下载文档原格式
气体放电管介绍及使用注意事项气体放电管气体放电管包括二极管和三极管，电压范围从75V—3500V，超过一百种规格，严格按照CITEL标准进行生产、监控和管理。
放电管常用于多级保护电路中的第一级或前两级，起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用。
气体放电管包括贴片、二极管和三极管，电压范围从75V—3500V，超过一百种规格，严格按照CITEL标准进行生产、监控和管理。
放电管常用于多级保护电路中的第一级或前两级，起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用。
优点：绝缘电阻很大，寄生电容很小，浪涌防护能力强。
缺点：在于放电时延(即响应时间)较大，动作灵敏度不够理想，部分型号会出现续流现象，长时间续流会导致失效，对于波头上升陡度较大的雷电波难以有效地抑制。
结构简介放电管的工作原理是气体放电。
当外加电压增大到超过气体的绝缘强度时，两极间的间隙将放电击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，导通后放电管两极之间的电压维持在放电弧道所决定的残压水平。
五极放电管的主要部件和两极、三极放电管基本相同，有较好的放电对称性，可适用于多线路的保护。
（常用于通信线路的保护）注意事项接地连线应当具有尽量短的长度接地连线应具有足够的截面，以泄放暂态大电流。
放电管的失效模式放电管受到机械碰撞，超耐受的暂态过电压多次冲击以及内部出现老化后，将发生故障。
故障的模式（即失效模式）有两种：第一种是呈现低放电电压和低绝缘电阻状态；第二种是呈现高放电电压状态。
开路故障模式比短路故障模式具有更大的危害性：开路故障模式令人难以及时察觉，从而不能采取补救措施。
现在的电源SPD产品中，带有失效报警装置，如声，光报警，颜色变化提示等，这些措施的采取对于及时发现和更换已经失效的SPD是有利的。
透明的容器(当然常见的是玻璃)中充有某种低压气体。
在这气体中放电，会有特殊的现象。
比如柔光，弧光，闪光。
导体中的游离电荷是电子承载的，电子是带负电的。
当然要从阴极射出。
本文由深圳市瑞隆源电子有限公司提供，专业制造各种防雷器，避雷器，放电管，陶瓷气体放电管等。
气体放电技术辅导资料一主题：气体放电理论概述学习时间：2011年4月15日－4月17日内容：我们这周主要学习气体放电理论的相关内容。
希望通过下面的内容能使同学们加深对气体放电技术知识的理解。
一、学习要求1．掌握气体放电理论；2．掌握气体放电的概念；二、主要内容（一）气体放电概念干燥气体是良好的绝缘体，但当气体中存在自由带电粒子时，它就变为带电，这时如在气体中安置两个电极并加上电压，就有电流通过气体，这个现象称为气体放电。
依气体压力、施加电压、电极形状、电源频率的不同，气体放电有多种多样的形式。
主要的形式有暗放电、辉光放电、电弧放电、电晕放电、火花放电、高频放电等。
20世纪70年代以来激光导引放电、电子束维持放电等新的放电形式，也日益受到人们的重视。
气体放电的基本物理过程气体放电总的过程由一些基本过程构成，这些基本过程是：激发、电离、消电离、迁移、扩散等。
基本过程的相互制约决定放电的具体形式和性状（二）气体放电理论气体中流通电流的各种形式的统称。
包括电晕放电、辉光放电、电弧放电、火花放电等。
在电场作用下,带电粒子在气体中运动时,一方面沿电力线方向运动，不断获得能量；一方面与气体分子碰撞，作无规则的热运动，不断损失能量。
经若干次加速碰撞后，它们便达到等速运动状态，这时其平均速度u与电场强度E成正比u＝KE，系数K称为电子（离子）迁移率。
对于离子，K是一个常数；对于电子，它并不是一个常数,而与电场强度E有关。
体放电。
荷能电子碰撞气体分子时，有时能导致原子外壳层电子由原来能级跃迁到较高能级。
