金属陶瓷气体放电管

关于陶瓷气体放电管及其主要参数放大器和光接收机的信号输入、输出接线柱上，通常都和“地”之间接一只陶瓷气体放电管，用以避雷和防止干扰脉冲损坏放大模块、光接收组件。

当发生钢绞线和电源线相碰的事故以后，由于陶瓷气体放电管击穿放电持续时间比较长，内部的电极往往融化失效，损坏的比例极高；遭雷击时，也会有较高比例的陶瓷气体放电管损坏。

损坏的陶瓷气体放电管有一部分引脚烧断、或短路，比较容易发现和检出，但是有相当一部分从外表上看不出来，也没有短路，维修人员往往以为好的而没有将其更换。

损坏的陶瓷气体放电管在修理时必须更换新管，否则，这些光光接收机和放大器极容易遭雷击和脉冲干扰危害而引起放大模块和光接收组件损坏！许多各地同仁反应，修理过的光接收机和放大器比较容易再次损坏，其中最主要的原因就可能就是损坏的陶瓷气体放电管没有更换！更换陶瓷气体放电管时必须注意换进原来型号的管子，因为不同型号的陶瓷气体放电管的性能参数是不一样的。

下面简要介绍陶瓷气体放电管的基本结构和基本特性，并附表列出两个厂家的产品参数供同仁参考。

陶瓷气体放电管内部有二个相对的针柱形金属电极，每个电极由支架和敷了钡（容易发射电子）的钨丝所组成，极间距离1.2mm左右（因此是互相绝缘的），放电管内部涂有氧化钠和消气剂，充有80～200毫米汞柱的氖气或氩气。

有线电视上用的陶瓷放电管的极间电容通常≤2pf，因此它接在光接收机、放大器的信号输出、输入端子上对信号影响极微；陶瓷放电管的击穿放电时间通常≤2微妙（10-6s级），比雷击电流数十微妙的波头时间要短些，因此能保护器件免遭雷击。

但是两者的时间处于同一个数量级，而且差距很小，因此陶瓷放电管一定要直接接在光接收机、放大器的信号输出、输入端子上，中间不可有电感线圈隔着，否则会造成延时，致使雷击电流波头电流到达之前不能导通放电，达不到防雷保护的作用。

另一种防雷器件叫“压敏电阻”，它的击穿放电时间通常达到10-8s级，比陶瓷气体放电管要快二个数量级，因此是很好的防雷器件，广泛用于交流电源电路的防雷保护。

G as D ischarge T ubes Selection Guide陶瓷气体放电管产品选型指南GDT版权及最终解释权归君耀电子（BrightKing ）所有V2, 2018目录1GDT工作原理 (3)2GDT特点 (3)3GDT典型应用电路 (3)4GDT参数说明 (4)4.1.DC Spark-over Voltage 直流火花放电电压（直流击穿电压） (4)4.2.Maximum Impulse Spark-over Voltage 最大冲击火花放电电压（脉冲击穿电压） (5)4.3.Nominal Impulse Discharge Current 标称冲击放电电流 (6)4.4.Impulse Life耐冲击电流寿命 (7)5GDT选型注意事项 (7)5.1.直流击穿电压（DC-Spark-over Voltage）与脉冲击穿电压（Impulse Spark-over Voltage） (7)5.2.GDT的续流问题 (8)5.3.封装形式 (8)6GDT命名规则 (8)7君耀电子（BrightKing）GDT产品线 (9)7.1.两极放电管 (9)7.2.三极放电管 (10)1 GDT 工作原理GDT （Gas Discharge Tubes ），即陶瓷气体放电管。

GDT 是内部由一个或一个以上放电间隙内充有惰性气体构成的密闭器件。

GDT 电气性能取决于气体种类、气体压力、内部电极结构、制作工艺等因素。

GDT 可以承受高达数十甚至数百千安培的浪涌电流冲击，具有极低的结电容，应用于保护电子设备和人身免遭瞬态高电压的危害。

图1为典型的GDT 伏安特性图。

IV i 1i 2i 3U 1U 2U 3U 1 — 直流火花放电电压U 2 — 辉光电压U 3 — 弧光电压i 1 — 辉光至弧光转变电流i 2 — 峰值电流i 3 — 弧光至辉光转变电流图1 GDT 伏安特性曲线2 GDT 特点结电容低，大部分系列产品结电容不超过2pF ，特大通流量产品结电容在十几至几十皮法； 通流量大，我司GDT 单体8/20μs 波形的通流量范围为500A~100kA ； 直流击穿电压范围为75V~6000V ，脉冲击穿电压范围为600V~7800V ； 绝缘阻抗高，一般在1GΩ以上，不易老化，可靠性高；封装多样，有贴片器件及插件器件，两端器件及三端器件，圆形及方形电极，满足不同应用需求。

