陶瓷氣體放電管工作原理及選型應(yīng)用

陶瓷氣體放電管是防雷保護設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種開關(guān)器件，不論是交直流電源的防雷還是各種信號電路的防雷，都可以用它來將雷電流泄放入大地。其主要特點是：放電電流大、極間電容小（≤3pF）、絕緣電阻高（≥109Ω）、擊穿電壓分散性較大（±20%）、反應(yīng)速度較慢（最快為0.1～0.2μs）。陶瓷氣體放電管，按電極數(shù)分，有二極放電管和三極放電管（相當(dāng)于兩個二極放電管串聯(lián)）兩種；其外形分為圓柱形，有帶引線和不帶引線兩種結(jié)構(gòu)形式。

陶瓷氣體放電管工作原理

陶瓷氣體放電管是由封裝在充滿惰性氣體的陶瓷管中相隔一定距離的兩個電極組成。其電氣性能基本上取決于氣體種類、氣體壓力以及電極距離，中間所充的氣體主要是氖或氬，并保持一定壓力，電極表面涂以發(fā)射劑以減少電子發(fā)射能。這些措施使得動作電壓可以調(diào)整(一般是70伏到幾千伏)，而且可以保持在一個確定的誤差范圍內(nèi)。當(dāng)其兩端電壓低于放電電壓時，氣體放電管是一個絕緣體（電阻 Rohm>100MΩ）。當(dāng)其兩端電壓升高到大于放電電壓時，產(chǎn)生弧光放電，氣體電離放電后由高阻抗轉(zhuǎn)為低阻抗，使其兩端電壓迅速降低，大約降幾十伏。氣體放電管受到瞬態(tài)高能量沖擊時，它能以10-6秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗ㄟ^高達數(shù)十千安的浪涌電流。

陶瓷氣體放電管產(chǎn)品特點

1）擊穿（導(dǎo)通）前相當(dāng)于開路，電阻很大，沒有漏電流或漏電流很小；
2）擊穿（導(dǎo)通）后相當(dāng)于短路，可通過很大的電流，壓降很小；
3）脈沖通流容量（峰值電流）很大；2.5kA~100kA；
4）具有雙向?qū)ΨQ特性；
5）電容值很小，小于3pF；
6）氣體電離需要一定的時間，所以響應(yīng)速度較慢，反應(yīng)時間一般為0.2～0.3μs(200～300ns)，最只有0.1μs（100ns）左右，在它未導(dǎo)通前，會有一個幅度較大的尖脈沖漏過去，而起不到保護作用；
7）擊穿電壓一致性較差，分散性較大，一般為±20%；
8）擊穿電壓只有幾個特定值；

陶瓷氣體放電管選型

1）陶瓷氣體放電管的加入前提條件是陶瓷氣體放電管的直流擊穿電壓的下限值必須高于電路中的最大正常工作電壓，才能不能影響電路正常工作。

2）陶瓷氣體放電管的過保持電壓盡可能高，保證電路中工作電壓不會引起持續(xù)導(dǎo)通現(xiàn)象。當(dāng)電路中的過電壓消失后，要確保陶瓷氣體放電管及時熄滅，否則會影響電路的正常運行。

3）確保陶瓷氣體放電管的沖擊擊穿電壓值必須低于電路中所能承受的最高瞬時電壓值。

4）根據(jù)線路中可能竄入的沖擊電流強度，確定所選用放電管必須達到的耐沖擊電流能力。

5）必要時，陶瓷氣體放電管配上適當(dāng)?shù)亩搪费b置，F(xiàn)S裝置，也叫失效保護裝置。