这个现象，称为激发；被激发的原子，称为受激原子。
要激发一个原子，使其从能级为E1的状态跃迁到能级为Em的状态,就必须给予(Em-E1)的能量；这个能量所相应的电位差设为eVe，则有eVe＝Em－E1，电位Ve称为激发电位。
实际上，即使电子能量等于或高于激发能量，碰撞未必都能引起激发，而是仅有一部分能引起激发。
引起激发的碰撞数与碰撞总数之比，称为碰撞几率。
气体放电基础知识气体击穿理论气体介质是电力系统和电气设备中常用的绝缘介质。
如：空气、 CO2、 N2、SF6、混合气体等。
当电场强度达到一定数值后，气体会失去绝缘能力，从而造成事故。
为了能正确构成气体绝缘，就需要了解气体中的放电过程。
本章着重介绍气体击穿的一些理论分析，如：带电质点的产生、运动和消失的规律；气体击穿过程的发展等。
第一节气体放电主要形式什么是气体放电：气体中出现电流的各种形式统称为气体放电。
处于正常状态并隔绝各种外电离因素作用的气体是完全不导电的。
气体中存在少量带电质点（紫外线、宇宙射线作用，500-1000对/立方厘米正、负离子），在电场作用下，带电质点沿电场方向运动，形成电流，所以气体通常并不是理想绝缘介质。
由于带电质点极少，气体的电导也极小，仍为优良的绝缘体。
击穿：当提高气体间隙上的外施电压而达一定数值后，电流突然剧增，从而气体失去绝缘性能。
气体这种由绝缘状态突变为良导电态的过程，称为击穿。
沿面闪络：当击穿过程发生在气体与液体或气体与固体的交界面上时，称为沿面闪络。
击穿电压：气体击穿的最低临界电压称为击穿电压。
击穿场强：气体发生击穿时的电场强度称为击穿场强。
气体放电形式根据气体压力、电源功率、电极形状等因素的不同，击穿后气体放电可具有多种不同形式：1、辉光放电2、电弧放电3、火花放电4、电晕放电1、辉光放电当气体压力不大、电源功率很小（放电回路中串入很大阻抗）时，外施电压增到一定值后，回路中电流突增至明显数值，管内阴极和阳极间整个空间出现发光现象。
这种放电形式称为辉光放电。
辉光放电的特点：电流密度较小，放电区域通常占据整个空间；管端电压较高，不具有短路的特性。
注意：辉光放电仅发生在气压较低的情况下2、电弧放电随着外回路中的阻抗减小，电流增大。
当电流增大到一定值后，放电通道收细，且越来越明亮，管端电压则更加降低，说明通道的电导越来越大，这时的放电形式称为电弧放电。
电弧放电的特点：电流密度很大，管端电压很低，具有短路的特性。
气体放电管的使用技巧气体放电管是一种广泛应用于不同领域的技术装置。
它利用气体放电产生的光、热、声等性质，用于照明、通信、科研等各种用途。
然而，要正确并高效地使用气体放电管，掌握一些使用技巧是非常重要的。
本文将从选购、安装、维护几个方面，介绍气体放电管的使用技巧。
1. 选购气体放电管在选购气体放电管时，首先需要了解不同类型的放电管及其特点。
例如，氖灯、氙灯、氩氖（Ar/Ne）混合灯等常见的气体放电管，其光谱和亮度都有所不同。
因此，根据实际应用场景和需求，选择适合的放电管是至关重要的。
其次，考虑使用寿命和稳定性。
不同的气体放电管在使用寿命上可能有所差异，有些放电管可能在长时间使用后逐渐失去亮度或产生色偏。
因此，在选购时务必要仔细核对相关参数和说明。
另外，还要留意品牌和质量信誉，选择合适的供应商和品牌，以确保使用寿命和稳定性。
最后，还需要考虑购买成本与维护成本之间的平衡。
气体放电管在购买后，常常需要维护、更换一些零部件。
因此，在购买时要考虑到维护成本，并权衡总体的经济性。
2. 安装气体放电管正确的安装方法对于气体放电管的使用和效果都至关重要。
首先，安装时要确保放电管的连接部件牢固可靠，避免在使用过程中松动或掉落。
其次，要选择合适的安装位置和角度，以充分利用光线和热量的传播。
除此之外，在室内安装时需注意通风和散热，避免过热对放电管造成损害。