陶瓷气体放电管工作原理及选型应用、产品简述陶瓷气体放电管（Gas Tube）是防雷保护设备中应用最广泛的一种开关器件，无论是交直流电源的防雷还是各种信号电路的防雷，都可以用它来将雷电流泄放入大地。

其主要特点是：放电电流大，极间电容小（≤3pF），绝缘电阻高（≥109Ω），击穿电压分散性较大（±20%），反应速度较慢（最快为0.1～0.2μs）。

按电极数分，有二极放电管和三极放电管（相当于两个二极放电管串联）两种。

其外形为圆柱形,有带引线和不带引线两种结构形式（有的还带有过热时短路的保护卡）。

2、工作原理气体放电管由封装在充满惰性气体的陶瓷管中相隔一定距离的两个电极组成。

其电气性能基本上取决于气体种类、气体压力以及电极距离，中间所充的气体主要是氖或氩, 并保持一定压力,电极表面涂以发射剂以减少电子发射能。

这些措施使得动作电压可以调整(一般是70伏到几千伏)，而且可以保持在一个确定的误差范围内。

当其两端电压低于放电电压时，气体放电管是一个绝缘体(电阻Rohm>100MΩ)。

当其两端电压升高到大于放电电压时，产生弧光放电，气体电离放电后由高阻抗转为低阻抗, 使其两端电压迅速降低，大约降几十伏。

气体放电管受到瞬态高能量冲击时，它能以10-6秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，通过高达数十千安的浪涌电流。

3、特性曲线Vs导通电压，Vg辉光电压，Vf弧光电压，Va熄弧电压4、主要特性参数①直流击穿电压Vsdc：在放电管上施加100V/s的直流电压时的击穿电压值。

这是放电管的标称电压，常用的有90V、150V、230V、350V、470V、600V、800V 等几种，我们有最高3000V、最低70V的。

其误差范围：一般为±20%，也有的为±15%。

②脉冲（冲击）击穿电压Vsi：在放电管上施加1kV/μs的脉冲电压时的击穿电压值。

因反应速度较慢，脉冲击穿电压要比直流击穿电压高得多。

陶瓷气体放电管特性及应用作者：韦国成来源：《科技资讯》 2013年第33期韦国成(江苏省镇江市电子管厂江苏镇江 212003)摘要:随着邮电通信、广播电视、各类家用电器、设备仪表、计算机设备等的发展,陶瓷气体放电管作为防雷及过电压保护的保护设施,正日益得到越来越广泛的应用。

相比于其他类型的放电管,陶瓷气体放电管管身体积小,工作功率大,运行效率高,且绝缘性能突出,两极之间电容小,是目前行业内性能十分突出的优质放电管。

加强对于陶瓷气体放电管应用原理及其特性研究,有利于更好的将其使用于实际生产之中,充分发挥设备特性,取得良好的电路保护效果。

本文即对陶瓷气体放电管工作原理作出简要分析,并对其自身特性及实际应用进行相关阐述。

关键词:陶瓷气体放电管原理特性应用中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)11(c)-0008-01陶瓷气体放电管是一种陶瓷材料制成的特殊结构的气体放电设备,其在放电间隙之间充填某种特定的惰性气体充当介质,同时配置活性很高的电子发射材料,并配备放电引燃机构。

气体放电管设备的生产过程中,通过贵金属焊料在高温环境下进行构件焊接,最终方可生产得到陶瓷气体放电管。

陶瓷气体放电管的主要应用是瞬间过压时的保护作用,除此之外,还在点火时也会有所应用。

相比于其他类型的放电管设备,陶瓷气体放电管两极间电容更低,对于冲击电流的耐受性能更好,且具有高阻抗的特性,这都是普通放电管所不具备的性能,可见陶瓷气体放电管是一类性能较为优越的放电管设备。

当通电线路在遭遇雷击等状况下出现瞬时突变高压状况时,设备的放电管将被击穿,其阻抗瞬间由原有的高值降低,短时内呈现几乎线路短路的状态。

此时,陶瓷气体放电管可将过大的电流进行放泄,即通过设备中的线路接地或者原有的回路泄出电流,从而使得瞬间升高的电压下降到某一安全的低值,保证电路中电流、电压均控制在较为合理的范围之内,从而在瞬时高压状况之下对线路及线路中的各个设备起到了保护作用。

陶瓷气体放电管—搜狗百科1、陶瓷气体放电管的加入不能影响线路的正常工作，这就要保证陶瓷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。

