陶瓷氣體放電管
概述:
陶瓷氣體放電管是防雷保護(hù)設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種開關(guān)器件,串聯(lián)于線路中,可用在交直流電源、各種信號電路的防雷,都可以用它來將雷電流泄放入大地。
它是把一對放電間隙封裝在充以放電介質(zhì)(惰性氣體)的陶瓷管中構(gòu)成的。
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。其外形為圓柱形,有帶引線和不帶引線兩種結(jié)構(gòu)形式(有的還帶有過熱時短路的保護(hù)卡)
原理:
陶瓷氣體放電管的基本原理就是氣體放電。常用的放電管脈沖擊穿電壓在幾百伏到一千多伏,放電管原先處于斷路狀態(tài),電阻很大,電容很小。一旦脈沖過壓達(dá)到放電管的脈沖擊穿電壓,極間的電場強(qiáng)度超過氣體的擊穿強(qiáng)度時,就引起間隙放電,管內(nèi)氣體電離,放電管導(dǎo)通,由原來的斷路狀態(tài)變?yōu)榻贫搪贰_@時放電管導(dǎo)通電阻很小,可以通過很大的沖擊電流從而將浪涌電流泄放到地,使與放電管聯(lián)接的其它器件和電路避免受到浪涌沖擊而損壞。
應(yīng)用:
用于電源防雷器共模電路中將雷電流泄放入地,也可用在差模電路中與壓敏電阻串聯(lián)而阻斷其漏電流。在信號防雷器中常用于第一級泄放浪涌電流,由于其反應(yīng)速度慢,還要用第二級作限壓保護(hù)。
陶瓷氣體放電管屬于開關(guān)組件,導(dǎo)通時兩端電壓很低,不能直接用在有源電路中作差模保護(hù)。必須用時,應(yīng)串聯(lián)限流組件,以防導(dǎo)通時形成過大的電流而損壞,甚至引起火災(zāi);浪涌過后能恢復(fù)至斷路狀態(tài)。
特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):通流容量大,極間電容小(≤3pF),絕緣電阻高(≥109Ω),基本沒有漏電流;
缺點(diǎn):擊穿電壓分散性較大(±20%),反應(yīng)速度較慢(最短為0.1~0.2μs),可靠性較差,多次沖擊易老化。
選型:
不能直接用在電源上
擊穿電壓>線路上最大信號電頻電壓
耐電流>=線路上可能出現(xiàn)的最大異常電流
脈沖擊穿電壓<被保護(hù)線路電壓
主要特性參數(shù)有:
①???? 直流擊穿電壓Vsdc:在放電管上施加100V/s的直流電壓時的擊穿電壓值。這是放電管的標(biāo)稱電壓,常用的有90V、150V、230V、350V、470V和600V等幾種。其誤差范圍:一般為±20%,也有的為±15%,還有個別的為±10%或±5%。
②???? 脈沖(沖擊)擊穿電壓Vsi:在放電管上施加1kV/μs的脈沖電壓時的擊穿電壓值。因反應(yīng)速度較慢,脈沖擊穿電壓要比直流擊穿電壓高得多。
③???? 沖擊放電電流Idi:分為8/20μs波(短波)和10/1000μs波(長波)沖擊放電電流兩種。一般以8/20μs波用得較多。沖擊放電電流又分為單次沖擊放電電流(8/20μs波沖擊1次)和標(biāo)稱沖擊放電電流(8/20μs波沖擊10次),一般后者約為前者的一半左右,有2.5 kA、5 kA、10 kA、20 kA……等規(guī)格。
④???? 耐交流(工頻)電流Idac:放電管能耐受交流(工頻)電流放電1秒鐘/次、放電10次的電流額定值。
使用指導(dǎo):
①???? 在快速脈沖沖擊下,陶瓷氣體放電管氣體電離需要一定的時間(一般為0.2~0.3μs,最快的也有0.1μs左右),因而有一個幅度較高的尖脈沖會泄漏到后面去。若要抑制這個尖脈沖,有以下幾種方法:a、在放電管上并聯(lián)電容器或壓敏電阻;b、在放電管后串聯(lián)電感或留一段長度適當(dāng)?shù)膫鬏斁€,使尖脈沖衰減到較低的電平;c、采用兩級保護(hù)電路,以放電管作為第一級,以TVS管或半導(dǎo)體過壓保護(hù)器作為第二級,兩級之間用電阻、電感或自恢復(fù)保險絲隔離。
②???? 直流擊穿電壓VS的選擇:直流擊穿電壓VSdc的最小值應(yīng)大于可能出現(xiàn)的最高電源峰值電壓或最高信號電壓的1.2倍以上。
③???? 沖擊放電電流的選擇:要根據(jù)線路上可能出現(xiàn)的最大浪涌電流或需要防護(hù)的最大浪涌電流選擇。放電管沖擊放電電流應(yīng)按標(biāo)稱沖擊放電電流(或單次沖擊放電電流的一半)來計算。
④???? 陶瓷氣體放電管因擊穿電壓誤差較大,一般不作并聯(lián)使用。
⑤???? 續(xù)流問題:為了使放電管在沖擊擊穿后能正常熄弧,在有可能出現(xiàn)續(xù)流的地方(如有源電路中),可以在放電管上串聯(lián)壓敏電阻或自恢復(fù)保險絲等限制續(xù)流,使它小于放電管的維持電流。
按8/20μs波通流容量有:
H(2.5KA)、K(3KA)、L(5KA)、M(10KA)、N(15KA)、P(20KA)、W(50KA)、X(60KA)、Y(80KA)、Z(100KA){尺寸大小影響通流量,10KA內(nèi)影響效小}
陶瓷氣體放電管
2009年12月09日 11:35 本站整理 作者:佚名 用戶評論(0)
關(guān)鍵字:電管(16552)
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