Dispozitivele de evacuare a gazelor sau descărcătoarele de supratensiune cu umplere cu gaz sunt desemnate prin termenul GDT (Tub de descărcare de gaze). Prin numărul de electrozi se împart în două grupe: doi electrozi și trei electrozi.
Fig. a). doi electrozi și b). traductoare de ioni cu trei electrozi cu umplere cu gaz (denumire convențională conform standardelor internaționale)
Atunci când elementul de protecție este declanșat, piulițele de intrare ale dispozitivului și curentul curg spre pământ. Principiul detectorului de descărcare a gazului poate fi comparat cu o cheie electronică, declanșată atunci când apare o diferență de potențial între electrozii săi peste o valoare predeterminată. Dispozitivele mari de împrăștiere sunt utilizate pentru a proteja împotriva supratensiunilor de circuite electronice, atunci când astfel de indici precum viteza de răspuns și precizia valorilor tensiunii nu sunt critice. Orice descărcător trebuie să aibă propriul teren, altfel folosiți-l va fi inutil.
În timpul funcționării echipamentelor electronice prin satelit (sau a oricărui alt echipament radioelectric), pot apărea suprasarcințe ocazionale de curent și de tensiune, natura originală datorată efectelor impulsurilor electromagnetice externe. Acestea pot fi sub formă de semnale electromagnetice care provin de la radare puternice, descărcări electrostatice, descărcări puternice de trăsnet etc. (origine naturală și artificială). Supraîncărcările mari pot proveni dintr-un circuit defect de alimentare cu orice echipament.
Designul elementului de evacuare a gazului este un recipient ceramic (tub sau comprimat), umplut cu un gaz inert, închis pe ambele părți de electrozi metalici. De obicei, arzătorul este dificil de observat în circuitul electronic al dispozitivului protejat. Atunci când este activată, scurtcircuitul electrodului și curentul de suprasarcină se îndreaptă spre sol. Nu o comparați doar cu o cheie electronică. care este declanșată atunci când valorile predeterminate ale diferenței de potențial dintre electrozii săi sunt depășite. Aceasta conduce la o creștere a energiei cinetice a electronilor liberi, formarea de noi ioni și electroni, curentul dintre electrozii începe să crească, iar descărcătorul intră în regimul "descărcare prin glow" (cu câteva microsecunde). Dacă tensiunea continuă să crească, va începe înmulțirea avalanșelor de electroni, provocând o descărcare de gaz. În funcție de designul descărcătorului, durata defalcării continuă pentru zeci de nanosecunde (curentul crește prin salturi), iar diferența de potențial dintre electrozi scade. Pentru diferite tipuri de descărcătoare de gaz, tensiunea de descărcare va fi aproximativ egală cu 10V-80V (nu va exista practic nici o dependență de curent). Dacă apare un impuls de supratensiune, arzătorul este scurtcircuitat și impulsul se duce la pământ, protejând astfel echipamentul de eșec. Pentru a descărca fulgerul de pe antena, instalați descărcătoarele de trăsnet cu o bucla de împământare, care scoate întreaga descărcare și o trage la sol.
Fig. Schema de conectare a unui detector cu două electrozi de descărcare de gaz într-un circuit între antena de satelit și echipamentul HF (receptor)
După modul de defalcare, valoarea tensiunii pe electrozi scade la nivelul inițial și procesul continuă în direcția opusă. Cu o influență prelungită a supraîncărcării (aproximativ 1-10 secunde), arcingul începe în arzător, determinând arderea și utilizarea ulterioară va fi imposibilă (arzătorul trebuie înlocuit). Acest lucru poate fi evitat prin protecție termică mecanică suplimentară.
Fig. Încălzitoare cu trei electrozi de evacuare a gazului sub formă de placă metalică (capse)
Designul de protecție termică este o clemă metalică specială (sau clemă), care este atașată la carcasa dispozitivului de descărcare prin lipire cu temperatură scăzută. După încălzire și atingerea unei anumite temperaturi, electrozii sunt scurtcircuitați cu o clemă metalică. Apoi, restul elementelor de protecție ale circuitului sunt declanșate.
Aplicația largă, în plus față de doi electrozi, a primit, de asemenea, descărcătoare având trei electrozi (trei electrozi), al căror corp constă din doi descărcători de electrozi doi interconectați, cu un electrod comun. Acest design este capabil să asigure controlul simultan al circuitelor simetrice, eliminând în același timp oblicul de fază și reducerea căderii de tensiune între linii la un nivel sigur.
