压敏电阻器与气体放电管配合使用的主要特性探析

摘要：本文简述了压敏电阻器与气体放电管相互之间的配合使用。从保护可靠性的角度分析，采用两者有效的配合使用，不但可以提高泄放暂态过电压的能力，减缓压敏电阻器的性能劣化。而且为降低压敏电阻器在大幅值8/20电流波冲击时，残压过高提供了有力依据。

叙词：压敏电阻器 气体放电管 配合使用

Abstract：This article summarized has pressed sensitive resistor and the gaseoustube mutually between coordinate use. From protection reliable angle analysis: Uses two effective coordinate uses, This will not only improve transient over-voltage discharge capacity, Slow varistors performance degradation; But to reduce varistors dramatically in value 8/20 current wave of attacks, Residual voltage too high to provide a strong basis.

Keyword：Varistors, Gas discharge, Used in conjunction with

1 前言

随着国民经济的飞速发展,国家对铁路及电力系统投资规模不断扩大，有线电视放大器、CB传输器、家用娱乐系统、电脑等类似设备日益增多，经常有可能接触到电网所感应的过电压侵入电力系统损坏电气设备。作为过电压防护的元器件，无疑为氧化锌压敏电阻器提供了极为广泛的应用空间。但是，氧化锌压敏电阻器在大幅值8/20电流波冲击下的残压过高，而且随着8/20电流波越大操作残压越高，不时地超过了设备绝缘耐受值，从而发生绝缘击穿损坏电气设备。

因此，深入探究氧化锌压敏电阻器与气体放电管相互之间的配合使用，将是人们引以关注的问题。

2 配合使用的具体方式

2.1 压敏电阻器与气体放电管串并联

应用压敏电阻器与气体放电管串并联，其目的就是降低大幅值8/20电流波冲击下的残压。将两个压敏电阻器串联，在后一个压敏电阻器上并联一个气体放电管(如图1所示)。正常情况下，两个压敏电阻器共同承担工作电压，即可达到应有的保护水平。但是一旦遇到冲击放电电流过大，残压超过应有的保护水平时，冲击残压使气体放电管导通短接第二个压敏电阻器，此时系统的残压将由第一个压敏电阻器决定，残压将大大降低。

然而，压敏电阻器并联气体放电管的前提是，压敏电阻器的V1mA值必须略大于或等于气体放电管的直流点火电压，因为当压敏电阻器的V1mA值过低，则气体放电管有可能在暂态过电压作用期间不会放电导通。如果这样的话，过电压的所有能量仍将由压敏电阻器来泄放，这对压敏电阻器是不利的。

2.2 压敏电阻器与气体放电管并联

单一的压敏电阻器与气体放电管并联(见图2)，可以有效的克服压敏电阻器在通过大电流后其自身性能的劣化。在气体放电管尚未放电导通之前，压敏电阻器已开始工作，对暂态过电压进行钳位，泄放大电流。当气体放电管导通后，它将与压敏电阻器进行并联分流，以减小压敏电阻器的通流压力，从而缩短压敏电阻器通过大电流的时间，有助于减缓压敏电阻器性能的劣化。但是，同样存在上述参考电压的选择。

2.3 压敏电阻器与气体放电管串联

如果压敏电阻器与气体放电管串联，气体放电管起到一个开关的作用，放电瞬时的残压略有降低(如图3所示)。

3 分析与讨论

以上试验结果简单的可以说明：压敏电阻器与气体放电管串联，在不影响压敏保护水平的前提下，可略降低V1mA值，一方面气体放电管可以阻断系统正常工作时压敏中的泄漏电流，减缓压敏电阻器的性能的劣化;另一方面利用压敏响应速度快、非线性特性好、通流容量大等诸多优点，及时对电气设备进行保护，杜绝气体放电管放电时的续流问题、动作灵敏度问题、以及对于波头上升陡度较大的雷电波难以有效地抑制等问题，即气体放电管使压敏电阻器的荷电率为零，压敏电阻器的非线性特性又使气体放电管动作后立即熄弧，无续流、动作负载轻、耐重复动作能力强，气体放电管不再承担灭弧任务;此外，从降低残压的角度讲，压敏V1mA值越低残压越低，但从压敏切断气体放电管续流角度讲(如果电源馈电电流可以维持气体放电管辉光放电，而馈电电压大于气体放电管辉光放电电压时，气体放电管将难以自动灭弧)，压敏V1mA值越高越好，这是因为在气体放电管至辉光放电过程中交流正弦波形发生改变，在短时间内限制了电压及减少了能量(以34×34方片，V1mA=620，600V气体放电管为例)，同时开始断断续续为压敏电阻器提供几10毫安的电流，此时，针对气体放电管，压敏电阻器因高阻值而成为一个“限流”元件，压敏电阻器也因晶界开始击穿，同时阻值发生变化，此时可分担180V左右的电压，而维持气体放电管辉光放电所需电压为(7