避雷器结构及原理资料
避雷器的工作原理及作用
避雷器的工作原理及作用引言概述：避雷器是一种用于保护建筑物、设备和人员免受雷击伤害的重要设备。
它能够将雷击过电压引导到地面，起到保护作用。
本文将详细介绍避雷器的工作原理及作用。
一、避雷器的工作原理1.1 避雷器的内部结构避雷器通常由导体、绝缘体和接地装置组成。
导体负责导电，绝缘体用于隔离导体，接地装置则将过电压导向地面。
1.2 避雷器的放电原理当雷电击中建筑物或设备时，会产生过电压。
避雷器内的导体会迅速导电，将过电压引导到地面，避免损坏其他设备或人员。
1.3 避雷器的自愈性能避雷器在放电后会自动恢复到正常工作状态，能够持续保护设备和人员免受雷击伤害。
二、避雷器的作用2.1 保护建筑物和设备避雷器能够将雷击过电压迅速引导到地面，保护建筑物和设备不受损坏。
2.2 保护人员安全避雷器能够有效减少雷击对人员的伤害，保障人员的生命安全。
2.3 防止火灾和爆炸雷击过电压可能引发火灾或爆炸，避雷器的作用在于及时将过电压导向地面，避免火灾和爆炸的发生。
三、避雷器的分类3.1 金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器是一种常用的避雷器，具有导电性能好、自愈性能强等优点。
3.2 无压避雷器无压避雷器是一种新型避雷器，能够有效降低雷击对设备的影响，提高设备的安全性能。
3.3 气体避雷器气体避雷器利用气体的导电性能来实现过电压的引导，适用于一些特殊环境下的避雷需求。
四、避雷器的安装与维护4.1 安装位置选择避雷器的安装位置应选择在建筑物或设备的高处，以便更好地接收雷电的冲击。
4.2 定期检查定期检查避雷器的连接是否松动、导体是否受损等情况，确保避雷器的正常工作状态。
4.3 替换周期避雷器也有使用寿命，一般需要定期更换，以保证其正常工作和保护效果。
五、避雷器的未来发展趋势5.1 智能化未来避雷器将会更加智能化，能够实现远程监控、自动报警等功能，提高避雷器的效率和可靠性。
5.2 节能环保未来避雷器将会更加注重节能环保，采用更加环保的材料和技术，减少对环境的影响。
避雷器 工作原理
避雷器工作原理
避雷器是一种用于保护电气设备和建筑物免受雷电冲击的装置。
它利用了一种称为空气放电的物理现象来有效地分离和引导雷电电流，从而保护被保护设备和建筑物。
避雷器通常安装在建筑物的屋顶、高耸物体上或电力系统的关键节点处。
避雷器的工作原理如下：
1. 内部电气结构：避雷器的主要部件是金属氧化物压敏电阻器（MOV）。
MOV由金属氧化物陶瓷颗粒制成，颗粒之间用电
极连接成链状结构。
当正常工作电压下，MOV表现出高电阻。
2. 正常工作状态：在正常情况下，电力系统的电压不会超过避雷器的正常工作电压。
因此，避雷器处于高电阻状态，不会导通电流。
3. 雷电冲击：当电力系统或建筑物遭受雷电冲击时，系统电压会瞬间升高。
一旦电压超过避雷器的击穿电压（也称为耐压等级），避雷器内部的MOV会进入放电状态。
4. 放电过程：放电过程中，MOV内部颗粒之间的电阻急剧下降，使得电流能够通过避雷器进行传导。
这样，避雷器将雷电电流引导到地面或其他合适的导体上，以避免电流破坏设备或建筑物。
5. 再次正常状态：当雷电冲击结束后，电力系统电压恢复正常。
避雷器内部的MOV将重新回到高电阻状态，不会导通电流。
总结起来，避雷器通过利用MOV内部电阻的变化，将雷电电
流引导到地面或其他导体上，以保护电气设备和建筑物免受雷电冲击。
避雷器的工作原理
避雷器的工作原理避雷器是一种用于保护电力设备和建筑物免受雷击的重要设备。
在雷电天气中，避雷器能够有效地将雷电能量导向地下，从而降低雷电引起的损害。
