管型避雷器利用產(chǎn)氣材料在電弧高溫下產(chǎn)生的大量高壓氣體來熄滅工頻續(xù)流電弧，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。它有一個(gè)由產(chǎn)氣材料制成的管子，常用來制作產(chǎn)氣管的材料有纖維紙板、硬橡膠、乙烯塑料和有機(jī)玻璃等。在產(chǎn)氣管內(nèi)的間隙稱為內(nèi)間隙或滅弧間隙，其電極一個(gè)為棒形電極，另一個(gè)為環(huán)形電極。由于產(chǎn)氣管的制作材料不能長時(shí)間承受高電壓的作用，為了把產(chǎn)氣管和工作電壓隔離開，避免產(chǎn)氣管被流經(jīng)管子的工頻泄漏電流燒壞，管型避雷器還裝設(shè)了一個(gè)外間隙，它位于大氣中，與內(nèi)間隙串聯(lián)。雷擊時(shí)內(nèi)外間隙均被擊穿，雷電流經(jīng)間隙流入大地，過電壓消失后，在工頻電壓作用下，間隙中流過工頻續(xù)流，其值為管型避雷器安裝處的短路電流，工頻續(xù)流電弧的高溫使管內(nèi)產(chǎn)氣材料分解出大量氣體，管內(nèi)壓力升高，氣體在高壓力作用下由環(huán)形電極的開口孔噴出，進(jìn)行強(qiáng)烈的吹弧，從而使工頻續(xù)流在第一次過零時(shí)就被切斷，其滅弧能力比保護(hù)間隙大為提高。
圖1 管型避雷器結(jié)構(gòu)圖
1-產(chǎn)氣管；2-棒形電極；3-環(huán)形電極；4-工作母線；s1-內(nèi)間隙；s2-外間隙
管型避雷器一般都規(guī)定了切斷工頻續(xù)流的上下限。因?yàn)槔m(xù)流太大，則產(chǎn)氣過多，會(huì)使管子炸裂；續(xù)流太小，則產(chǎn)氣過少，電弧難以熄滅。理想的管塑避雷器允許切斷的電流上限應(yīng)盡可能高，而電流下限則應(yīng)盡量低，但實(shí)際上很難做到。管型避雷器每動(dòng)作一次，都要消耗一部分產(chǎn)氣材料，所以其動(dòng)作次數(shù)也有一定的規(guī)定。
一般的管型避雷器是利用工頻續(xù)流電弧產(chǎn)生的氣體來滅弧的，為了進(jìn)一步提高滅弧能力，出現(xiàn)了一種利用雷電流電弧產(chǎn)生的氣體來滅弧的管型避雷器。這種避雷器的兩個(gè)電極之間有一個(gè)緊靠產(chǎn)氣管內(nèi)壁的產(chǎn)氣芯棒，雷電過電壓作用時(shí)，沿芯棒與管壁的間隙發(fā)生放電，由于縫隙狹小，電弧與產(chǎn)氣材料緊密接觸，產(chǎn)氣多且壓力大，這樣不但提高了滅弧能力，還可以減少產(chǎn)氣材料的消耗，延長其壽命。
管型避雷器伏秒特性陡，放電分散性大，與沖擊放電伏秒特性較平坦的變壓器等設(shè)備不易配合，而且動(dòng)作后工作母線直接接地產(chǎn)生截波，對(duì)繞組的匝間絕緣不利，因此不宜用來保護(hù)有繞組的高壓設(shè)備，只能用作線路弱絕緣保護(hù)和變電站的進(jìn)線段保護(hù)。管型避雷器常用的有pt型纖維膠木管和ptb型塑料管兩種。
與保護(hù)間隙的相比，管型避雷器較強(qiáng)的滅弧能力。管型避雷器的原理結(jié)構(gòu)如圖2所示，由兩個(gè)間隙串聯(lián)組成。一個(gè)間隙s1裝在產(chǎn)氣管內(nèi)，稱為內(nèi)間隙，另一個(gè)間隙s2裝在產(chǎn)氣管外，稱為外間隙。外間隙的作用是使產(chǎn)氣管在正常運(yùn)行時(shí)與工頻電壓隔離。產(chǎn)氣管用纖維、塑料或橡膠等在電弧高溫下易于氣化的有機(jī)材料制成。當(dāng)雷電沖擊波入侵時(shí)，間隙s1與s2均被擊穿，使雷電流瀉人大地，沖擊電流消失后，在工頻續(xù)流電弧的高溫作用下，產(chǎn)氣管內(nèi)分解出大量氣體，形成數(shù)十甚至上百個(gè)大氣壓力。高壓氣體從環(huán)形電極孔急速噴出，使工頻電弧熄滅。
圖2 管型避雷器結(jié)構(gòu)
1-產(chǎn)氣管；2-膠木管；3-棒形電極；4-環(huán)形電極；5-動(dòng)作指示器
管型避雷器的熄弧能力與工頻續(xù)流的大小有關(guān)。續(xù)流太大產(chǎn)氣過多，會(huì)使管子炸裂；續(xù)流過小產(chǎn)氣不足，則不能熄滅電弧。因此使用管型避雷器時(shí)要根據(jù)避雷器安裝地點(diǎn)的運(yùn)行條件，使單相接地短路電流處在熄弧電流的范圍內(nèi)。
管型避雷器采用了強(qiáng)制熄弧的裝置，因此比保護(hù)間隙熄弧能力強(qiáng)。但由于管型避雷器具有外間隙，受環(huán)境的影響大，故它仍具有伏秒特性較陡，放電分散性大的缺點(diǎn)。同時(shí)放電時(shí)也會(huì)產(chǎn)生截波，不利于變壓器等有線圈設(shè)備的絕緣。因此，管型避雷器目前只用于輸電線路個(gè)別地段的保護(hù)，如大跨距和交叉檔距處，或變電所的進(jìn)線段保護(hù)。