CN111193189B - 气体放电管组件 - Google Patents

Abstract

一种气体放电管组件，包括多单元气体放电管(GDT)。多单元GDT包括限定GDT腔室的壳体、位于GDT腔室中的多个内电极、位于GDT腔室中的触发电阻器、以及容纳在GDT腔室中的气体。内电极以间隔开的关系串联地设置在腔室中，以限定一系列单元和火花隙。触发电阻器包括暴露于至少一个单元的界面表面。触发电阻器响应于通过触发电阻器的电涌而沿着界面表面产生火花，从而促进至少一个单元中的电弧。

Description

气体放电管组件

相关申请

本申请要求于2018年11月5日提交的美国临时专利申请第62/767,917号和于2019年6月21日提交的美国临时专利申请第62/864,867号的利益和优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种电路保护装置，且具体地说，涉及一种过电压保护装置和方法。

背景技术

过大的电压或电流常常被施加到向住宅和商业和机构设施输送电力的服务线路。例如，这种过大的电压或电流尖峰(瞬时过电压和浪涌电流)可能是由雷击引起的。上述事件在电信配送中心、医院和其它设施中可能是特别令人关注的，在这些场所中，由过电压和/或电流浪涌所引起的设备损坏以及由此导致的停机时间可能是非常昂贵的。

发明内容

根据一些实施例，气体放电管组件包括多单元气体放电管(GDT)。多单元GDT包括：限定GDT腔室的壳体；位于GDT腔室中的多个内电极；位于GDT腔室中的触发电阻器；以及容纳在GDT腔室中的气体。所述内电极以间隔开的关系串联地设置在所述腔室中，以限定一系列单元和火花隙。触发电阻器包括暴露于至少一个单元中的界面表面。触发电阻器响应于通过触发电阻器的电涌而沿着界面表面产生火花，从而促进所述至少一个单元中的电弧。

在一些实施例中，多单元GDT包括第一触发端部电极和第二触发端部电极，一系列单元和火花隙从第一触发端部电极延伸到第二触发端部电极，触发电阻器将第一触发端部电极电连接到第二触发端部电极。

在一些实施例中，触发电阻器暴露于多个单元，并且响应于通过所述触发电阻器的电涌而沿着所述界面表面产生火花，并从而促进所述多个单元中的电弧。

在一些实施例中，多单元GDT具有主轴线，并且内电极、第一触发端部电极和第二触发端部电极沿着主轴线间隔开，并且触发电阻器被配置为沿着主轴线延伸的细长条。

根据一些实施例，多单元GDT包括多个触发电阻器，所述多个触发电阻器沿着主轴线延伸并且分别具有界面表面，每个触发电阻器暴露于多个单元，并且响应于通过触发电阻器的电涌而沿着所述触发电阻器的界面表面产生火花，从而促进所述多个单元中的电弧。

在一些实施例中，气体放电管组件包括触发装置。触发装置包括：触发装置基板，所述触发装置基板包括限定在其中的轴向延伸的凹槽；以及触发电阻器。触发电阻器设置在凹槽中，使得界面层被暴露。

根据一些实施例，触发装置基板包括限定在其中的多个轴向延伸的且基本平行的凹槽，并且触发装置包括多个触发电阻器，每个触发电阻器设置在对应的一个凹槽中。

在一些实施例中，气体放电管组件还包括外电阻器，所述外电阻器将第一触发端部电极电连接到第二触发端部电极，并且不暴露于单元。

在一些实施例中，外电阻器安装在所述壳体的外部上。

根据一些实施例，触发电阻器包括面向内电极并且包括界面表面的内表面，并且气体放电管组件还包括电绝缘电阻保护层，电绝缘电阻保护层结合到内表面上，位于内表面和内电极之间。

根据一些实施例，气体放电管组件包括与多单元GDT串联连接的一体的主GDT。所述主GDT***作以响应于跨越气体放电管组件的过电压条件并且在电流跨越多单元GDT的多个火花隙而传导之前传导电流。

