【国家标准(GB)】 低压电涌保护器件 第311部分：气体放电管(GDT)规范

1CS29.240.10
中华人民共和国国家标准
GB/T 18802.311—2007/IEC 61643-311:2001低压电涌保护器元件
第311部分：气体放电管（GDT）规范Components for low-voltagc surge protective devices-Part 311:Specification for gas discharge tubes (GDT)(1EC61643-311:2001.IDT)
2007-01-30发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2007-09-01实施
GB/T 18802.311—2007/1EC 61643-311:2001目
2规范性引用文件
3 定义和符号
4运行条件
5标志-
6电气要求
试验方法和试验回路
参考文献
一极 GDT 的符号
三极GDT的符号
100V/s下的直流火花放电电压试验回路图：
图41000V/μs下的冲击火花放电电压回路次
辉光至弧光转变电流.辉光电压和弧光电压的试验回路图6
典型GDT的电压-电流特性图，适用于测量辉光至弧光转变电流，辉光电压，弧光电压示例..图7
图上5
横向电压试验回路
二极GDT试验回路（用于直流保持电压试验）三极GDT试验回路（用于直流保持电压试验）二极GDT回略（用于标称交流放电电疏试验）三极GDT回路(用于标弥交流放电电滋试验）二极 GDT 回路(用于标称冲击放电电流试验)三极GDT回路（用于标称冲击放电电流试验）二极GIDT回路（用于寿命试验）三极GDT 回路(用于寿命试验)
直流和冲击火花放的要求，初始值表1
表2二极GDT在不同直流保持电压试验时试验回路各元件的数值表3三极GDT在不同直流保持电压试验时试验回略各元件的参数表 4通流穿量的不同等级
表5按表4试验后的火花放电电压值15
GB/T18802的结构及名称预计如下：GB/T 18802.311—2007/IEC 61643-311 :2001前言
低压配电系统的电通保护器（SPD)IEC 61643-1:1998,IDT) :
第1部分：性能要求和试验方法（GB18802.1—2002低压配电系统的电涌保护器（SPI)）第12部分选择和使用导则：低压电保护器第21部分：电信和信号网络的电涌保护器SPD)性能要求和试验方法
(GB/T18802.21—2004,IEC61643-21:2000,IDT)低压电通保护器第22部分：电信和信号网络用低压电铺保护器（SPD)选择和使用导则：一低压电涌保护器元件第311部分：气体放电管(GDT)规范：低压电涌保护器元件第321部分：雪崩击穿二极管（ABD)规范低压电涌保护器元件第331部分：压敏电阻（MOV)规范；低压电涌保护器元件第341部分：电涌抑制品闸管（TSS)规范。本部分等同采用IEC61643-311:2001《低压电通保护器元件第311部分：气体放电管（GDT）规范》（英文版），在缩制格式上按GB/T1.1—2000。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国避雷器标准化技术委员会归口。本部分负贡起草单位：西安电瓷研究所。本部分参与起草单位：四川省中光高科产业发展华团、上海西岱尔电子有限公司，镇江市电子管厂，瑞侃电子(上海)有限公司、宁波能士通信设备有限公司、君耀电子。本部分主要起草人：王新。
1范围
GB/T 18802.311—2007/IEC 61643-311:200低压电涌保护器元件
第311部分：气体放电管（GDT）规范气体敢电管（GDT)用于交流不超过1000V或直流不超过1500V的通信或信号电路中，其定义为由密封于非空气放电介质中的单间隙或多间隙组成的器件，用于保护电器和人身免受瞬态过电压的危书。木部分既不是对完整电涌保护器技术规范的要求，也不是对在电子设备中使用的GDT技术规范的全部要求。其中关于GDT性能和电涌保护器耐受能力的精确配合是极其苛刻的。GB/T18802的本部分：
邹对二极或三极GIIT
一一不涉及安装及其对GDT性能的影响，给出的性能仅适用于按试验要求安装好的GDT：--不涉及机械尺寸;
一不涉及质量保证要求；
对于在高额或者多通道系统上使用的GDT来说可能还不够充分：不涉及静电电压：
