压敏电阻与气体放电管的配合使用一.基础知识介绍气体放电管和压敏电阻是防雷器主要组成元器件气体放电管用于开关型防雷器，压敏电阻用于限压型防雷器一、气体放电管的工作原理及特性气体放电管一般采用陶瓷作为封装外壳，放电管内充满电气性能稳定的惰性气体，放电管的电极一般有两个电极、三个电极和五个电极三种结构当在放电管的极间施加一定的电压时，便在极间产生不均匀的电场，在电场的作用下，气体开始游离，当外加电压达到极间场强并超过惰性气体的绝缘强度时，两极间就会产生电弧，电离气体，产生“负阻特性”，从而马上由绝缘状态转为导电状态即电场强度超过气体的击穿强度时，就引起间隙放电，从而限制了极间电压也就是说在无浪涌时，处于开路状态，浪涌到来时，放电管内的电极板关合导通浪涌消失时，极板恢复到原来的状态气体放电管是一种开关型的防雷保护器件，一般用于防雷工程的第一级或第二级的保护上；由于它的极间绝缘电阻大，因而寄生电容很小，所以用于对高频电子线路的保护有着明显的优势然而气体放电管由于其本身在放电时的时延性较大和动作灵敏性不够理想，因此它对于上升陡度较大的雷电波头也难以进行有效的抑制，所以气体放电管一般在防雷工程的应用上大多与限压型防雷器进行综合应用。
综上所述：气体放电管的优点是电流通容量大；寄生电容小；残压较低，一般900V左右；气体放电管的缺点是：1、放电时延性较大，动作灵敏度不够,响应时间较慢，为80ns左右2、有续流，不利于对交流或20V以上的线路进行保护，因而与火花间隙一样，存在续流的遮断问题3、无法进行劣化指示和实现故障遥信功能，安全系数不高二、压敏电阻的工作原理及特性压敏电阻是一种以氧化锌为主要成份的金属氧化物半导体非线性的限压型电阻压敏电阻的伏安特性是连续和递增的，因此它不存在续流的遮断问题它的工作原理为压敏电阻的氧化锌和添加剂在一定的条件下“烧结”，电阻就会受电压的强烈影响，其电流随着电压的升高而急剧上升，上升的曲线是一个非线性指数当在正常工作电压时，压敏电阻处于一种高阻值状态当浪涌到来时，它处于通路状态，强大的电流流过自身泄入大地浪涌过后，它又马上恢复到高阻值状态压敏电阻的几个重要参数：A:压敏电压：压敏电压一般认为是在温度为20度时在压敏电阻上有1mA电流流过的时候，相应加在该电阻两端的电压压敏电压在交流电网中，一般比电网的峰值电压要高，为峰值电压的0.7倍，而峰值电压一般认为是交流电网电压的，2倍（直流时峰值电压是额定电压的1.2倍）。
用公式表示为：VN=VnhXV2+0.7式中的Vn为压敏电压；VNh为电网额定电压B:漏电流：漏电流是指在正常情况下通过压敏电阻微安数量级的电流漏电流越小越好对于漏电流特别应强调的是必须稳定，不允许在工作中自动升高，一旦发现漏电流自动升高，就应立即淘汰，因为漏电流的不稳定是加速防雷器老化和防雷器爆炸的直接原因因此在选择漏电流这一参数时，不能一味地追求越小越好，只要是在电网允许值范围内，选择漏电流值相对稍大一些的防雷器，反而较稳定C:响应时间：响应时间是指加在防雷器两端的电压等于压敏电压所需的时间，达到这一时间后防雷器完全导通压敏电阻的响应时间为25ns左右D:寄生电容：压敏电阻一般都有较大的寄生电容，它的寄生电容一般在几百微微法到几千微微法之间，因而它不利于对高频电子系统的保护因为这种寄生电容对高频信号的传输会产生畸变作用，从而影响系统的正常运行因而对频率较高的系统的保护，应选择寄生电容低的压敏电阻型防雷器它的优点：1、残压低2、响应时间快，为25ns左右3、无续流4、可以实现劣化批示和故障遥信告示功能，因此，它的保护效果安全、可靠它是目前供电系统中常用产品，特别是电力、电信供电领域，更是一枝独秀。
