一、基本工作原理
火花間隙保護器由兩個或多個電極（通常為金屬材質，如銅、鎢）組成，電極間保持特定空氣間隙（或填充惰性氣體），并與被保護設備并聯：
正常工作狀態：電極間電壓低于間隙擊穿電壓（通常根據保護需求設定，如數百伏至數萬伏），間隙呈絕緣狀態，不影響電路正常運行。
過電壓發生時：當雷擊、操作過電壓或其他異常高電壓侵入時，電極間電壓瞬間超過擊穿閾值，空氣被電離形成導電通道，過電壓通過間隙 “擊穿放電”，將大量能量快速導入接地裝置。
放電后恢復：過電壓消失后，間隙自動恢復絕緣狀態，電路恢復正常工作（部分類型需手動復位，如高壓系統中的間隙保護器）。
二、核心結構與類型
1. 基本結構
電極：決定擊穿電壓和放電能力，形狀（球形、棒形、盤形）和材質影響放電穩定性（如鎢電極耐弧性強，適合高頻放電）。
間隙距離：是決定擊穿電壓的關鍵參數，間隙越小，擊穿電壓越低（需根據被保護設備的耐壓值設計）。
外殼：部分產品采用絕緣外殼（如陶瓷、塑料），防止外界環境（灰塵、濕度）影響間隙性能，或填充惰性氣體（如 SF?）以提高擊穿穩定性。
2. 常見類型
開放式火花間隙：電極暴露在空氣中，結構簡單，成本低，適用于干燥、清潔環境（如室內低壓電路）。
封閉式火花間隙：電極密封在絕緣外殼內，填充氣體（空氣、氮氣或 SF?），抗環境干擾能力強，適用于戶外、潮濕或多塵環境（如電力線路、通信）。
多級火花間隙：由多個串聯間隙組成，可提高擊穿電壓的精度，或實現分級保護（如高壓系統中用于限制不同等級的過電壓）。
三、主要應用場景
電力系統保護
用于配電線路、變壓器、開關柜等設備，防御雷擊過電壓或操作過電壓，避免絕緣擊穿。
與避雷器配合使用（如作為氧化鋅避雷器的后備保護），增強系統過電壓耐受能力。
通信與電子設備保護
通信線路（如電話線、光纖中繼站）中，防止雷擊或感應過電壓損壞交換機、路由器等設備。
工業控制電路中，保護傳感器、PLC 等精密電子元件免受瞬時高壓干擾。
陰極保護系統
在犧牲陽極或外加電流陰極保護系統中，防止雜散電流（如附近高壓電纜、電氣化鐵路泄漏的電流）或雷擊過電壓反向擊穿恒電位儀、參比電極等設備。
例如，當外界高電壓侵入陰極保護回路時，火花間隙擊穿放電，將過電壓導入大地，保護恒電位儀的輸出模塊和被保護結構。

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