另外，对于需要长时间持续工作的放电管，考虑到散热问题，可以采取一些散热措施，如加装风扇或散热片，以保证放电管的温度在正常范围内。
3. 维护气体放电管维护对于气体放电管的寿命和稳定性至关重要。
首先，定期清洁放电管的表面是必要的，以确保其光线的传播效果。
可以使用一些清洁剂和柔软的布进行清洁，但要避免使用过多的水或液体接触放电管。
另外，注意定期更换放电管的零部件，如电极、滤光片等，以保持其正常工作状态。
根据使用情况和厂家的建议，也可以定期进行检查和维护，以确保放电管的性能和使用寿命。
半导体放电管和气体放电管的基础知识气体放电管的结构及特性开放型气体放电管放电通路的电气特性主要取决于环境参数,因而工作的稳定性得不到保证.为了提高气体放电管的工作稳定性，目前的气体放电管大都采用金属化陶瓷绝缘体与电极进行焊接技术，从而保证了封接的外壳与放电间隙的气密性，这就为优化选择放电管中的气体种类和压力创造了条件，气体放电管内一般充电极有氖或氢气体。
气体放电管的各种电气特性，如直流击穿电压、冲击击穿电压、耐冲击电流、耐工频电流能力和使用寿命等，能根据使用系统的要求进行调整优化.这种调整往往是通过改变放电管内的气体种类、压力、电极涂敷材料成分及电极间的距离来实现的.气体放电管有二极放电管及三极放电管两种类型.有的气体放电管带有电极引线，有的则没有电极引线。
从结构上讲，可将气体放电管看成一个具有很小电容的对称开关，在正常工作条件下它是关断的,其极间电阻达兆欧级以上。
当浪涌电压超过电路系统的耐压强度时，气体放电管被击穿而发生弧光放电现象，由于弧光电压低，仅为几十伏，从而可在短时间内限制了浪涌电压的进一步上升.气体放电管就是利用上述原理来限制浪涌电压，对电路起过压保护作用的。
随着过电压的降低，通过气体放电管的电流也相应减少.当电流降到维持弧光状态所需的最小电流值以下时,弧光放电停止，放电管的辉光熄灭。
气体放电管主要用来保护通信系统、交通信号系统、计算机数据系统以及各种电子设备的外部电缆、电子仪器的安全运行.气体放电管也是电路防雷击及瞬时过压的保护元件。
气体放电管具有载流能力大、响应时间快、电容小、体积小、成本低、性能稳定及寿命长等特点；缺点是点燃电压高,在直流电压下不能恢复截止状态，不能用于保护低压电路，每次经瞬变电压作用后，性能还会下降。
半导体放电管也称固体放电管是一种PNPN元件,它可以被看作一个无门电极的自由电压控制的可控硅，当电压超过它的断态峰值电压或称作雪崩电压时，半导体放电管会将瞬态电压箝制到元件的开关电压或称转折电压值之内。
半导体放电管和气体放电管的基础知识气体放电管的结构及特性开放型气体放电管放电通路的电气特性主要取决于环境参数，因而工作的稳定性得不到保证。
为了提高气体放电管的工作稳定性，目前的气体放电管大都采用金属化陶瓷绝缘体与电极进行焊接技术，从而保证了封接的外壳与放电间隙的气密性，这就为优化选择放电管中的气体种类和压力创造了条件，气体放电管内一般充电极有氖或氢气体。
气体放电管的各种电气特性，如直流击穿电压、冲击击穿电压、耐冲击电流、耐工频电流能力和使用寿命等，能根据使用系统的要求进行调整优化。
这种调整往往是通过改变放电管内的气体种类、压力、电极涂敷材料成分及电极间的距离来实现的。
气体放电管有二极放电管及三极放电管两种类型。
有的气体放电管带有电极引线，有的则没有电极引线。
从结构上讲，可将气体放电管看成一个具有很小电容的对称开关，在正常工作条件下它是关断的，其极间电阻达兆欧级以上。
当浪涌电压超过电路系统的耐压强度时，气体放电管被击穿而发生弧光放电现象，由于弧光电压低，仅为几十伏，从而可在短时间内限制了浪涌电压的进一步上升。
气体放电管就是利用上述原理来限制浪涌电压，对电路起过压保护作用的。
随着过电压的降低，通过气体放电管的电流也相应减少。
当电流降到维持弧光状态所需的最小电流值以下时，弧光放电停止，放电管的辉光熄灭。
