气体放电管辉光弧光放电特性的分析

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目 录

１引言 1

2辉光放电的一般性质 2

2.1辉光放电阴极区的基本规律 3

2.2辉光放电的阳极位降 4

2.1.1阴极区的的性质 5

2.1.2阴极区主要参量的计算 6

2.2.3阳极区伏安特性 7

3弧光放电的一般性质 8

3.1弧光的定义和分析 9

3.2辉光向弧光的过渡 10

4 辉光弧光放电特性实验分析 13

4.1 实验电路模型 13

4.2 气体放电管工作原理 13

4.3 辉光、弧光测试装置测试分析 14

4.3.1 工频电压与电流峰值 14

4.3.2 工频电压与电压峰值 15

4.3.3 工频电压与辉光放电时延 17

4.3.4 工频电压与弧光放电时延 18

4.3.5辉光、弧光放电时延平均值 19

4.3.6 工频电压与辉光放电电流 20

4.3.7 辉光、弧光放电电压平均值 21

5 结论 22

参考文献： 23

致谢 25

气体放电管辉光弧光放点电特性

格桑次仁

（格桑次仁）

摘要：针对气体放电管的自持特性，不依赖外部自由的辐射因素的影响，他只依赖与电场来维持放电，目前没有直接观看辉光的方法，熔断器等保护效果也不太有效，辉光放电会持续很久，当周为温度升高，会很容易发生火灾，当雷电电涌保护器通过雷电时，会使辉光放电同时，开路电涌保护器会对雷电过电压进行导通和放电，电涌保护器会很低，过电压释放后电阻恢复,最后得出结论是放电管点火电压102.3V的电流峰值最小，点火电压为494.5的电流峰值最大，分别测出的辉光，弧光放电都呈上升趋势。

关键词：辉光；弧光；工频电压；气体放电管；

Electrical characteristics of discharge point of glow arc in gas disage gas discharge tube

Ge Sang C i Ren

Institute of atmospheric physics,NUIST，Nanjing （Ge Sang Ci Ren）

Abstract： Regardng the self-sustained characteristics of the gas discharge tube, he does not rely on the influence of external free radiation factors. He only depends on the electric field to maintain the discharge. Currently, there is no direct way to observe the glow, and the fuses and other protective effects are not very effective. The glow discharge will For a long time, when the temperature rises in the week, it can easily cause a fire. When the thunder and lightning surge protector passes thunder and lightning, it will cause a glow discharge. At the same time, the open surge protector will conduct and discharge the lightning overvoltage. Surge protector will be very low, resistive recovery after overvoltage releasece

Key words：Glow;Arc;The gas discharge tube;;Power frequency volta

１引言

辉光放电是一种自持放电，不依靠外部自由辐射因素的影响。它只依赖于电场来维持放电，而当电离消失时，它仍然留在村里。电弧放电是由于当气隙中的正离子流向阴极时，势能足够大以积累足够的能量，从而在击中阴极后释放新的电子维持放电。当雷电电涌保护器通过雷电时，首先会发生辉光和电弧放电。同时，开路电涌保护器会对雷电过电压进行导通和放电，电涌保护器会很低。过电压释放后电阻恢复。
在实际应用中，关于SPD的设计理念，大都运用内部设计，有些运用了间隙，但都存在无法解决续流问题的缺陷。使用更大的间隙续流，但可以使击穿电压效果更好;现在，一方面发展间隙，但大都应用于高压输电线路[4]。另一方面，一些组件用于降低电压保护水平，同时拉高气隙距离。Scheibe利用电容脉冲电流下多隙石墨间隙SPD的瞬态短路特性，提出进行了冲击试验，并与一个多级气体放电管和ZnO压敏电阻并联。可加快GDT管的放电速度，提出组合器件的匹配方法[7];周中山等采用辉光放电试验装置得到开关型浪涌保护器可能的逻辑关系，提出了辉光放电试验分析放电性能对开关浪涌保护器的设计和应用有一定的参考意见[8]。

然而，这些人在压力限制类型与开关型SPD相匹配时都缺乏关于辉光弧性能的实验研究。笔者根据气体放电理论和多级气体放电管的工作原理，通过气体放电管辉光，电弧放电电压时间时延，工频电压与电流峰值，工频电压与辉光放电时延等试验，分析了静态参数和辉光，电弧参数压力之间的关系与气体放电管之间的关系：首先，当气体放电管的点火电压时，压敏电阻的U1mA大约等于组合装置的放电电压是平行的;其次，变阻器U1mA与并联气体放电管的点火电压之差越大，放电电气特性越容易从开关式电涌保护器向电压限制型电涌保护器转变;第三，工频电压源下的辉光弧。放电装置测试复合SPD辉光放电的放电性能，设计开关电涌保护器并联ZnO压敏电阻以降低放电延迟和击穿电压，具有一定的参考价值。

2 辉光放电的一般性质

辉光放电是放电管内出现特有的光辉，它是气体放电现象中的一种重要形式。辉光放电分为三种，我们在这里主要讨论辉光，弧光放电特性。辉光放电由二次电子发射来维持，是一种自持放电，放电电流为毫安级。

从阴极的第一选择是阿斯顿黑暗。在这个区域，电子从阴极被激发，但它们从电场中获得的能量不足以激发原子。通过Asten黑暗区域后，电子由被激发的原子发射阴极发光，此时电子从电场中获得足够的能量足以激发原子。阴极辉光区的大小由气体的性质和气体的压力水平决定。大多数情况下，阴极发光被放置在阴极上以掩盖Asten暗区。紧挨着阴极发光的是克罗斯暗区，此区域中大部分电子的能量用于电离碰撞。由于电离碰撞而产生的大量电子从电场中重新获得能量，与气体碰撞产生负辉光。负辉光区域的边界相当于电子具有足够能量激发原子的区域，负辉光区域的发光强度是所有区域中最强的。正极柱区域是辉光放电的主要区域，尽管它可能不存在。它也是从法拉第黑暗区域向着阴极延伸的气体被大量激发和电离的区域。负辉光区域之后，法拉第暗区和正极柱区出现。

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