在一些实施例中，主GDT电连接到触发电阻器，使得当主GDT传导电流时，电流传导通过触发电阻器。

根据一些实施例，主GDT位于GDT腔室中，并且GDT腔室是气密密封的。

在一些实施例中，GDT腔室是气密密封的，主GDT包括与GDT腔室气密密封的主GDT腔室，并且主GDT腔室容纳与GDT腔室中的气体不同的主GDT气体。

根据一些实施例，GDT腔室是气密密封的。

在一些实施例中，壳体包括：管状壳体绝缘件；以及至少一个加强构件，所述至少一个加强构件定位在壳体绝缘件中，位于内电极和壳体绝缘件之间。

根据一些实施例，所述至少一个加强构件包括多个定位狭槽，内电极分别位于对应的一个定位槽中，使得内电极由此保持轴向间隔开的关系，并且能够横向移动有限的位移距离。

根据一些实施例，内电极是基本上平坦的板。

在一些实施例中，触发电阻器由具有在从约0.1微欧姆-米到10,000欧姆-米的范围内的电阻率的材料形成。

在一些实施例中，触发电阻器具有在从约0.1欧姆到100欧姆的范围内的电阻。

根据一些实施例，触发电阻器的界面表面是非均质的且多孔的。

在一些实施例中，多单元GDT具有主轴线，并且内电极沿着主轴线间隔开，触发电阻器沿主轴线延伸，多个横向延伸的、轴向间隔开的表面凹槽被限定在触发电阻器的界面表面中，表面凹槽不完全延伸穿过触发电阻器的厚度，使得触发电阻器的剩余部分存在于每个表面凹槽的基部处并且在触发电阻器的整个长度上提供电连续性。

根据一些实施例，每个表面凹槽具有从约0.2毫米到1毫米范围内的轴向延伸宽度。

在一些实施例中，气体放电管组件包括热断开机构，所述热断开机构响应于在气体放电管组件中产生的热以将气体放电管组件从电路断开。

在一些实施例中，气体放电管组件包括一体的测试气体放电管(GDT)。所述测试GDT包括：测试GDT电极和测试GDT腔室，所述测试GDT腔室与GDT腔室流体连通以允许气体在GDT腔室和测试GDT腔室之间流动。

附图说明

图1是根据一些实施例的GDT组件的立体图。

图2是图1的GDT组件的分解立体图。

图3是沿图1的线3-3截取的图1的GDT组件的剖视图。

图4是沿图1的线4-4截取的图1的GDT组件的剖视图。

图5是形成图1的GDT组件的一部分的触发装置基板的立体图。

图6是形成图1的GDT组件的一部分的触发装置的局部立体图。

图7是形成图1的GDT组件的一部分的触发装置的立体图。

图8是沿图7的线8-8截取的图7的触发装置的剖视图。

图9是沿图7的线8-8截取的图7的触发装置的放大的局部剖视图。

图10是图1的GDT组件的局部立体图。

图11是沿图10的线11-11截取的图10的GDT组件的剖视图。

图12是沿图10的线11-11截取的图10的GDT组件的放大的局部剖视图。

图13是沿图2的线13-13截取的图7的触发装置的放大的局部剖视图。

图14是形成图1的GDT组件的一部分的子组件的立体图。

图15是沿图1的线15-15截取的图1的GDT组件的剖视图。

图16是图1的GDT组件的分解局部视图。

图17是根据另一实施例的GDT组件的分解局部视图。

图18是根据另一实施例的GDT组件的立体图。

图19是沿图18的线19-19截取的图18的GDT组件的剖视图。

图20是图18的GDT组件的分解立体图。

图21是根据另一实施例的GDT组件的立体图。

图22是沿图21的线22-22截取的图21的GDT组件的剖视图。

图23是图21的GDT组件的分解立体图。

图24是形成图21的GDT组件的一部分的主GDT的分解立体图。

图25是沿图24的线25-25截取的图24的主GDT的剖视图。

图26是根据又一实施例的GDT组件的立体图。

图27是沿图26的线27-27截取的图26的GDT组件的剖视图。

图28是图26的GDT组件的分解立体图。

图29是形成图26的GDT组件的一部分的主GDT的分解立体图。

图30是沿图29的线30-30截取的图29的主GDT的剖视图。

图31是根据另一实施例的GDT组件的分解立体图。

图32是由图1的GDT组件形成的电路的电路示意图。

图33是根据另一实施例的触发装置的立体图。

图34是沿图33的线34-34截取的图33的触发装置的剖视图。

图35是沿图33的线35-35截取的图33的触发装置的局部剖视图。

图36是根据本发明的实施例的SPD模块的立体图，所述SPD模块包括根据一些实施例的GDT组件。

图37是图36的SPD模块的局部立体图。

图38是沿图37的线38-38截取的图36的SPD模块的剖视图。

图39是形成图36的GDT组件的一部分的主GDT的分解立体图。

图40是沿图37的线38-38截取的图39的主GDT的剖视图。

图41是沿图37的线38-38截取的图36的SPD模块的放大的局部剖视图。

图42是图36的GDT组件的放大的局部立体图。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，区域或特征的相对尺寸可能被夸大。但是，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为仅限于这里阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开内容全面和完整，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。

应当理解，当元件被称为“耦合”或“连接”到另一元件时，它可以直接耦合或连接到另一元件，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接耦合”或“直接连接”到另一元件时，不存在中间元件。相同的数字始终表示相同的元件。