气体放电管主要用来保护通信系统、交通信号系统、计算机数据系统以及各种电子设备的外部电缆、电子仪器的安全运行。
气体放电管也是电路防雷击及瞬时过压的保护元件。
气体放电管具有载流能力大、响应时间快、电容小、体积小、成本低、性能稳定及寿命长等特点;缺点是点燃电压高，在直流电压下不能恢复截止状态，不能用于保护低压电路，每次经瞬变电压作用后，性能还会下降。
半导体放电管也称固体放电管是一种PNPN元件，它可以被看作一个无门电极的自由电压控制的可控硅，当电压超过它的断态峰值电压或称作雪崩电压时，半导体放电管会将瞬态电压箝制到元件的开关电压或称转折电压值之内。
气体放电基础知识关于气体击穿常用气体绝缘介质：空气、SF6、CO2、N2、混合气体（SF6+ CO2、SF6+N2）等。
气体击穿：正常情况下气体是良好的绝缘介质，但当电场强度达到一定数值后，气体会失去绝缘能力（气体击穿）。
气体击穿是气体绝缘失败的最后表现形式，深入了解气体击穿的发展过程，对于提高分析问题、解决问题的能力更有意义。
平均电场强度与最大电场强度尖端效应或边缘效应电极表面的电场强度与其表面电荷密度成正比。
在电极尖端或边缘的曲率半径小，表面电荷密度大，电力线密集，电场强度高，容易发生局部放电。
这种现象称为尖端效应或边缘效应。
尖端效应或边缘效应是极不均匀电场的重要标志。
工程上常需改善电极形状，避免电极表面曲率过大或出现尖锐边缘。
分析绝缘结构的击穿电压时，不仅要考虑绝缘距离，而且还要考虑电场不均匀程度的影响。
对于同样距离的间隙，电场愈不均匀，通常击穿电压愈低。
茹柯夫斯基电极任一等位面上电场强度最大值：12211222C U U C C =+静电感应现象电容分压导体受邻近带电体的影响，在其表面不同部位出现正负电荷的现象称为静电感应。
气体放电的几个概念：气体放电：气体中出现电流的各种形式统称为气体放电。
气体击穿：由于外施电压升高，电流突然剧增，气体失去绝缘性能。
气体由绝缘状态突变为良导电态的过程，称为击穿。
沿面闪络：当击穿过程发生在气体与液体或气体与固体的交界面上时，称为沿面闪络。
气体放电的基本形式包括：1、电晕放电（局部放电）；2、辉光放电；3、电弧放电；4、火花放电。
气体击穿后的放电形式受气体压力、电源功率、电极形状等因素的影响。
1、电晕放电：随着电压升高，在电极附近电场最强处出现发光层。
发生电晕放电时，气体间隙的大部分尚未丧失绝缘性能，放电电流很小，间隙仍能耐受电压的作用。
2、辉光放电：当气体压力不大、电源功率很小（放电回路中串入很大阻抗），外施电压增到一定值后，回路中电流突增至明显数值，管内阴极和阳极间整个空间出现发光现象。
气体放电管设计及使用
气体放电管称陶瓷气体放电管是开关型过压保护器件，简称GDT。
陶瓷气体放电管GDT是在放电间隙内充入适当的气体介质，配以高活性的电子发射材料及放电诱导设计，通过金属焊料高温封接而制成的一种陶瓷气体放电器件，它主要用于瞬时大电压的过电压保护。
气体放电管设计及使用：
1）气体放电管的加入不能影响线路的正常工作，这就要保证气体放电管的直流击穿电压的下限值必须高于线路的最大正常工作电压。
据此确定所需放电管的标称直流击穿电压值。
2）确定线路所能承受的最高瞬时电压值，要确保放电管的冲击击穿电压值必须低于此值。
以确保当瞬间过压来临时，放电管的反映速度快于线路的反映速度，抢先一步将过电压限制在安全值。
这是放电管的一个最重要的指标。
3）根据线路中可能窜入的冲击电流强度，确定所选用放电管必须达到的耐冲击电流能力（如：在室外一般选用10kA以上等级；在入室端一般选用5kA等级；在设备终端处一般选用2kA左右等级）。
4）当过电压消失后，要确保放电管及时熄灭，以免影响线路的正常工作。
这就要求放电管的过保持电压尽可能高，以保证正常线路工作电压不会引起放电管的持续导通（即续流问题）。
