一、按结构与防护特性分类
敞开式火花间隙保护器
结构特点:电极暴露于空气中,无密封外壳,结构简单。
工作环境:适用于户外露天场景(如架空线路、避雷针接地),对环境湿度、粉尘要求较低。
优势:成本低、维护方便;通流能力强,可承受大雷电流冲击。
局限性:易受环境因素(如灰尘、潮气)影响,可能因间隙污染导致击穿电压漂移。
密封式火花间隙保护器
结构特点:电极封装在密封外壳内(如陶瓷、环氧树脂壳体),内部填充惰性气体(如氮气)或真空。
工作环境:适用于潮湿、粉尘多或腐蚀性环境(如室内配电设备、工业控制场景)。
优势:绝缘性能稳定,受外界环境影响小,击穿电压离散性低。
典型类型:
气体密封型:内部充氮气,减少电极氧化,延长使用寿命。
真空密封型:真空环境下放电特性更稳定,响应速度快,但成本较高。
防爆型火花间隙保护器
结构特点:外壳为防爆设计(如隔爆型、增安型壳体),符合防爆认证(如 Ex 标准)。
应用场景:易燃易爆环境(石油、化工、煤矿),防止放电火花引燃可燃气体。
关键设计:
外壳强度高,能承受内部爆炸压力而不破裂;
间隙密封在防爆腔内,与外界危险气体隔离;
可能配备灭弧装置,减少放电能量外泄。
二、按安装方式与应用场景分类
架空线路用火花间隙保护器
应用:安装于高压输电线路、配电线路的绝缘子旁,作为雷击保护。
特点:通常为棒 - 棒或针 - 板电极结构,间隙距离根据线路电压等级设定(如 10kV 线路间隙约 15~25mm)。
埋地型火花间隙保护器
应用:埋地电缆、管道(如石油管道、通信电缆)的接地保护,防止雷击或感应过电压损坏。
结构特点:
外壳采用耐腐蚀材料(铸铁、PE 塑料),防水等级≥IP68;
可能配备防土壤腐蚀涂层,埋深要求≥0.5 米;
部分产品集成接地极,简化施工。
等电位连接用火花间隙保护器
应用:用于建筑物、设备间的等电位连接,防止不同接地体间的电位差引发反击。
特点:间隙击穿电压低(通常≤100V),确保电位差超过安全值时快速导通,实现等电位。
三、按电极数量与结构形式分类
二极式火花间隙保护器
结构:由两个电极组成(如针 - 针、棒 - 板),是常见的类型。
应用:适用于大多数过电压保护场景,如线路防雷、设备接地。
三极式火花间隙保护器
结构:包含两个主电极和一个中间电极(触发极),通过触发极降低击穿电压分散性。
优势:击穿电压更稳定,响应速度更快,适用于对保护精度要求高的场景(如精密仪器前级保护)。
四、按功能组合与附加特性分类
独立式火花间隙保护器
特点:单一间隙结构,仅具备放电保护功能,需配合其他器件(如熔断器)使用以切断续流。
组合式火花间隙保护器
特点:集成间隙与其他保护元件(如压敏电阻、熔断器),形成多功能保护模块。
典型方案:
间隙 + MOV 组合:间隙承担大电流泄放,MOV 限制残压,适用于精密设备保护;
间隙 + 熔断器组合:放电后熔断器切断续流,防止间隙烧毁。
五、按电压等级分类
低压型:适用于 0.4kV 及以下系统(如民用配电、电子设备),击穿电压通常为数十至数百伏。
中压型:适用于 10kV~35kV 电力系统,间隙距离根据电压等级调整(如 10kV 系统间隙约 15mm)。
高压型:适用于 110kV 及以上输电线路,间隙距离可达数十厘米至数米(如 500kV 线路间隙约 3 米)。
六、特殊应用场景分类
铁路信号系统用火花间隙保护器
针对铁路信号电缆的防雷保护,需适应高频信号传输与强电磁干扰环境。
阴极保护用火花间隙保护器
用于石油管道阴极保护系统,防止雷电流对管道防腐层的破坏,同时不影响阴极保护电流。
通信基站用火花间隙保护器
安装于基站天馈线、电源线路,保护设备免受雷击,通常与浪涌保护器(SPD)配合使用。
总结:分类与应用的核心逻辑
火花间隙保护器的分类本质上是为了适配不同场景的防护需求:
敞开式 / 密封式:取决于环境耐受性;
防爆型 / 埋地型:针对特殊环境(易燃易爆、地下敷设);
二极式 / 三极式:影响保护精度与稳定性;
独立式 / 组合式:决定保护方案的复杂性与可靠性。