Descărcătorii de gaze sunt caracterizați printr-o tensiune statică de declanșare (acest parametru este indicat de obicei în documentația tehnică), DCBD nominal, Vdcbd - aprinderea scânteii de aprindere provine din cauza tensiunii DC.
dinamică Tensiune maximă sparkover (Vimpuls, Mis) - tensiune de șoc atinge valoarea maximă de vârf și decalajul defalcare scânteie (valori în intervalul 100V / microsecundă și 1 kV / ms - panta liniară marginea în creștere de impulsuri de tensiune).
Tensiunea de funcționare statică minimă garantată (MDCS, Vmdcs) este valoarea minimă a tensiunii statice la care funcționează descărcătorul pe întreaga sa durată de viață.
Tensiunea de ardere a arcului (AV, Varc) este tensiunea care apare între electrozii cu spark gap în modul de trecere prin el a curentului de defectare.
Valoarea maximă a impulsului de curent de descărcare (MSR, limpulse) este valoarea limitată pe termen scurt a curentului de impuls. După acțiunea acestui curent, elementul de evacuare a gazului va rămâne în stare de funcționare (valoarea curentă este indicată pentru test cu raportul dintre timpul de creștere și timpul de decădere de 8/20 μs, 10/350 μs).
Curentul de descărcare de impuls nominal (IDC) - curentul care trece prin întrerupător în modul de defectare (cu acest efect, dispozitivul de descărcare de gaz poate rezista de multe ori în conformitate cu caracteristicile tehnice).
Curentul alternativ maxim de descărcare (ADS, lac) este curentul alternativ care trece prin elementul de descărcare și al cărui efect poate rezista în mod repetat (în conformitate cu caracteristicile tehnice).
Timpul de defecțiune a întrerupătorului (ARTT) este intervalul de timp între care valoarea tensiunii variază de la tensiunea dinamică maximă la tensiunea de ardere a arcului.
Curentul în modul de descărcare prin glow (GATC) - valoarea curentă în intervalul de timp de aprindere și defectare.
Timpul de răspuns al detectorului de descărcare de gaze (PVST) este intervalul de timp de la punctul de pornire al aprinderii până la punctul în care începe defectarea.
Durata de funcționare a dispozitivului de descărcare a gazelor (SL) este numărul de operațiuni ale elementului de descărcare a gazului și valorile curentului de impuls care trece prin acesta, după care nu sunt garantate caracteristicile de performanță (specificate în documentația tehnică).
Proiectarea unui decalaj de gaze cu trei electrozi cu protecție termică (siguranța termică).
Fig. Gaz de ardere cu trei electrozi cu protecție (siguranțe termice)
Termică completează tubul de evacuare a gazului și a format ca o placă metalică (bracket) care se deformează atunci când supraîncălzit și închide ieșirea și bornele comune L (L1, L2), unul cu altul, curentul începe să curgă din diferența de gaz.
Caracteristica curentului de tensiune (CVC) a unui detector cu descărcare în gaz poate fi reprezentată sub forma mai multor niveluri de arii de lucru.
Fig. Caracteristică de tensiune curentă a unui detector cu descărcare în gaz
Secțiunea de tensiuni joase (1). Dacă există chiar și o ușoară tensiune între borna electrod comun și unul dintre terminalele L (L1 sau L2), apoi din cauza conductivității curentului de gaz inert ultra redus prin tubul de evacuare a gazelor nu va curge. După atingerea tensiunii de declanșare, valoarea curentă va începe să crească.
Debutul unei descărcări strălucitoare (2). Ionizarea moleculelor de gaz se produce după atingerea tensiunii de operare (o creștere de tip avalanșă a numărului de suporturi de încărcare). Un curent nesemnificativ începe să curgă prin spațiul umplut cu gaz (tensiunea scade până la nivelul tensiunii de descărcare aprinsă).
Evacuarea strălucitoare (3). O creștere suplimentară a curentului duce la o creștere nesemnificativă a tensiunii dintre electrozii.
Apariția unui arc electric (4). Dacă energia furnizată de o sursă externă este suficient de mare, atunci când curentul depășește limita, energia câmpului devine suficientă pentru a depăși particulele încărcate de la electrozii L (L1 și L2) la electrodul comun fără a pierde energie. Valoarea tensiunii scade brusc și apare un arc electric - un canal de conducție stabil.
Creșterea suplimentară a curentului (5) are loc fără o creștere a valorii tensiunii.
Distribuiți materialul prietenilor:
Trimiteți-le prietenilor: