火花间隙型等电位连接器是一种被动式过电压保护设备，核心功能是在两个或多个独立导体（如设备外壳、接地极、线缆屏蔽层等）之间出现异常电位差时，通过 “火花击穿” 快速形成导电通道，将电位强制拉平（实现等电位），避免设备因电位差过大被击穿损坏；而在正常工况下，它保持高绝缘状态，不影响系统正常运行。

一、核心结构：决定工作基础

火花间隙型等电位连接器的核心部件是火花间隙，其结构设计直接影响工作性能，典型构成包括：

电极：通常由耐电弧、抗氧化的金属材料（如铜合金、钨合金）制成，分为 “高压电极” 和 “低压电极”（或两个对等电极），电极间距可根据设计的 “击穿电压” 调整。

绝缘介质：电极之间填充绝缘介质，常见为干燥空气（低成本、易实现）或惰性气体（如氩气、氮气，可提高击穿稳定性、减少电极氧化）。

外壳：采用绝缘材料（如陶瓷、耐高温塑料）封装，保护电极和间隙不受外界环境（如湿度、灰尘）影响，确保击穿性能稳定。

二、工作原理：分 “正常状态” 和 “异常状态”

其工作逻辑围绕 “电位差是否达到击穿阈值” 展开，分为两个关键阶段：

1. 正常工况：保持绝缘，不干扰系统

当被保护的两个导体之间的电位差处于正常范围（如设备正常运行时的对地电压、不同回路间的固有电位差）时：

火花间隙内的电场强度低于介质的击穿阈值（空气的击穿场强约 30kV/cm，即间距 1cm 时，需 30kV 电压才会击穿）；

此时连接器相当于 “高阻绝缘体”，阻止两个导体之间形成电流，不影响系统的正常供电、信号传输等功能。

2. 异常工况：击穿放电，强制等电位

当发生雷击、浪涌、接地故障等情况时，两个导体之间的电位差会在极短时间内（微秒甚至纳秒级）骤升，触发连接器动作：

电场击穿：骤升的电位差使火花间隙内的电场强度瞬间超过介质击穿阈值，绝缘介质（如空气）被 “电离” 为导电等离子体，形成临时的 “导电通道”；

电荷释放：导电通道的电阻极低（仅几欧至几十欧），两个导体之间的异常电荷会通过该通道快速释放（放电电流可达数千至数万安培）；

电位拉平：在电荷释放过程中，两个导体的电位被强制 “拉平”（实现等电位），电位差迅速降至安全范围，避免设备因电位差过大被击穿（如设备外壳与内部电路间的绝缘损坏）；

自恢复绝缘：当异常电位差消失、放电结束后，间隙内的等离子体快速恢复为绝缘介质（空气或惰性气体），连接器重新回到高阻绝缘状态，等待下一次异常情况触发。