔離，閥片則保持高電阻狀態(tài)，靜靜待命。等過電壓一來，就進(jìn)入了緊張的動(dòng)作階段：火花間隙瞬間被擊穿，已經(jīng)變成低電阻的閥片立刻“接力”，讓巨大的沖擊電流通過并流入大地。這個(gè)過程中，閥片還會(huì)把過電壓限制在一個(gè)預(yù)定數(shù)值內(nèi)，我們一般叫它殘壓，這個(gè)數(shù)值特意設(shè)計(jì)得比被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平低，設(shè)備自然就能安然無恙。過電壓的脈沖過去之后，工頻電壓還會(huì)讓電路中產(chǎn)生工頻續(xù)流，這時(shí)候就到了截?cái)嚯A段，閥片因?yàn)殡妷航档?，自?dòng)恢復(fù)高電阻特性，大大限制住工頻續(xù)流的大小。最后是恢復(fù)階段，被限制住的工頻續(xù)流在第一次過零的時(shí)候，火花間隙能穩(wěn)穩(wěn)地把它熄滅，避雷器接著就恢復(fù)到絕緣狀態(tài)，重新進(jìn)入待命模式，等待下一次“戰(zhàn)斗”。