5）若过电压持续的时间很长，气体放电管的长时间动作将产生很高的热量。
为了防止该热量所造成的保护设备或者终端设备的损坏同时也为了防止发生任何可能的火灾，气体放电管此时必须配上适当的短路装置，我们称之为FS装置( 即“失效保护装置”)。
气体放电管选型很重要，在放电管工作中能长期发挥稳定质量保障更重要。
浪拓电子气体放电管为电子，通信及工业设备提供优质保护，气体放电管产品系列丰富，反应快速，具有稳定的保护水平。
2.1气体放电管2.1.1简介气体放电管是在放电间隙内充入适当的气体介质，配以高活性的电子发射材料及放电引燃机构，通过银铜焊料高温封接而制成的一种特殊的金属陶瓷结构的气体放电器件。
它主要用于瞬时过电压保护，也可作为点火开关。
在正常情况下，放电管因其特有的高阻抗(>1000MΩ)及低电容 (<2pF)特性，在它作为保护元件接入线路中时，对线路的正常工作几乎没有任何不利的影响。
当有害的瞬时过电压窜入时，放电管首先被击穿放电，其阻抗迅速下降，几乎呈短路状态，此时，放电管将有害的电流通过地线或回路泄放，同时将电压限制在较低的水平，消除了有害的瞬时过电压和过电流，从而保护了线路及元件。
当过电压消失后，放电管又迅速恢复到高阻抗状态，线路继续正常工作。
气体放电管是一种间隙式的防雷保护元件，它在通信系统的防雷保护中已获得了广泛应用。
放电管常用于多级保护电路中的第一级或前两级，起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用。
由于放电管的极间绝缘电阻很大，寄生电容很小，对高频电子线路的雷电防护具有明显的优势。
气体放电管的基本特点是：通流量容量大，绝缘电阻高，漏电流小。
但残压高，反应时间慢(≤100ns)，动作电压精度较低，有续流现象。
Figure 1气体放电外观图2.1.2气体放电的伏安特性气体放电管的伏安特性通常与管子的哪些电极间施加什么极性的电压没有关系。
现以一个直流放电电压为150V的二极放电管为例，来说明放电管伏安特性的基本特征。
下图是按电子元件伏安特性的惯用画法，即以电压为自便量，画作横坐标；以电流为应变量，画作纵坐标。
由于电流的范围很大，其变化常达几个数量级，所以电流用对数坐标表示。
如图所示的伏安特性上，当逐渐增加两电极间的电压时，放电管在A点放电，A点的电压称为放电管的直流放电电压。
在A到B之间的这段伏安特性上，其斜率（即动态电阻du/di）是负的，称为负阻区。
如果200V的直流电压源经1MΩ的电阻加到放电管上，放电管即工作在此区间，这时的放电具有闪变特征。
BC段为正常辉光放电区，在此区间内电压基本不随电流而变，当辉光覆盖整个阴极表面时，电流再增加，电压也不增加。
CD段称为异常辉光放电区。
直流放电电压为90V~300V放电管，其辉光放电区BD的最大电流一般在0.2A～1.5A 之间。
当电流增加到足够大时放电E点突然进入电弧放电区，即使是同一个放电管，放电由辉光转入电弧时的电流值也是不能精确重复的。
在电弧放电时，处在电场中加速了的正离子轰击阴极表面，阴极材料被溅射到管壁上，阴极被烧蚀，使间隙距离增加，管壁绝缘变坏。
在采用合适的材料后，放电管可以做到导通10KA、8/20μs电流数百次。
在电弧区，放电管两端的电压基本上与通过的电流无关，在管内充以不同的惰性气体并具有不同的电压电弧压降常在10V～30V。
管子工作在电弧区就可以将电压箝制在较低的水平，从而达到过电压保护的目的。
当电流下降到比开始燃弧（E点）的数值低的电弧熄灭电流值（F点）时，放电由电弧转为辉光，电弧熄灭电流通常在0.1A～0.5A。
Figure 2气体放电管的伏安特性曲线按照过电压保护的要求，在过电压作用下放电后，放电管应能自动恢复到非导通状态，否则在电弧区的续流可能会烧坏管子，甚至使通过续流的导线或电源也受到损坏。