一不涉及为了限制电力系统中续流而与压敏电阻申联的GDT一—…不涉及混合或者组合的GDT器件。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T18802的本部分的[用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协设的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温（idtIECGB/T 2423. 1—2001
G0068-2-1:1990)
电工电子产品环境试验第2郝分：试验方法试验T：锡焊（[EC60068-GB/T2423.28—2005
2-20:1979,IDT)
GB/T 17626. 5—1999
5:1995)
GH/T 17627.1—1998
61180-1.1992)
电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验（idtIEC61000-4-低压电气设备的商电压试验技术第1部分：定义和试验要求（eqv1EC[EC60068-2-211999环境试验第2-21部分：试验试验1i：引出端及整体安装件牢固性ITU-T推荐K.20:2000安装在电信中心的电信设备对过电压利过电流的耐受能力3定义和符号
3. 1定义
下列术语和定义适用于本部分。3. 1. 1
弧光电流arc current
火花放电后，回路阻抗上允许流过的电流，该值大于辉光至弧光转变电流。1
GB/T 18802.311—2007/IEC 61643-311 :20013. 1. 2
弧光电压arr voltage
弧光模式电压arc mode voltage弧光电流流过 GDT 时的电压降。3. 1. 3
弧光至辉光转变电流arc-terglaw transitin currentGDT从弧光模式转变到辉光模式所需要的电。3, 1. 4
current turn-off time
电流遮断时间
GDT从导通到不导通状态所需的一段时间，仅适用于在规定回路条件下，GDT承受规定持续直流电压的场合。
直流击穿电压d, c,breakdown voltage施加缓慢升商的直流电压时，GDI从高阻抗状态转变为导通状态时刻的电压。3. 1. 6
直流保持状态d,c。holdaver
在线路上有直流电压时，保持状态是指GET经变能使其击穿的足够大的冲击后，仍能保持导通的状态。影响从导通忧态恢复至商阻抗状态所需时间的因案包括真流电压和直流电流。3. 1. 7
直流保持电压,、holdover roltape在规定的回路系件下，电涌通过后，预计可清除并重回至高研抗状态时GIT端的最大直流电压。
直流火花放电电压d.c.sparkover voltage施加缓慢升高的直流电压时，GDT火花放电时的电压。3. 1. 9
GDT放电电流GDTdischargecurrent产生火花放电后流过安DT的电流。性：如果通过GDT的电就是交潼：则为有效值：如采通过GDT的电流是冲山电流·则为峰值。3. 1. 10
放电电压dischargevoltage
GDT流过放电电流时，在其端予间出现的电压峰值。3. 1. 11
放电电压电流特性discharge voltage current characteristicGI)T放电电压峰值随放电电流变化的特性。3. 1. 12
气体放电管gas discharge tube由密封在不同于大气压下空气的放电介质中的单间隙或多间愿组成的器件，用于保护电器和人身免受瞬态过电压的危害：
辉光电流glowcurrent
辉光模式电流glow mode current击穿后，回路阻抗将续流限制到小于辉光至弧光转变电流时的电流。2
辉光率光转变电流glow-to-arr transitior earrentGDT从辉光模式转变为弧光模式时所需要的电流。3. 1. 15
辉光电压glowyoltage
辉光榄式电压glowrande yoitageGJT流过辉光电流时树电压降峰值。3. 1. 16
冲击火花热电电压impolsesparkovervultagtGR/T 1B302.313--2007/IEC 61643-311.2001施加规定上升率和极性的冲击电压，在放电电流流过（I)T之前，其两端子间的电压最大值。3. 1. 37
冲击波形impulsewaveform
张据GB/T17627.1—1998，冲击波形定义为以X/斤来表示，其中X（us）为波形的上升时间，Y(us)为衰减到半峰值的时润。
标称交流放电电流nemimal iternating dlgcharge currenl规定GDT能谢受一定时间的交流电流,其频翠在15Hz～62 H之间。3. 1. 19
