雷电流不仅会侵人电缆的导体，还会侵人电缆的金属护套。当雷电流侵入时，雷电波在终端和绝缘接头的金属护套处会发生畸变，产生相当高的过电压，以至使电缆的外护层被击穿危及电缆的安全运行。因此，必须对电缆的金属护套、外护套采取防雷保护措施，一般都使用护层保护器。

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电缆护层保护器，应用于单芯电力电缆线路中，限制电缆金属护层上的感应过电压，确保护层绝缘不被过电压击穿，在一端接地的电缆线路及交叉互联的电缆线路中都可使用它。

护层保护器分单相式与三相式两种，主要元件是非线性电阻的阀片。其工作原理同金属氧化物避雷器工作原理相似。单相式护层保护器是将一片或几片阀片装在一一个密封罐内，或密封在一个环氧树脂的铸件内。三相式护层保护器是将三组阀片接成星形接线，并进行密封，适用于终端或工作井内的绝缘接头。三相式护层保护器与换位铜排一起装在特制的换位箱内，用三根同轴引出线(或称同轴电缆)与绝缘接头连接。

但从经济角度考虑，一般仅对110kV及以上电压等级的超高压电缆(单芯电缆)的金属护套、外护套作防雷保护。由于雷电流在金属护套的传输现象很复杂，迄今为止，还没有研究出好的方法对电缆金属护套进行防雷保护，对此世界各国正在加紧研究。如日本对电缆金属护套的防雷保护主要采用气体绝缘金属封闭电器(GIS)电缆终端保护。