这篇文档将介绍避雷器的工作原理，包括避雷器的构造和工作过程。
一、避雷器的构造避雷器通常由金属氧化物元件和母线构成。
金属氧化物元件是避雷器的核心部分，它是一种非线性电阻器件，在正常情况下，其电阻很高，几乎不传导电流。
但当雷电引起电压梯度超过避雷器设定值时，金属氧化物元件就会变为导电状态，将雷电能量引入地下。
二、避雷器的工作过程1. 初始状态：在正常工作状态下，避雷器的金属氧化物元件处于高电阻状态。
当没有雷电发生时，避雷器中几乎没有电流通过。
2. 雷电击中：当雷电击中避雷器所保护的设备或建筑物时，雷电引起的电压梯度会使得金属氧化物元件的电阻急剧下降。
这时，避雷器就起到了导流的作用。
3. 引导电流：当避雷器工作时，金属氧化物元件通常能够对雷电产生电流的高达数千安培的能力。
这些电流从避雷器的母线中传导至地下，从而减少了雷电产生的电压和能量。
4. 恢复状态：在避雷器将雷电能量引导至地下后，金属氧化物元件的电阻会逐渐恢复到高电阻状态。
这样，避雷器便能够再次为设备和建筑物提供保护。
三、避雷器的分类根据不同的应用场景和工作原理，避雷器可以分为气体避雷器、硅酮避雷器和金属氧化物避雷器等几种类型。
1. 气体避雷器：气体避雷器通过将过电压放电时产生的电弧引导至气体中，来实现对雷电的保护。
它通常用于高压输电线路和变电站等场合。
2. 硅酮避雷器：硅酮避雷器利用硅酮元件的导电性能，将雷电能量引导至地下。
它适用于低压电力设备和电子设备的保护。
3. 金属氧化物避雷器：金属氧化物避雷器是目前应用最广泛的避雷器，它具有高能耗、高导电能力等特点。
金属氧化物避雷器常用于各类电力系统、电气设备和建筑物的保护。
四、避雷器的应用避雷器作为一种重要的电力设备，广泛应用于各种场合。
主要应用领域包括电力系统的输电线路和变电站、建筑物的屋顶、工厂和农田等。
避雷器结构及原理资料
避雷器结构及原理资料避雷器（Surge Arrester）又称避雷器、过电压保护器，是用于保护电力系统及电气设备免受过电压损害的电器装置。
它能够将由雷电或系统故障引起的过电压，通过合适的接地手段，导入大地，从而保护电力系统和电气设备。
一、避雷器的结构一般来说，避雷器主要由以下几个部分组成：1. 导体：避雷器的上部即高压端和低压端分别接入导体，起到导电和导热的作用。
一般采用铝制材料或者铜制材料，具有良好的导电性和导热性能。
2. 绝缘材料：绝缘材料是避雷器中非常重要的部分，它用于隔离导体和大地以及其他导体之间的电荷，避免电击和火花危险。
常用的绝缘材料包括陶瓷、橡胶和塑料等。
3. 球形端子：球形端子位于避雷器的顶部，用于连接导体和绝缘材料。
球形端子通常由导电材料制成，以确保电流可以顺利通过，同时也具有良好的强度和耐蚀性。
4. 压敏电阻：压敏电阻是避雷器中最核心的部分，起到消除过电压的作用。
压敏电阻由粘土和金属氧化物等材料制成，当电压超过预设阈值时，电阻会迅速变小，引导过电压通过，并保护其他电气设备。
5. 外壳：避雷器的外壳一般由非金属材料制成，如橡胶、塑料或陶瓷等。
外壳起到保护避雷器内部的元件免受物理损坏和外界环境影响的作用。
二、避雷器的原理避雷器的原理主要是利用了压敏电阻的特性，当正常工作时，避雷器处于高电阻状态，不会导通电流。
当系统中出现过电压时，压敏电阻会瞬间降低电阻，将过电压引导至避雷器的接地端，通过接地将过电压导入大地，从而保护电力系统和电气设备免受损坏。
避雷器在正常工作时，通常处于高电阻状态，只有当电压超过一定阈值时才会响应。
这是因为压敏电阻的阻值与电压呈反比关系，当电压超过阈值时，材料内部的晶粒边界将破坏，导致材料成为导电状态。
此时，过电压会通过避雷器的接地端导入大地，从而防止电压超过设备的额定工作电压。