标称弯流火花放电电压nomimal d,e.sparkoserviltage对于一种规定型号的GLDT产品，制造厂规定的直流火花放电电压值。3.1120
标称冲击放电电流nominal ipulsedischarge current给定波形的冲击电流值，为GDT的额定值，3.1.21
火花放电
sparkover
击穿 breakdawn
闻隙的电阻值由高阳抗到一个相对较低的数值的突变。3, 1.22
E transverse woltage
横向电压
对于三极GDT，连接在主间路上的两根导体的闻A端子与B端子之间（见图2）过放电电流附时，谈两间源之间的放电电压的差值。3.1.23
转变时间
transitionfene
间原开始导通后，导通间隙的电压由初始值降为光或辉光所需的时间。3.2符号
图3二极GUT的符号
GB/T18802.311—2007/1IEC61643-311:2001A
图 2三极GIT的符号
4运行条件
4.1端子的牢固性
如果需要，用户应袋据1EC60068-2-21：1999进行合适的试验。4.2可焊接性
端子的焊接应符合CB2423.28—2005，Ta试验，方法1的要求。4.3低温
GDT应能够承爱GB/T2423.1中持续2h的Aa一40℃试验，且没有任何摄坏。在一40℃时，GDT应能满足本部分裁1规定的直流和冲击火花放电的要求。4.4存放条件
GDT在诺存期间应能耐受下列条件而无损坏：a）温度：-40℃~+40℃；
b）相对湿度：30%~~90%：
4. 5工作条件
温度：—40℃～+20℃。
4.6辐射
用放射性物质所产生的辐射来预游离GTT应控制在制造商和用户所在国家发布的关于防护辐射侵害的法规允许的范谢内。此条款对单个CDT和批量CDT均适用（例如：为了运输、储存而包装在一个厚纸板箱中）。
含放射性的物质的GDT的供应商应按照国际原子能抵树（IAA)[1和其他相关的国际要求，应提供关于以下列各项的建议；
每包装单元的最大数字；
b）每批最大的发货量；
可一起储存的最大；
任何储存要求；
搬运的预防措施和要求：
废弃处置。
5标志
GDT应标有清晰的、永久性的标志,以确保用户检查时能确定下列信息。1)方括号指参考文献序号。
a）制造商或制造商的商标：
生产的年份和用户帮要的月份；b)
所使用的放射性材料的种类；
标称直流火花放电电压：
型号，如果用户需要；
f）通流容量，如果用户需要。
也可标识其他必要的信息。
6电气要求
GB/T:18802.311—2007/TEC61643-311:2001在本部分中，所有的电气要求为最低要求。用户可以规定不同的值。6.1初始值
6.1.1火花放电电压
二极GDT(图1)的A极和C极之间或三极GDT(图2)中任何一个线电极（A或B)和地电圾(C)之间的火花放电电压都必须限制在表1规定的范围内。表1車
直流和冲击火花放电的要求.初始值100 V/5
A-C或 A/BC的直流
火花放电电压优选值
200/1-
200/2*
230/3-
350/1*
表示 GDT不同的工艺。
火花放电电压.韧始值/V
100V/s到2kV/s
1000V/μs
（质值的99%）免费标准下载网bzxz
<1 400
对于三被 GDT,线电极 A B之间的火花放电电压不大于两倍的 A-C或 B-C之间的火花放电a
电压,不小丁表1中第2列中的小直流火花放电电压。h）对于无辐射的GDT直流火花放电电压的上限值应由制造商和用户共同商定。例如：230V5
GB/T18802.311—2007/1EC61643-311:2001的GDT的允许误差为一20%～十30%之间。在任何一种情况下，都应保证冲击火花放电电压在规定的范围内。
6.1.2绝缘电阻
数值应不小于100 Mn。
6. 1. 3 电容量
数值应不大于20PF。
6. 1. 4 横向电压
对于三极GDT.最大横向电压应在试验报告中标明，第一个和第二个间隙火花放电的时间间隔不应超过2005。
6.1.5直流保持电压
依据其流火花放电电压和试验回路参数，电流遮断时剂应小于150ⅡS。电信应用的实例在表2和表3中给出，其中表2为二极GDT，表3为三极GDT（试验回路为图8和图9）。表 2二极 GVT在不同直流保持电压试验时试验回路各元件的数值元件
试验一
本试验中该元未来用
b推荐为ISDN采用。
试验2
100 nF
100 nF
三极GDT在不同直流保持电压试验时试验回路各元件的参数表3
试验 1
本试验中该元件未采用.
b可选择其中一项。
可选择。
d推荐为ISDN采用.