另外，为了便于描述，本文中可使用诸如“下方”、“以下”、“下面”、“上方”、“上面”等空间相对术语来描述图中所示的一个元件或特征与另一个(或多个)元件或特征的关系。应当理解，空间相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的使用或操作中的装置的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向为在其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以包括上方和下方的取向。该装置可以以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，并且相应地解释本文所使用的空间相对描述。

为了简洁和/或清楚，可能不详细描述公知的功能或结构。

如本文所使用的表述“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任一和全部组合。

本文所用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不是要限制本发明。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还将理解，术语“包括"和/或“包含”，当在本说明书中使用时，指出所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。

除非另有定义，否则本文所用的全部术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还应当理解，诸如在常用词典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不应当以理想化或过于正式的意义来解释，除非在此明确地如此定义。

如本文所用，“气密密封件”是防止空气或其它气体通过、逸出或侵入密封件的(即密闭的)密封件。"气密地密封”是指描述的空隙或结构(例如腔室)被密封以防止空气或其它气体通过、逸出或侵入进入或离开空隙或结构。

如本文所用，“单件”是指由没有接头或接缝的材料形成或构成的单个整体件的物体。

参照图1至图16，其中示出了根据本发明实施例的模块化、多单元气体放电器或气体放电管(GDT)组件100。GDT100包括壳体绝缘件110、第一外部或端子电极132、第二外部或端子电极134、主GDT端部电极140、第一触发端部电极142、第二触发端部电极144、E组内电极E1-E21、密封件118、结合层119、一对定位构件120、结合剂128、一对触发盖或装置150、以及选定气体M。

如下面更详细讨论的，GDT组件100包括分离的或主GDT104和多单元主或次GDT102。

触发装置150和触发端部电极142、144一起形成触发***141。

壳体绝缘件110通常为管状，并具有与通道或空腔112连通的轴向相对的端部开口114A、114B。壳体绝缘件110还包括靠近开口114A但与其轴向间隔开的环形定位凸缘116。壳体绝缘件110和空腔112的横截面是矩形。

壳体绝缘件110可以由任何合适的电绝缘材料形成。根据一些实施例，绝缘件110由具有至少1000摄氏度的熔化温度，并且在一些实施例中具有至少1600摄氏度的熔化温度的材料形成。在一些实施例中，绝缘件110由陶瓷形成。在一些实施例中，绝缘件110包括氧化铝陶瓷(Al₂O₃)或由氧化铝陶瓷(Al₂O₃)形成，并且在一些实施例中，至少约90％的Al₂O₃。在一些实施例中，绝缘件110是单件的。

壳体绝缘件110和端子电极132、134共同形成限定封闭GDT腔室108的外壳或壳体106。腔室108的横截面是矩形的。内电极E1-E21、定位构件120、电极140、142、144、触发装置150和气体M容纳在腔室108中。触发端部电极142将GDT腔室108分成次腔室108A和主GDT腔室109。

壳体106具有中央纵向或主轴线A-A、垂直于轴线A-A的第一横向或宽度方向轴线B-B、以及垂直于轴线A-A和B-B的第二横向或高度方向轴线C-C。

第一端子电极132被安装成与主GDT端部电极140紧密电接触。如下文所述，电极142、E1-E21和144沿轴向间隔开，以在电极142、E1-E21和144之间限定多个间隙G(二十二个间隙G)和多个单元C(二十二个单元C)。另外，主GDT端部电极140和第一触发端部电极142轴向间隔开，以在电极140和142之间限定主GDT间隙GP和主GDT单元CP。电极140、142、E1-E21和144、间隙G、GP和单元C、CP沿着轴线A-A以间隔开的关系依次分布。

每个定位构件120包括具有限定定位狭槽124的多个一体肋的主体122。相对的一体定位突起126从主体122横向向外突出。

定位构件120可以由任何合适的电绝缘材料形成。根据一些实施例，定位构件120由具有至少1000摄氏度的熔化温度，并且在一些实施例中具有至少1600摄氏度的熔化温度的材料形成。在一些实施例中，每个定位构件120由陶瓷形成。在一些实施例中，每个定位构件120包括氧化铝陶瓷(Al₂O₃)或由氧化铝陶瓷(Al₂O₃)形成，并且在一些实施例中，含有至少约90％的Al₂O₃。在一些实施例中，每个定位构件120是单件的。

端子电极132、134是基本上平坦的板，分别具有相对的、基本上平行的平面表面136。电极132、134可由任何合适的材料形成。根据一些实施例，电极132、134由金属形成，并且在一些实施例中，由钼或科瓦铁镍钴合金形成。根据一些实施例，电极132、134中的每一个是整体的，并且在一些实施例中是单件的。