三、避雷器的应用举例1. 电力系统：在电力系统中，避雷器用于保护变压器、发电机、输电线路等重要电气设备免受过电压损害。
避雷器的工作原理
避雷器的工作原理避雷器是一种用于保护电力设备和建造物免受雷击伤害的重要设备。
它能够迅速将雷电引入地下，保护设备和建造物的安全。
下面将详细介绍避雷器的工作原理。
一、避雷器的基本结构避雷器通常由避雷器本体、绝缘支撑、接地装置和接线装置等组成。
1. 避雷器本体：避雷器本体是避雷器的核心部份，主要由金属氧化物压敏电阻器和外壳组成。
金属氧化物压敏电阻器是避雷器的主要工作元件，它能够在电压超过一定阈值时迅速变成高阻抗状态，从而将雷电引入地下。
2. 绝缘支撑：绝缘支撑用于支撑避雷器本体，并确保其与其他部件之间的绝缘。
3. 接地装置：接地装置用于将避雷器与地面有效连接，以便将雷电引入地下。
4. 接线装置：接线装置用于将避雷器与电力设备或者建造物的电路连接起来。
二、避雷器的工作原理基于金属氧化物压敏电阻器的特性。
当电力系统或者建造物受到雷电冲击时，电压会瞬间升高。
当电压超过避雷器的耐受电压时，金属氧化物压敏电阻器会迅速变成高阻抗状态，形成一个低阻抗通路，将雷电引入地下。
具体来说，金属氧化物压敏电阻器是由氧化锌等金属氧化物制成的。
在正常工作状态下，金属氧化物压敏电阻器的电阻非常高，几乎不导电。
但当电压超过其耐受电压时，金属氧化物中的晶粒之间会形成导电通道，电阻迅速减小，从而将雷电引入地下。
避雷器的接地装置起到了至关重要的作用。
接地装置通过将避雷器与地面有效连接，形成一个低阻抗通路，使雷电能够迅速通过避雷器引入地下。
这样就能够保护电力设备和建造物免受雷击伤害。
三、避雷器的应用领域避雷器广泛应用于各种电力系统和建造物中，以保护设备和人员的安全。
1. 电力系统：避雷器常用于变电站、输电路线、配电装置等电力系统中，用于保护设备免受雷击伤害。
特殊是在雷暴天气中，避雷器能够迅速将雷电引入地下，保护电力系统的正常运行。
2. 建造物：避雷器也常用于高层建造、通信塔、石油化工设施等建造物中，用于保护建造物和设备免受雷击伤害。
避雷器能够吸收和引导雷电，保护建造物的结构和设备的安全。
避雷器的工作原理及作用
避雷器的工作原理及作用引言概述：避雷器是一种用于保护电力设备和建造物免受雷击伤害的重要设备。
它通过将雷电能量引导到地下，从而减少雷击对设备和建造物的破坏。
本文将详细介绍避雷器的工作原理及其作用，以便更好地理解和应用这一关键设备。
一、避雷器的工作原理1.1 避雷器的基本构造避雷器由导体、绝缘体和电阻器组成。
导体通常是金属材料，如铜或者铝，用于导电和导热。
绝缘体用于隔离导体，防止电流流失。
电阻器用于限制电流的大小，以保护设备免受过大的电流冲击。
1.2 避雷器的工作原理当雷电接近设备或者建造物时，避雷器的导体味吸收雷电能量，并将其引导到地下。
这是通过导体与地下的接地系统连接来实现的。
导体吸收雷电能量后，会产生电流，并通过电阻器消耗掉多余的能量，从而保护设备和建造物免受过大的电流冲击。
1.3 避雷器的可重复使用性避雷器在工作过程中会吸收和释放雷电能量，因此具有可重复使用的特性。
一旦避雷器吸收了雷电能量并将其引导到地下，它就会恢复到初始状态，准备接受下一次雷电冲击。
这种可重复使用的特性使得避雷器成为一种经济高效的保护设备。
二、避雷器的作用2.1 保护电力设备避雷器可以将雷电能量引导到地下，从而保护电力设备免受雷击伤害。
雷电冲击可能导致设备的短路、损坏甚至起火，而避雷器能够将这些危害降至最低，提高设备的可靠性和稳定性。
2.2 保护建造物建造物是雷电冲击的主要目标之一。
避雷器的作用是将雷电能量引导到地下，减少对建造物的破坏。
通过正确安装和使用避雷器，可以有效保护建造物的结构和设备免受雷击伤害。