6.1.6通流容量的要求（见表4)
6.2加上负载后的要求
试验2
150 0/272 05
100nF143mFb
试验8
150 a/272 Qh
100 nF|43 nFc
试验书
试验4d
150272
100 nF 43 nFb
按表4试验后，GDT的火花放电电压（表5）和绝缘电阻（见6.2.2)应限制在其规定的范围内。6.2.1火花放电电压（见表5)
6.2.2绝缘电阻
数值应不小于 10 M0。
1 #.15 Hz--62 Hz
交流放电
电流值
GB/T 18802.311-2007/IEC 61643-311.2001衰4通流容盘的不同等级
冲击放电电流/kA
8/20 /s
10次”
细节由制造商和用户共同商讨协定施加次数可以增加，例如2次。
10/350ms
试验电流峰值
n次冲齿寿命试验
电流波形
10/1000μs
#—300
开路电乐波形10/700μs按 GE/T 17626.5—1999和1TU-T K.20:2000的规定表5按表4试验后的火花放电电压值100 V/s
A-C或 A/BC 的直流火花
放电电压优选值
230/1*
390/2-
裘示GIII不同的工艺。
100V/s
武验后的火花放电电压值/V
6/310s
1 000V/μs
GB/T 18802.311—2007/IEC 61643-311:20016.3不合格率
被试样品的抽样数量电气性能等在质母保证要求中规定，本部分不规定。试验方法和试验回路
依据应用要求，应对GT)T作下列试验。除非另外说明，环境条件如下：温度
相对湿理
-大气压
15℃~35℃
25%~~75%
860hPa(mbar)~1060hPa(mhar）或者86kPa~106kPa7.1直流火花放电电压
在没有施加电压时，GDT应在黑暗中至少放置24h，并在这种情况下，用图3所示的试验回路进行试验，电压上升率为100(1十10%)V/s。每种极性下，每个GI)T的A极和C极之间的两次测量值都要记录。两次测量的时间间隔应不小于］s。应对三极GDT的每对端了分别测量，而另一端子悬空。所有测量值都应符合表的规定。51
元件：
U——直流电压源。
S—蜂值电压表,阻抗大于 10 Mn 的示波器.U和R，的数值调整到dJ/dz-100(1±10%)V/s。避免握荐操作。
例如：直流火花放电电压=230VU-500VR=2Mn依据其他回路会数，电压上升率可以达到2kV/s.内制造商和用户共同商定。图3100V/s下的直流火花放电电压试验回路7.2冲击火花放电电玉
在没有施加电压时，GDI至少应在照暗中放置15min，并在这种情况下.用图4所示试验回路进行试验，电压上外率为1000(1士20%)V/μS。每种极性下，每个GDT的A极和C极的两次测量值都要记录。
两次测量的时间间隔应不小于 1 s。应对三极GDT的每对端子分别测量,而另一端了悬空。所有测量值都应符合表1的规定。8
GR/T18802.311—2007/IEC61643-311:200150
U和所有的电阻/电容的数值调整到dU/dt=1000V/μs，且是GDT直流火花放电电压达1000V的示例。元件
-峰慎电压表，阳抗大子10网.的示波器。密41000 V/μs下的冲击火花放电电医回路7.3绝缘电阻
在 GDT 的每--端子对其他端字之间测量绝缘电阻：对于标称直流炎花致电电压为 90 V和 150 V的 GDT,用 50 V 的直流电压试验。 当标称直流火花效电电压更高时,采用 100 直流电压试验。所有谢量值应满足 6. 1. 2 的规定。 三极 GDT 不测量的端子悬空。7.4电容量
电容量仅在1.MH2的情说下，在所有端子之闻过量。所有测量值应满足 6. 1. 3 的要求。三极 GDT不测量的端子悬空。7.5辉光至弧光转变电流,辉光电压，孤光电压GDT应放置在图5所示的试验回路中。变压器Tr二钦侧的电压有效值应至少是标称直流火花放电电压的二倍。放电电流的峰值约为辉光至弧光转变电流的两倍，不超过2A。试验最长持续时间为1s。典型 GDT 的电压电流特性如图 6 所示,由图 5 所示试验回路正半个周期产非。元件！
-50 Hz 或 60 Hz 电压发生器。Tr
变压器。
可调电阻。
电流取样电租。
示波器。
图5辉光至弧光转变电流，辉光电压和弧光电压的试验回路9
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