放電管的工作原理是氣體放電。
當(dāng)外加電壓增大到超過(guò)氣體的絕緣強(qiáng)度時(shí),兩極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 。
五極放電管的主要部件和兩極、三極放電管基本相同,有較好的放電對(duì)稱(chēng)性,可適用于多線路的保護(hù)。(常用于通信線路的保護(hù))
從暫態(tài)過(guò)電壓開(kāi)始作用于放電管兩端的時(shí)刻到管子實(shí)際放電時(shí)刻之間有一個(gè)延遲時(shí)間,該時(shí)間就稱(chēng)為響應(yīng)時(shí)間。
響應(yīng)時(shí)間的組成:一是管子中隨機(jī)產(chǎn)生初始電子-離子對(duì)帶電粒子所需要的時(shí)間,即統(tǒng)計(jì)時(shí)延;二是初始帶電粒子形成電子崩所需要的時(shí)間,即形成時(shí)延。
為了測(cè)得放電管的響應(yīng)時(shí)間,需要用固定波頭上升陡度du/dt的電壓源加到放電管兩端測(cè)取響應(yīng)時(shí)間,取多次測(cè)量的平均值作為該管子的響應(yīng)時(shí)間。
二極和三極放電管保護(hù)性能的比較
如果A-G極間先放電,在管子內(nèi)部由氣體游離所產(chǎn)生的自由電子會(huì)迅速在B-G極間引起碰撞游離,使B-G很快放電,當(dāng)B-G間截止放電后,由于大量帶電粒子(電子和離子)的復(fù)合作用,使管內(nèi)的電子數(shù)量大為減小,從而迅速抑制另一對(duì)電極A-G間的碰撞游離,使該對(duì)極間的放電過(guò)程很快截止下來(lái)。
在差模暫態(tài)過(guò)電壓的保護(hù)場(chǎng)合,無(wú)論是兩極放電管還是三極放電管,都存在著一定的問(wèn)題,因?yàn)殡娮釉O(shè)備要承受兩對(duì)電極之間的殘壓之和,對(duì)于一些脆弱的電子設(shè)備來(lái)說(shuō),這樣的殘壓之和有時(shí)候難以承受。需要采取另外的措施,如在A、B間再接一只放電管,專(zhuān)門(mén)用于抑制差模過(guò)電壓。
接地連接線的長(zhǎng)短對(duì)限壓效果有一定的影響。如果接地連接線比較長(zhǎng),則連線本身的電阻和電感也比較大,暫態(tài)大電流流過(guò)連線時(shí),將產(chǎn)生比較大的電阻電壓降和電感電壓降。