气体放电管是一种陶瓷或玻璃封装的、内充低压惰性气体的短路型保护器件，一般分两电极和三电极两种结构。其基本的工作原理是气体放电。当极间的电场强度超过气体的击穿强度时，就引起间隙放电，从而限制了极间的电压，使并联的其它器件得到保护。气体放电管的内部由电极及绝缘瓷管组成，在电极的有效电子发射表面上涂有激活化合物(电子粉) ，电极间的距离一般小于1mm 以提高电子的发射能力，为了保证气体放电管能快速地将浪涌电压限制在低电位，在陶瓷绝缘管内表面制作有一导电带，通过其作用电场来加速放电区域的电离，使放电管具有快速响应特性和可恢复性。
气体放电管的是优点通流量大，绝缘电阻高，漏电流小。
气体放电管的放电过程示意图
辉光放电：
辉光放电是一种重要的放电形式，辉光放电有较大的电流。因气体放电管出现特有的光辉而得名。辉光放电是一种自持放电，放电电流大小为毫安级，它是靠正离子轰击阴极所产生的二次电子发射来维持的。
弧光放电：
弧光放电是一种自持放电，它的主要特点是维持电压低，通常只有30伏以内。由于弧光电流很大，单靠正离子轰击阴极不能提供这么多电子，更多的电子应该是阴极自身发射电子。
弧光放电分为三个区域：
阴极位降区：区域很短<10^-4m，压降10V，电流密度很大（10^10A/m2),这个区域对于阴极发射电子及维持放电很重要。
阳极位降区：空间电荷是负的，而且不存在阳极发射，通常位降及电流密度小于阴极。
弧光正柱：在两者之间的是弧光正柱区，也是等离子区，气体是中性的，电场强度的大小与气体的性质、气压、及电流有关。
辉弧转换过程：
从辉光放电相对低的电流密度、高的电压过渡到弧光放电高的电流密度、低的放电电压需要阴极电子发射机构本质的改变才行。
在反辉光区，电流密度增加，阴极位降增加，这使得撞击阴极的正离子能量增加，并提高了阴极的温度，反常辉光放电较高电流那部分对应阴极温度将变得足够高，从而使阴极发射出足够多的电子，这样最后只用较低的电压就能维持放电。
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