在辉光区，毫安级的续流长期流过，也会使放电管损坏。
因此，系统中加在放电管两端的系统正常运行电压应低于维持放电的电压。
在一般信号电路中，电源内阻较大，维持放电的电压是维持辉光放电的电压。
在试验时，将直流电源与放电管之间串联5KΩ电阻，慢慢升压使放电管动作，然后再慢慢降低电压，测出放电管停止放电时的电压。
例如，测得直流放电电压为350V 的放电管维持放电电压为68V～184V。
实际上，随着放电管品种的不同，其维持放电电压值的差异是比较大的。
在被放电管保护的系统中，只要直流电源电压低于维护放电电压或交流电源电压的幅值低于管子的直流放电电压，过电压过去后就不会有续流，但在某些情况下可能会在电弧区产生续流，对此需要采取限流措施。
2.1.3气体放电管结构早期的放电管是以玻璃作为管子的封装外壳，现已改用陶瓷作为封装外壳，放电管内充入电气性能稳定的惰性气体（如氩气和氖气等），放电电极一般为两个、三个或五个，电极之间由惰性气体隔开。
按电极个数的设置来划分，放电管可分为二极、三极和五极放电管。
气体放电管的内部结构如图所示。
对于两极放电管来说，它由纯铁电极、镍铬钴合金帽、银铜焊帽和陶瓷管体等主要部件构成。
管内放电电极上涂敷有放射性氧化物，管内内壁也涂敷有放射性元素，用于改善放电特性。
放电电极主要有针形和杯形两种结构，在针形电极的放电管中，电极与管体壁之间还要加装一个圆筒热屏，该热屏可以使陶瓷管体受热趋于均匀，不致出现局部过热而引起管断裂。
热屏内也涂敷放射性氧化物，以进一步减小放电分散性。
在杯形电极的放电管中，杯口处装有钼网，杯内装有铯元素，其作用也是减小放电分散性。
对于三级放电管，它也是由纯铁电极、镍铬钴合金帽、银铜焊帽和陶瓷管体等主要部件构成。
与二极放电管不同，在三极放电管中增加了镍铬钴合金圆筒，作为第三电极，即接地电极。
五极放电管的主要部件与二、三极放电管基本相同，它具有较好的放电对称性，可适合于多线路的保护。
Figure 3气体放电管的组成Figure 4二极气体放电管的结构Figure 5三极气体放电管的结构2.1.4气体放电管工作原理下图描述了放电管的放电过程。
电压上升到击穿电压Vs值期间，实际上没有电流流过，着火后电压降至辉光状态电压量级Vgl(70~150伏，电流从几百毫安至1.5安培据管型而定）。
随着电流的进一步增加，跃变到弧光状态A。
在这种状态下，弧光电压极低，一般为10~35伏，在很宽的范围实际与电流无关。
随着过电压降低（即波形第二半周），通过放电管的电流相应降到维持弧光状态所需的最小值（此10mA至100mA，据管型而定）以下，从而，必定停止弧光放电，通过辉光状态后，放电管在电压Ve处熄灭。
Figure 6气体放电管的特性曲线气体放电管的微观过程如图所示。
Figure 7气体放电管的微观过程1)汤生放电气体放电分为两大类：非自持放电和自持放电。
A.非自持放电是指在存在外致电源的条件下放电才能维持的现象；B.自持放电是指去掉外致电离源的情况下放电仍能维持的现象放电从非自持过渡到自持的现象称为气体击穿。
这种放电现象与理论是本世纪初由科学家汤生提出的。
Figure 8汤生放电的伏安特性A.T0区：剩余电离粒子和电子在电场的作用下定向运动，电流从零开始逐渐增加，当极间电场足够大时，所有带电粒子都可到达电极，这时电流到达某一最大值。
由于剩余电离产生的带电粒子密度一般很弱，所以T0区域饱和电流值仍然很小（约10^-12A量级)。
B.T1区：阴极发射的电子在电场的作用下获得足够的能量，它们与气体分子碰撞并产生电离，导致带电粒子增加，放电电流随之上升。
C.T2区：电子与气体分子碰撞产生正离子，电流进一步增大。
这里从阴极发射的最原始的电子是由某种光电效应产生的，如果这种光电效应突然消失，那么汤生放电区域的电流会立即中断，所以这种属于非自持放电。