2.3 保护人身安全雷电对人的危害不可忽视。
避雷器的作用是将雷电能量引导到地下，减少雷电接触人体的可能性。
这样可以保护人身安全，降低雷电对人体的伤害风险。
三、避雷器的分类3.1 金属氧化物避雷器（MOA）金属氧化物避雷器是最常见的一种避雷器。
它由金属氧化物片和电极组成，能够有效吸收和引导雷电能量。
3.2 闪络型避雷器闪络型避雷器是一种通过气体击穿的方式来保护设备和建造物的避雷器。
避雷器的工作原理及设计原理
避雷器的工作原理及设计原理避雷器是一种用来保护电力设备、通信设备和其他电气设备免受雷电冲击的装置。
它能将过电流和电压传导到地下，以保护设备不受到损坏。
本文将详细介绍避雷器的工作原理和设计原理。
一、工作原理避雷器的工作原理是利用气体放电原理和电磁感应原理，通过快速引导高压雷电电流到地面，将雷电电能分散和吸收，以保护设备的安全。
1. 气体放电原理避雷器中的气体放电原理是基于气体在电场和电压作用下发生击穿放电的特性。
当雷电电流经过避雷器，会在避雷器内部形成一个极强的电场，使气体分子电离形成电子和离子。
电子和离子在电场力作用下加速运动，与气体分子碰撞产生新的自由电子和离子，从而形成电子和离子的链式放电。
这种放电现象能吸收和分散雷电的能量，保护设备。
2. 电磁感应原理避雷器内部还设置有一个感应线圈，利用电磁感应原理来保护设备。
当外界雷电电流进入避雷器时，由于雷电电流变化迅速，会在避雷器的感应线圈中产生变化的磁场。
这个磁场又会引起感应线圈内的感应电流，这个感应电流会产生一个反向电压，在引线的两个端口形成一个外部短路。
这样就可以将过电压和过电流引到地下，保护设备。
二、设计原理避雷器的设计原理包括外形设计和内部结构设计两个方面。
1. 外形设计避雷器的外形设计需要考虑防雷能力、便于安装和运维、美观等因素。
一般而言，避雷器的外形采用圆柱形或者锥形。
这种形状能够更好地分散雷电电能和电荷，减小雷电冲击对设备的破坏。
同时，避雷器还需要进行外防腐处理，以确保在恶劣的气候条件下也能正常工作。
2. 内部结构设计避雷器的内部结构设计主要包括热电耗散系统、气体分配系统和电极系统。
热电耗散系统负责将避雷器内部形成的放电产生的热量散发出去，避免过热损坏。
一般会使用散热片、风扇等元件来散热。
气体分配系统主要由气室和分配阻抗组成。
气室需要在设备正常工作时保持密封状态，同时在雷电冲击下能自动放电，以释放内部电荷。
分配阻抗用来平衡电压分布，使得避雷器能均匀分配电流。
避雷器的工作原理及作用
避雷器的工作原理及作用避雷器，又称雷电防护器，是一种用于保护建筑物、电气设备和电力输配电系统免受雷击伤害的装置。
它能够将雷电过电压的能量引导和吸收，确保电气设备及人身安全的完整。
本文将详细介绍。
一、工作原理：避雷器的工作原理与静电防护原理相似，利用了电荷分布的特性来将雷电过电压引导和消散。
当雷暴发生时，云层中形成强电场，从大气中沿着电离通道传导，最终通过地面的接收器释放能量。
以下是避雷器的详细工作原理：1. 避雷器结构：避雷器通常由金属氧化物压敏电阻器（MOV）、导电母线和保护芯筒等组成。
导电母线与电气系统连接，而MOV则连接于导电母线和芯筒之间。
2. 避雷器的引导作用：当雷电过电压发生时，通过避雷器引导电线以及电气设备的内部部件之间形成了一条低阻抗的电流路径，这样就能在保持其它电气设备正常运行的同时，将雷电过电压通过有效的路径消散掉。
避雷器的导电特性使得其能够快速导入过电压，并确保其正常工作。
3. 避雷器的消散作用：避雷器内部的金属氧化物压敏电阻器（MOV）的作用是将过电压转化为热能，并将其吸收和消散。
当雷电过电压超过设定的阈值时，MOV会迅速导通电流，将过电压分散到接地系统中，从而保护电气设备不受过电压伤害。