它的缺点：有泄漏电流；寄生电容较大，不利于对高频电子线路的保护二、防雷元器件的一般使用方法及使用注意事项防雷元器件的一般使用方法1 .开关元件主要应用于共模保护，也常在无源电路中作差模保护2 .限压元件主要应用于差模保护，也常用在共模电路中和开关元件申联，防止开关元件导通后使线路与地发生短路；或者作为开关元件的限流元件以阻断续流，使开关元件复位使用注意事项1 .开关元件不能单独跨接在有源电路中作差模保护，为避免电源短路,必须用接限压元件2 .流过防雷元器件的浪涌电流必须小于其脉冲峰值电流压敏电阻应按其降额特性选择3 .用作差模保护的防雷元器件，其最小击穿电压必须大于线路的最高工作电压4 .用作差模保护的防雷元器件，具限制电压必须小于被保护设备所能承受的最高安全电压三、压敏电阻与气体放电管的配合使用1 .原理介绍由于压敏电阻（VDR具有较大的寄生电容，用在交流电源系统，会产生可观的泄漏电流，性能较差的压敏电阻使用一段时间后，因泄漏电流变大可能会发热自爆为解决这一问题在压敏电阻之间用入气体放电管图1中，将压敏电阻与气体放电管用联，由于气体放电管寄生电容很小，可使用联支路的总电容减至几个pF。
在这个支路中，气体放电管将起一个开关作用，没有暂态电压时，它能将压敏电阻与系统隔开，使压敏电阻几乎无泄漏电流但这又带来了缺点就是反应时间为各器件的反应时间之和例如压敏电阻的反应时间为25ns,气体放电管的反应时间为100ns,则图2的R2、GR3的反应时间为150ns,为改善反应时间加入R1压敏电阻，这样可使反应时间为25nsMOV6GDT&国照明网、TTOrnTTVgcft/.Cnffi1气体放电膏支路中串凿用箱型酬艰占L*R2后RiN-7PEL中国ifghHngc内jn目.心om.c/i・中国—-一―~*图2气体放电管和压敏电阻组合囱成的抑制电路金属氧化物压敏电阻（MOV）的电压-电流特性见图3,金属氧化物压敏电阻（MOV）特性参数见表1国大计续电M标称压敏电压%一限制电东h恃机电流L——出冲电流Il脉冲峰值电流U——炉次脉然峰.电流图3金屣氧化物压敏电阻岫V1的电压-电流特性金属氧化物压敏电阻（MOV特性参数袤1整■温生福田•将*（WW）其性#・q3TKS产品察由黑号标彝霞吐电同最大冲盘电己果上曜鸵电用偶⑵）口£）幅定功率电客量V.(V)%与(*)附%他(A)阑u.PGctpF)TVRuni4703Q077550jun125Q.6划TW20511320410H4S100的00220■S30Tlffi的湖仙93)so4&oo1ZS0.S2fo11阳那圻仆102050twoIM06M0TWUMI撷湖11J0印1»。
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因此，外界的高电压浪涌干扰，由于气体放电管的放电作用，被化解成了低电压和大电流的受保护情况（u3和i2）,且这个电流（从图4的i2—i3）经由气体放电管本身流回到干扰源里，免除了干扰对器件可能带来的危害随着浪涌过电压的消退，流过气体放电管的电流降到维持弧光放电状态所需的最小值以下（约为10mA~100mA与管子本身的特性关），弧光放电便停止，并再次通过辉光放电状态后，结束整个放电状态（熄弧）।gfHfhgcnrr;a.c^M^en中旧照明学会有存封站il电1M电流特性3f")(不意图)ul匿流火花放电电加.u2一辉光电压u3弧光电Jki1辉光至强光拒•变也泣i2-峰值电流i3•-弧光金饵光转变电流的里压-电流特性图4典型气体放电管(GDT)鼻士气体的典k-SOT喘性母■阮！以印3告二正率的型号直族火此散电电用1V)火花前电也不海整g用击大it醇吧嗯序IkV.^s»(Vf耐冲百电通8/20/5茨好由都用若电谟6/Mn3iS寿苑解冲吊电流(0/10001*iff寿爵WW比下堂税电闫(GO)电寺■:百jjftFF(V)由蕤曷电电UW至此交洲M弊光也不(VjL12SOOXS2SD0-20ci2002M/3次BkAM次1MV3O0流>1<1小七】“5F1300GXS3000十而科门。
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