最早的避雷器就是一个简单的气隙。它们由接于带电导线与地之间的简单的杆或球组成，导线和地相隔足够远来避免线电压产生火花放电，但是隔得足够近可使过电压发生时放电。气隙的缺点是系统的短路电流要在断路器、熔丝或其他备用装置起作用时才能断开。气隙还有另一个缺点。从电气性能上看，它们反应较慢，并且反应结果如上所述不尽相同。只有当大部分快速增长的雷电浪涌加在系统上时才会发生放电。过小的气隙可以提供较大的防止雷电波冲击的裕度，但是可能会导致频繁且不必要的、由小的工频干扰引起的闪络。
非线性电阻可以认为其电阻特性随着外加电压而变化(见图20-3)。在正常电压条件下，电阻值很高；在非正常的高压情况下，电阻值很低。
在过去，广泛的用于阀型避雷器的材料为碳化硅。它与陶瓷粘合剂混合，在高压下压制成块状，在温度超过2000°F的窑里烧。这个就是阀块组件。避雷器中使用的阀块数量取决于系统额定电压下的电阻要求。对于碳化硅阀块，关键是将气隙与块料串联，因为它们要传导工作电压时的大量电流。间隙必须在电弧室里电离空气，并在阀块遇到任何电压前击穿间隙。在气隙被击穿之后，阀块开始传导冲击电流和工作电流。雷电冲击产生的高电压使阀块的电阻值减小，电流通过阀块流到地。这时加在阀块上的电压逐渐接近系统的对地电压。阀块又变回正常的高电阻。这迫使工作电流减小到一定值，这个值可以使申联阀块在下一次系统电流过零时切断。
MOV(可变电阻器)从1978年开始在配电系统中使用。它们第一次被使用在配电系统的终端杆上，也就是升降式避雷器。
因为材料极端的非线性，所以间隙不是必须的。图20-4的下半部分表示一个MOV避雷器。电压增加50%可以引起电流在1~100000之间变化。没有间隙的设备比带有间隙的碳化硅避雷器反应更快。使得MOV可以在切断负载的肘形避雷器中使用的主要因素是无间隙。
地下住宅配电(URD)系统使用地下管道和/或有护套绝缘线作为中性线，因此接地电阻/阻抗必须更加认真地处理。对于裸中性线，雷击的能量沿着电缆的方向消散。护套或管道上的绝缘使得形成的低阻接地成为关键因素。在管道变成塑料之前，客户端接地帮助老系统形成低电阻。可惜的是现在燃气管道也采用塑料。
[1] (美)WilliamA.Thue等著;孙建生,徐晓峰等译. 电力电缆工程（原书第三版）.北京：机械工业出版社，2014。