二、作用及意义：避雷器的作用主要体现在以下几个方面：1. 保护建筑物：建筑物是人们生活和工作的重要场所，也是雷击的主要目标。
避雷器可以通过引导雷电流线，将雷电的过电压转移到接地系统中，从而保护建筑物的安全。
避雷器的作用可以减少建筑物遭受雷击的概率，保护建筑物及其内部设备不受雷电伤害。
例如，一所高楼大厦上安装了避雷器后，当雷暴来临时，避雷器会引导雷电通过合适的路径传导到地面，而不是直接轰击到楼房上。
这样一来，就能避免建筑物受到雷击损害，有效保护住户和财产的安全。
2. 保护电气设备：电气设备常常面临着雷电过电压的危险，一旦电气设备受到雷击，就可能导致设备毁坏、停机甚至引发火灾等严重事故。
避雷器可以将雷电过电压引导并吸收，阻止其对电气设备造成伤害。
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FS系列阀式避雷器的结构如图2（a）示， 此系列避雷器阀片直径较小，通流容量较 低，一般用于保护变配电设备和线路。FZ 系列阀式避雷器的结构如图2（b）示，此 系列避雷器阀片直径较大，且火花间隙并 联了具有非线性的碳化硅电阻，通流容量 较大，一般用于保护35 kV及以上大、中型 工厂中总降压变电所的电气设备。
图2阀式避雷器的结构 (a) FS-10 阀式避雷器；(b) FZ-10 阀式避雷器
磁吹阀式避雷器（FCD型）的内部附有磁 装置来加速火花间隙中电弧的熄灭，专门 用来保护重要的或绝缘较为薄弱的设备， 如高压电动机等。
（2） 保护间隙和管式避雷器 保护间隙是最简单的防雷设备，其原理结构 如图3所示。保护间隙一般用镀锌圆钢制成， 由主间隙和辅助间隙两部分组成。主间隙 做成角形的，水平安装，以便灭弧。为了 防止主间隙被外来的物体短路而引起误动 作，在主间隙的下方串联有辅助间隙。因 为保护间隙灭弧能力弱，一般要求与自动 重合闸装置配合使用，以提高供电的可靠 性。
阀式避雷器主要由平板火花间隙与碳化硅 电阻片（阀片）串联而成，装在密封的瓷 管内，外壳有接线螺栓供安装用。避雷器 中的碳化硅电阻具有非线性特性,在正常电 压时其阻值很大,过电压时其阻值随之变小。
阀式避雷器在正常的工频电压作用下火花 间隙不被击穿，但在雷电波过电压下，避 雷器的火花间隙被击穿；碳化硅电阻的阻 值随之变得很小，雷电波巨大的雷电流顺 利地通过电阻流入大地中，电阻阀片对尾 随雷电流而来的工频电压呈现了很大的电 阻，从而工频电流被火花间隙阻断，线路 恢复正常运行。由此可见，电阻阀片和火 花间隙的密切配合使避雷器很像一个阀门， 对于雷电流“阀门”打开，对于工频电流 “阀门”则关闭，故称之为阀式避雷器。
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避雷器的分类及结构
• • • 常用避雷器的形式有阀式、管式、保护间隙和 金属氧化物等。 （1） 阀式避雷器 阀式避雷器主要分为普通阀式避雷器和磁 吹阀式避雷器两大类。普通阀式避雷器有FS和 FZ两种系列；磁吹阀式避雷器有FCD和FCZ两 种系列。阀式避雷器型号中的符号含义如下： F—阀式避雷器；S—配（变）电作用；Z—电站 用；Y—线路用；D—旋转电机用；C—具有磁 吹放电间隙。
图3保护间隙
管式避雷器的基本元件是安装在产气管内的 火花间隙，间隙由棒型和环型电极构成， 如图4所示。管式避雷器由灭弧管内间隙和 外间隙组成。灭弧管一般用纤维胶木等能 在高温下产生气体的材料制成。当雷电波 过电压来临时，管式避雷器的内、外间隙 被击穿，雷电流通过接地线泄入大地。接 踵而来的工频电流产生强烈的电弧，电弧 燃烧管壁并产生大量气体从管口喷出，很 快地吹灭电弧。同时外部间隙恢复绝缘， 使灭弧管或避雷器与系统隔开，系统恢复 正常运行。
