放電管的工作原理是氣體放電。
當外加電壓增大到超過氣體的絕緣強度時,兩極間的間隙將放電擊穿,由原來的絕緣狀態(tài)轉化為導電狀態(tài),導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,有較好的放電對稱性,可適用于多線路的保護。(常用于通信線路的保護)
從暫態(tài)過電壓開始作用于放電管兩端的時刻到管子實際放電時刻之間有一個延遲時間,該時間就稱為響應時間。
響應時間的組成:一是管子中隨機產(chǎn)生初始電子-離子對帶電粒子所需要的時間,即統(tǒng)計時延;二是初始帶電粒子形成電子崩所需要的時間,即形成時延。
為了測得放電管的響應時間,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取響應時間,取多次測量的平均值作為該管子的響應時間。
二極和三極放電管保護性能的比較
如果A-G極間先放電,在管子內部由氣體游離所產(chǎn)生的自由電子會迅速在B-G極間引起碰撞游離,使B-G很快放電,當B-G間截止放電后,由于大量帶電粒子(電子和離子)的復合作用,使管內的電子數(shù)量大為減小,從而迅速抑制另一對電極A-G間的碰撞游離,使該對極間的放電過程很快截止下來。
在差模暫態(tài)過電壓的保護場合,無論是兩極放電管還是三極放電管,都存在著一定的問題,因為電子設備要承受兩對電極之間的殘壓之和,對于一些脆弱的電子設備來說,這樣的殘壓之和有時候難以承受。需要采取另外的措施,如在A、B間再接一只放電管,專門用于抑制差模過電壓。
接地連接線的長短對限壓效果有一定的影響。如果接地連接線比較長,則連線本身的電阻和電感也比較大,暫態(tài)大電流流過連線時,將產(chǎn)生比較大的電阻電壓降和電感電壓降。