残压

3.4.3MOV与GDT或空气间隙的串联运用

MOV与GDT或空气间隙的串联运用见图2.14-18。由于两种元件流过同样的电流，因

此它们的额定放电能力应相同。当浪涌侵入时这个串联组合的工作过程是这样的：

*在浪涌侵入的初始时刻

o

t，串联组合两端的电压按两个元件的电容量分配，由于MOV

的电容量有几百到几千PF,而GDT只有1-2PF，因此电压几乎全部加在GDT上，GDT在

1

t时

刻击穿导通（如果MOV本身的电容量不够大，可以在MOV上再并联一个电容）。

*GDT击穿导通后，它两端的电压跌落到弧光放电电压Ua，而MOV上的电压突升到一个

与此刻电流相应的数值

1z

U。串联组合两端的电压=

1z

U+Ua。

*串联组合导通后，MOV两端的电压随着浪涌电流的变化有不大的变化，而GDT上的电

压基本上保持为Ua。这种状态一直维持到浪涌电流减小到小于GDT的维持电流时，串联

组合关断（

3

t时刻）。

从上面的分析可以看出，串联组合两端的电压，在一开始基本上等于GDT或空气间隙

的击穿电压，以后基本上取决于MOV的钳位电压。

使用这个串联组合的目的在于：

1.切断GDT或空气间隙击穿导通后的续流。在这个串联组合中，当组合两端交流电

压的瞬时值低于MOV的压敏电压时，流入组合的电流小于GDT的维持电流时，因而很快截

止。

2.切断MOV的漏电流，使MOV在正常工作时不承受电压应力，从而延缓了MOV的老

化，延长了MOV的工作寿命，同时大幅度地降低了MOV电容量对系统工作的影响。

3.降低了单独用MOV时的限制电压。例如，设计一个用于50Hz/220V单相电源，标

称放电电流In=10kA的SPD：

若仅用MOV，则选用直径32mm，压敏电压620V的MOV元件，它在In=10kA时的限压

比大体是2.3,限制电压=2.3x620V=1426V。

若采用GDT与MOV的串联组合,可选用直流击穿电压Udc=330V-380V,对8/20雷电流

的放电能力能In=10kA,Imax=20kA的GDT,和压敏电压=470V,直径为32mm的MOV。按照

GB18802.1的规定，这个串联组合的限制电压是下面两个数值中的大值：一是GDT的冲击

击穿电压，它小于900V；二是在In=10kA时MOV的限制电压与GDT的弧光放电电压之和，

即2.3x470+50=1131V,因此该组合的限制电压是1131V，比仅用MOV时的1426V低

了295V。

图2.14-18MOV与GDT或空气间隙的串联

4.提高放电电流能力。仅仅是GDT是不能用并联的办法来提高放电能力的，因为当

并联组合中的一只GDT首先击穿导通后，电压就降到弧光放电电压，其他GDT就不可能再

击穿了。但采用GDT与MOV的串联组合就可以并联（图2.14-18），为此应选用这样的MOV，

使得当任何一个串联组合击穿导通后，在放电电流小于串联组合In的条件下，该组合两

端的电压都能迫使其他串联组合也击穿导通，这样每个串联组合中的电流都不会过载。

顺便指出，将GDT与MOV串联，再将这样的串联组合并联，以提高放电电流能力的这

种做法中，也可不用MOV而用其他阻抗，如线性电阻器，电感器，或它们的组合。