气体放电管(GDT)选型时需要注意的事项
气体放电管,作为一种过电压保护装置,广泛应用于通信系统的防雷保护中。它内部包含二个或多个电极,并充有一定量的惰性气体。这种间隙式的防雷保护元件,在选型时需要考虑多个要点,以确保其能够有效地发挥保护作用。
气体放电管的选型要点及原则:
在通信系统的防雷保护中,气体放电管作为一种重要的过电压保护装置,其选型设计至关重要。选型时,需要综合考虑多个关键因素,以确保气体放电管能够充分发挥其保护作用。接下来,我们将详细探讨气体放电管选型的重要要点及遵循的原则。
续流电压
考虑AC 220V线路工作电压远大于续弧电压15V,因此不能直接只使用GDT进行防护,需要采取其他措施(如串联电阻或使用其他类型的保护器件)来避免续弧现象。
气体放电管在AC输入端口的正确应用
直流击穿电压
直流击穿电压选择多大需根据以下计算得出:线路正常运行电压峰值(交流线路需将有效值转换为峰值)故220V×1.414=311.08V,最小直流击穿电压 min(ufdc)应当大于等于线路正常运行电压峰值 (Up) 的1.8倍则1.8×311.08V=559.944V,可以选择一个接近但不低于560V的直流击穿电压。例如,选择600V的直流击穿电压的GDT。
脉冲击穿电压的选取
要确保气体放电管脉冲击穿电压,低于后级被保护线路所能承受的最高瞬时电压值。以确保当瞬时过压来临时,气体放电管反映速度快于线路反映速度,将过压限制在安全值,这是气体放电管的重要指标。
脉冲击穿电压的选取要考虑浪涌测试等级,一般浪涌测试波形的上升时间为微秒级的脉冲波形,如8/20us电流波和10/700us电压波,与GDT脉冲击穿电压测量电压上升速率1000V/us为一个数量级,例如采用10/700us的波形测试4000V,GDT的脉冲击穿电压要小于4000V,这样在测试时GDT才能导通。下图为GDT在不同电压上升速率下的导通状态示意图,从图中可以看出电压上升速率越高,GDT的击穿电压也越高。
GDT在不同上升速率下的导通电压示意图
通流容量
首先确认测试波形,一般是8/20us和10/700us 2种波形,通流容量大小选择:假设浪涌电压完全出现在内阻上,则通流容量为 2000V/2Ω = 1000A,为了确保GDT能承受这一级别的浪涌电流,所选GDT的通流容量至少应为1000A。
封装选型
根据电路设计选择合适封装的GDT,GDT器件封装的大小从一定程度上可以反应器件的防护等级大小,一般封装越大的器件耐冲击电流的能力也越强,防护等级也越高。
气体放电管的封装选择