2)有串联间隙型金属氧化物（氧化锌）避雷器 是在复合外套金属氧化物避雷器内的电阻片与一 间隙件串联组成；间隙件是在一瓷环内装有两个 碟形电极。适用于中性点非有效接地系统中 ， 当系统发生单相接地故障或弧光接地时，可能产 生比较严重的暂态过电压，且持续时间较长，无 间隙氧化锌避雷器难于承受此种过电压，而有串 联间隙的氧化锌避雷器克服了上述缺点，在单相 接地和较低幅值的弧光接地过电压下，串联间隙 不动作，使避雷器与系统隔离；在高于上述过电 压下，间隙放电，氧化锌阀片优异的伏安特性限 制了避雷器两端的残压，且通过避雷器的续流值 很小，极易切断，对变压器的绝缘提供可靠保护。
• • 持续运行电压：即允许长期工作电压。它应等于或大于 系统的最高相电压。 额定电压（kV）：即允许短时最大工频电压（灭弧电 压）。避雷器能在此工频电压下动作放电并熄弧，但不 能在此电压下长期运行。它是避雷器特性和结构的基本 参数，也是设计的依据。 工频耐受伏秒特性：表明氧化锌避雷器在规定条件下， 耐受过电压的能力。 标称放电电流（kA）：用于划分避雷器等级的放电电流 峰值。220 kV及以下系统不应超过5 kA 残压：是指避雷器在冲击电流作用下，避雷器两端所产 生的电压 也可以理解为避雷器两端所能承受的最高电 压值
避基于三个前提：
1、伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性有良好的配 合 2、保证其残压低于被保护绝缘的冲击电气强度 3、被保护绝缘必须处于该避雷器的保护距离之内
避雷器的要求：
1、正常运行时不放电，过电压时放电正确动作 2、放电后要有自恢复功能
避雷器的相关参数
图4管式避雷器
因管式避雷器是靠工频电流产生气
体而灭弧的，如果开断的短路电流
过大，产气过多超出灭弧管的机械
强度时，会使其开裂或爆炸，因此
管式避雷器通常用于户外。
• （3） 金属氧化物避雷器 • 1)无间隙金属氧化物避雷器（亦称压敏 避雷器）是20世纪70年代开始出现的一种 新型避雷器。与传统的碳化硅阀式避雷器 相比，无间隙金属氧化物避雷器没有火花 间隙，且用氧化锌（ZnO）代替碳化硅 （SiC），在结构上采用压敏电阻制成的阀 片叠装而成，该阀片具有优异的非线性伏 安特性：工频电压下，它呈现极大的电阻， 有效地抑制工频电流；而在雷电波过电压 下，它又呈现极小的电阻，能很好地泄放 雷电流。
避雷器的结构及原理
变电检修工区高压班
边疆
避雷器的作用
当雷电过电压沿架空线路侵入变配电所 或其他建筑物内时，将发生闪络，甚至将 电气设备的绝缘击穿。因此，假如在电气 设备的电源进线端并联一种保护设备即避 雷器，如图1，当过电压值达到规定的动作 电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限 制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正 常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系 统正常供电 。
金属氧化物避雷器具有保护特性好、通流 能力强、残压低、体积小、安装方便等优 点。目前金属氧化物避雷器已广泛地用于 高、低压电气设备的保护。 氧化锌避雷器铭牌的型号字母含义 例如HY5WS-17/50L：H-表示复合绝缘 外套；Y-表示金属氧化锌避雷器；5-表示 冲击放电电流为5KA；W-表示无间隙；S表示配电型；17－表示避雷器的额定电压 为17KV；50－表示避雷器的残压为50KV； L-表示带脱离装置氧化锌避雷器。