当作用在放电管两端的电压大于某一临界值Vs时，放电管的电流会突然迅速上升，如此时移去外界电离源放电会照旧维持，气体出现某种类型的自持放电，如辉光放电和弧光放电。
这时气体产生了击穿或着火，其临界电压值Vs就称为击穿电压。
2)帕邢定律和潘宁效应试验证明，在放电空间里，气体的击穿电压只是气压和极距乘积的函数(帕邢定律)。
实验发现，在适当的良种气体组成的混合气体中，它的着火电压会低于单种气体的着火电压，目前在氩-汞以及氖-氩混合气体中都发现了这种现象，这种效应称为潘宁效应。
3)辉光放电辉光放电是一种重要的放电形式，是汤生放电的进一步发展，主要区别在于辉光放电有较大的电流。
因放电管出现特有的光辉而得名，辉光放电可分为亚辉光、正常辉光及反常辉光放电三种类型。
辉光放电是一种自持放电，放电电流大小为毫安级，它是靠正离子轰击阴极所产生的二次电子发射来维持的。
辉光放电很明显分为以下几个区域：A.阴极位降区：阴极与a之间，这里有很大的电场强度。
B.负辉区：ab之间，这里电离和激发主要由阴极位降加速下的快速电子碰撞气体原子而引起。
C.法拉第暗区：bc之间，这里电子能量太低，不足以激发气体原子，在ac之间的电子流主要是扩散电子流。
D.正柱区：cd之间，这里电场强度为常数。
E.阳极辉区：阳极附近的发光区。
Figure 9辉光放电的区域4)弧光放电弧光放电是一种自持放电，它的主要特点是维持电压低，通常只有30伏以内。
由于弧光电流很大，单靠正离子轰击阴极不能提供这么多电子，更多的电子应该是阴极自身发射电子。
弧光放电分为三个区。
A.阴极位降区：区域很短<10^-4m，压降10V，电流密度很大（10^10A/m2),这个区域对于阴极发射电子及维持放电很重要。
B.阳极位降区：空间电荷是负的，而且不存在阳极发射，通常位降及电流密度小于阴极。
C.弧光正柱：在两者之间的是弧光正柱区，也是等离子区，气体是中性的，电场强度的大小与气体的性质、气压、及电流有关。
Figure 10弧光放电中电位的轴向分布5)辉弧转换过程从辉光放电相对低的电流密度、高的电压过渡到弧光放电高的电流密度、低的放电电压需要阴极电子发射机构本质的改变才行。
在反辉光区，电流密度增加，阴极位降增加，这使得撞击阴极的正离子能量增加，并提高了阴极的温度，反常辉光放电较高电流那部分对应阴极温度将变得足够高，从而使阴极发射出足够多的电子，这样最后只用较低的电压就能维持放电。
Figure 11氮气放电的辉光-弧光过渡2.1.5气体放电管参数特性1)直流击穿电压（Vs）在放电管两端施加一个100V/S缓慢上升的点电压时，致使放电管发生击穿的电压值。
亦称“直流击穿电压”，记为:Vs。
由于放电具有分散性，围绕着这个平均值还需要同时给出允许的偏差上限和下限值。
Figure 12气体放电管直流击穿电压2)冲击击穿电压在放电管极间施加上升速率很快的（100V/us或1KV/us）电压时，致使放电管发生击穿时刻的电压值。
记为Vss。
由于放电管的响应时间或动作时延与电压脉冲的上升陡度有关，对于不同的上升陡度，放电管的冲击放电电压是不相同的。
一些制造厂通常是给出在上升陡度为1KV/μs的冲击放电电压值，实际上，出于一般应用的考虑，还应给出放电管在100V/μs、500V/μs、1KV/μs、5KV/μs和10KV/μs等不同上升陡度下的冲击放电电压，以尽量包括在各种保护应用环境中可能遇到的暂态过电压上升陡度范围Figure 13气体放电管的冲击击穿电压Figure 14气体放电管的典型反应模式3) 响应时间在具有一定波头上升陡度（陡度du/dt 在1KV/μs 以上）的暂态过电压作用下，当放电管上电压上升到其直流放电电压值时，管子并不能立即放电，而是要等到管子上电压上升到一个比直流放电电压值高出很多的数值时，管子才会放电，也就是说，从暂态过电压开始作用于放电管两端的时刻到管子实际放电时刻之间有一个延迟时间，该时间即称为响应时间。
