氣體放電管指作過(guò)電壓保護(hù)用的避雷管或天線開(kāi)關(guān)管一類，管內(nèi)有二個(gè)或多個(gè)電極，充有一定量的惰性氣體。氣體放電管是一種間隙式的防雷保護(hù)元件，它用在通信系統(tǒng)的防雷保護(hù)。

氣體放電管是一種間隙型的防雷保護(hù)組件，它在通信系統(tǒng)的防雷保護(hù)中已獲得了廣泛的應(yīng)用。放電管常用于多級(jí)保護(hù)電路中的第一級(jí)或前兩級(jí)，起泄放雷電瞬時(shí)過(guò)電流和限制過(guò)電壓作用，由于放電管的極間絕緣電阻很大，寄生電容很小，對(duì)高頻信號(hào)線路的雷電防護(hù)有明確的優(yōu)勢(shì)。放電管保護(hù)特性的主要不足之處在于其放電時(shí)延較大，動(dòng)作靈敏度不夠理想，對(duì)于波頭上升陡度較大的雷電波難以有效地抑制，在電源系統(tǒng)的雷電防護(hù)中存在續(xù)流問(wèn)題。 [1]常用的氣體放電管有二極放電管和三極放電管，其封裝外殼材料多為陶瓷，故稱為陶瓷放電管。放電管的工作原理是氣體間隙放電i當(dāng)放電管兩極之間施加一定電壓時(shí)，便在極間產(chǎn)生不均勻電場(chǎng)：在此電場(chǎng)作用下，管內(nèi)氣體開(kāi)始游離，當(dāng)外加電壓增大到使極間場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)氣體的絕緣強(qiáng)度時(shí)，兩極之間的間隙將放電擊穿，由原來(lái)的絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電狀態(tài)，導(dǎo)通后放電管兩極之間的電壓維持在放電弧道所決定的殘壓水平，這種殘壓一般很低，從而使得與放電管并聯(lián)的電子設(shè)備免受過(guò)電壓的損壞。

氣體放電管也稱避雷管，目前常用于程控交換機(jī)上。避雷管具有很強(qiáng)的浪涌吸收能力，很高的絕緣電阻和很小的寄生電容，對(duì)正常工作的設(shè)備不會(huì)帶來(lái)任何有害影響。但它對(duì)浪涌的起弧響應(yīng)，與對(duì)直流電壓的起弧響應(yīng)之間存在很大差異。例如90V氣體放電管對(duì)直流的起弧電壓就是90V，而對(duì)5kV/μs的浪涌起弧電壓最大值可能達(dá)到1000V。這表明氣體放電管對(duì)浪涌電壓的響應(yīng)速度較低。故它比較適合作為線路和設(shè)備的一次保護(hù)。此外，氣體放電管的電壓檔次很少。

1. ?基本結(jié)構(gòu)與原理? ?12氣體放電管通常由陶瓷或玻璃封裝，內(nèi)部充有惰性氣體(如氬氣、氖氣)，并設(shè)有兩個(gè)或多個(gè)電極。其核心工作原理是：

?高阻態(tài)?：正常電壓下，電極間絕緣(電阻可達(dá)千兆歐姆級(jí)，極間電容低于5pF)。

?擊穿導(dǎo)通?：當(dāng)電壓超過(guò)閾值(如雷電浪涌)，氣體電離形成導(dǎo)電通道，電壓驟降至20~50V，泄放電流。

2. ?關(guān)鍵特性?

?響應(yīng)時(shí)間?：較慢(數(shù)百納秒至毫秒級(jí))，需與其他快響應(yīng)器件(如TVS管)配合使用。

?耐壓與通流?：直流擊穿電壓需滿足 min(Ufdc)≥1.8UPmin(Ufdc)≥1.8UP(UPUP為線路峰值電壓)，通流能力達(dá)0.5~60kA(8/20μs波形)。

?失效模式?：多為開(kāi)路，長(zhǎng)期短路可能燒毀;多次沖擊或漏氣會(huì)導(dǎo)致性能下降。

3. ?主要應(yīng)用場(chǎng)景?

?通信系統(tǒng)?：電話線、以太網(wǎng)、RS485接口等信號(hào)端口的防雷。

?電源保護(hù)?：交流相線/中線對(duì)地、直流RTN對(duì)地防護(hù)。

?天饋系統(tǒng)?：同軸電纜芯線與屏蔽層間的浪涌保護(hù)。

4. ?優(yōu)缺點(diǎn)分析?

?優(yōu)勢(shì)?：通流量大、絕緣性高、極間干擾小。

?局限?：響應(yīng)慢、壽命較短(需定期更換)，常與壓敏電阻或TVS組成多級(jí)防護(hù)電路。

?總結(jié)?：氣體放電管是防雷設(shè)計(jì)中的前級(jí)核心器件，通過(guò)犧牲自身壽命實(shí)現(xiàn)大電流泄放，需結(jié)合其他元件優(yōu)化保護(hù)效果。

1. 什么是氣體放電管(GDT)?

氣體放電管(GDT)是一種用于保護(hù)電路免受過(guò)高電壓和電流損害的電子元件。它通常由封裝在玻璃或陶瓷管中的兩個(gè)或三個(gè)電極組成，管中充滿了氣體(通常是氖氣或氬氣)。

2. GDT如何工作?

當(dāng)GDT兩端電壓超過(guò)其額定電壓時(shí)，氣體中的電離過(guò)程會(huì)引發(fā)電流流過(guò)管子，將過(guò)高的電壓短路到地，從而保護(hù)電路免受損害。

3. GDT主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域?

GDT主要用于電信、汽車電子、航空航天、工業(yè)控制和電力電子等領(lǐng)域，以保護(hù)電路免受雷電、靜電放電、電磁脈沖等引起的過(guò)高電壓和電流的影響。

4. GDT有哪些主要類型?

GDT主要有二極放電管和三極放電管兩種類型。二極放電管用于直流電路，而三極放電管則可用于交流和直流電路。

5. GDT的額定電壓和電流是多少?

GDT的額定電壓通常在幾十伏到幾千伏之間，而額定電流則在幾毫安到幾百安培之間。具體參數(shù)取決于應(yīng)用需求和管子設(shè)計(jì)。

6. GDT有哪些優(yōu)點(diǎn)?

GDT具有響應(yīng)速度快、通流容量大、使用壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。此外，它還具有自恢復(fù)功能，能夠在過(guò)電壓消失后自動(dòng)恢復(fù)正常狀態(tài)。

7. 如何選擇和安裝GDT?

在選擇GDT時(shí)，需要考慮應(yīng)用電路的電壓、電流、頻率等參數(shù)以及工作環(huán)境條件。在安裝GDT時(shí)，需要確保其電極連接正確、固定牢固，并與其他電路元件保持適當(dāng)距離，以防止相互影響和干擾。

8. GDT有哪些常見(jiàn)的失效模式?

GDT的失效模式主要包括開(kāi)路、短路和熱失效。開(kāi)路可能是由于氣體泄漏或電極燒蝕引起的;短路可能是由于電極間距離過(guò)小或外部過(guò)電壓引起的;熱失效可能是由于長(zhǎng)時(shí)間工作在高電流密度下導(dǎo)致管子內(nèi)部過(guò)熱而引起的。

9. 如何檢測(cè)和維修GDT?

可以使用萬(wàn)用表或示波器等儀器檢測(cè)GDT的電阻、電容和電感等參數(shù)來(lái)判斷其是否失效。如果檢測(cè)到失效，則需要更換新的GDT。在維修時(shí)，需要確保新的GDT與原型號(hào)相同，并正確連接和固定電極。