据此确定所需陶瓷气体放电管的标称直流击穿电压值。

例如：在电话线的过电压防护中，常态时，电话线两线间的电压为48V，但当振铃信号来时，两线间的峰值电压可达175V左右，因此，此时选用的陶瓷气体放电管的直流击穿电压的下限值必须高于175V，考虑到留点余量，所以一般选用直流击穿电压值下限为190V（标称直流击穿电压值为230V）的陶瓷气体放电管。

2、确定线路所能承受的最高瞬时电压值，要确保陶瓷气体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，陶瓷气体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。

这是陶瓷气体放电管的一个最重要的指标。

例如：上例所述的电话线上，如果只用于保护一般的电话机，则只需选用冲击击穿电压小于800V（实测典型值为650V左右）的陶瓷气体放电管，但若被保护对象为更精密的设备（如传真机等），则可选用我公司陶瓷气体放电管（实测典型值不到400V）。

3、根据线路中可能窜入的冲击电流强度，确定所选用陶瓷气体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1kA左右等级）。

4、当过电压消失后，要确保陶瓷气体放电管及时熄灭，以免影响线路的正常工作。

这就要求陶瓷气体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陶瓷气体放电管的持续导通（即续流问题）。

由于陶瓷气体放电管有一个特点是：维持陶瓷气体放电管持续放电的电压值要远小于陶瓷气体放电管的击穿电压值。

一般用户没有测试条件，无法判定此项指标好坏，在此提供一种简单判定办法，以标称直流击穿电压为230V的陶瓷气体放电管为例：找一可调直流稳压电源，在其输出串联一51K左右限流电阻再接到陶瓷气体放电管的二电极，将输出电压由小逐渐调高直至陶瓷气体放电管放电，然后再慢慢调低电源输出电压，观察陶瓷气体放电管熄灭时的电压值，一般的陶瓷气体放电管此值均为60V左右，5、若过电压持续的时间很长，陶瓷气体放电管的长时间动作将产生很高的热量。

陶瓷气体放电管是防雷保护设备中应用最广泛的一种开关器件，串联于线路中，可用在交直流电源、各种信号电路的防雷，都可以用它来将雷电流泄放入大地。

它是把一对放电间隙封装在充以放电介质（惰性气体）的陶瓷管中构成的。

按电极数分，有二极放电管和三极放电管（相当于两个二极放电管串联）两种。

其外形为圆柱形，有带引线和不带引线两种结构形式（有的还带有过热时短路的保护卡）
原理：陶瓷气体放电管的基本原理就是气体放电。

常用的放电管脉冲击穿电压在几百伏到一千多伏，放电管原先处于断路状态，电阻很大，电容很小。

一旦脉冲过压达到放电管的脉冲击穿电压，极间的电场强度超过气体的击穿强度时，就引起间隙放电，管内气体电离，放电管导通，由原来的断路状态变成近似短路。

这时放电管导通电阻很小，可以通过很大的冲击电流从而将浪涌电流泄放到地，使与放电管联接的其它器件和电路避免受到浪涌冲击而损坏。

应用：用于电源防雷器共模电路中将雷电流泄放入地，也可用在差模电路中与压敏电阻串联而阻断其漏电流。

在信号防畦。

陶瓷气体放电管使用方法
陶瓷气体放电管是一种常用的电子元件，具有广泛的应用领域。

为了正确使用这种元件，以下是一些使用方法：
1. 插入方向：陶瓷气体放电管有正反极性之分，应注意插入方向。

一般来说，阳极接电源正极，阴极接电源负极。

2. 工作电压：陶瓷气体放电管的工作电压范围由厂家规定，使用时应注意不要超过这个范围，以免损坏元件。

3. 工作环境：陶瓷气体放电管工作时要求环境温度在一定范围内，一般为负40度至正85度。

此外，还要避免接触水、油、酸等化学品，以免影响元件的使用寿命。

4. 驱动电流：陶瓷气体放电管的驱动电流通常较小，一般为几毫安到几十毫安。

驱动电流过大会烧坏元件，过小则无法正常工作。

5. 保护电路：在使用陶瓷气体放电管时，为了保护元件，可以配备保护电路，一旦出现异常情况，保护电路会及时切断电源，避免对陶瓷气体放电管造成损坏。

以上是陶瓷气体放电管的一些使用方法，希望能对大家有所帮助。

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金属陶瓷放电管
金属陶瓷放电管是一种电子元件，由金属电极和陶瓷绝缘体组成。

它具有耐高温、耐腐蚀、耐压强等特点，广泛应用于高频通信、雷达、医疗设备等领域。

金属陶瓷放电管的工作原理是通过电压作用下，导致气体放电，产生等离子体，从而实现电子元件的功能。

它与普通电子元件相比，具有更高的可靠性和稳定性，可在恶劣环境下工作。

同时，金属陶瓷放电管的制造成本较低，生产工艺也比较简单。

因此，它在电子工业中有着广泛的应用前景。