通过在开口114A、114B上并覆盖开口114A、114B的结合层119固定并密封端子电极132、134。结合层119与密封件118一起由此气密地密封开口114A、114B。在一些实施例中，结合层119是金属化物、焊料或金属基的层。用于形成结合层119的合适的金属基的材料可以包括镀镍的Ma-Mo金属化物。用于密封件118的合适材料可包括钎焊合金，例如银铜合金。

触发端部电极142、144基本上是平板，每个平板具有相对的、基本上平行的平面表面146。电极142、144可以由任何合适的材料形成。根据一些实施例，电极142、144由金属形成，并且在一些实施例中，由钼或科瓦铁镍钴合金形成。根据一些实施例，电极142、144中的每一个是整体的，并且在一些实施例中是单件的。

主GDT端部电极140是具有相对的、基本平行的平面表面146的基本平坦的板。电极140可以由任何合适的材料形成。根据一些实施例，电极140由金属形成，并且在一些实施例中，由钼或科瓦铁镍钴合金形成。根据一些实施例，电极140是整体的，并且在一些实施例中是单件的。

内电极E1-E21是具有相对的平面表面137的基本上平坦的板。

根据一些实施例，电极E1-E21中的每一个具有在从约0.5毫米到1毫米的范围内的厚度T1(图4)，并且在一些实施例中，厚度T1在从约0.8毫米到1.5毫米的范围内。根据一些实施例，每个电极E1-E21具有在从大约4毫米到10毫米的范围内的高度H1，在一些实施例中，高度H1在从8毫米到20毫米的范围内。根据一些实施例，每个电极E1-E21的宽度W1在从约4毫米至30毫米的范围内。

电极E1-E21可由任何合适的材料形成。根据一些实施例，电极E1-E21由金属形成，在一些实施例中，由钼、铜、钨或钢形成。根据一些实施例，电极E1-E21中的每一个是整体的，并且在一些实施例中，是单件的。

电极E1-E21的侧边缘位于定位构件120的相对的狭槽124中，并且电极E1-E21由此半固定或浮动地安装在腔室108中。如上所述，内电极E1-E21沿轴线A-A依次设置并分布在腔室108中，电极E1-E21设置为使得每个电极E1-E21与紧邻的其它(多个)内电极E1-E21物理地间隔开。定位构件120由此限制每个电极E1-E21相对于壳体106的轴向位移(沿着轴线A-A)和横向位移(沿着轴线B-B)。每个电极E1-E21也被捕获在触发装置150之间，从而限制电极E1-E14相对于壳体106的横向位移(沿轴线C-C)。

主GDT端部电极140通过定位凸缘116和第一端子电极132被固定就位，并被轴向捕获在定位凸缘116和第一端子电极132之间。

第一触发端部电极142通过定位凸缘116和定位构件120的端部以及触发装置150固定就位并轴向地捕获在定位凸缘116和定位构件120的端部以及触发装置150之间。第一触发端部电极142由此与主GDT端部电极140轴向地间隔开。

这样，各个电极140、142、E1-E21和144相对于壳体106和其它电极140、142、E1-E21和144正确地定位和保持在适当位置。在一些实施例中，电极140、142、E1-E21和144以这种方式固定，而不使用附加的结合件或紧固件应用到电极E1-E21，或者在一些实施例中，应用到电极140、142、E1-E21和144。电极140、142、E1-E21和144可以半固定或松散地捕获在壳体绝缘件110、定位构件120和触发装置150之间。电极140、142、E1-E21和144能够相对于壳体绝缘件110、定位构件120和/或触发装置150沿轴线A-A、B-B、C-C中的一个或多个在壳体106内有限程度地浮动。

触发盖或装置150可以以相同的方式构造。下面将描述触发装置150中的一个，应当理解，该描述同样适用于其他触发装置150。

每个触发装置150包括基板152、多个内触发电阻器层或电阻器160、外补充电阻器层或电阻器164以及一对金属接触件170。

基板152包括第二壁或主体153以及一对横向相对的一体的凸缘154。在每个凸缘154中限定有凹部154A。轴向延伸的内凹口或凹槽156限定在主体153的内部侧。轴向延伸的外凹口或外凹槽158限定在主体153的外部侧。主体153具有轴向相对的端部边缘153A、153B。凹槽156、158各自从边缘153A延伸至边缘153B。

基板152可以由任何合适的电绝缘材料形成。根据一些实施例，基板152由具有至少1000摄氏度的熔化温度的材料形成，并且在一些实施例中，由具有至少1600摄氏度的熔化温度的材料形成。在一些实施例中，基板152由陶瓷形成。在一些实施例中，基板152包括氧化铝陶瓷(Al₂O₃)或由氧化铝陶瓷(Al₂O₃)形成，并且在一些实施例中，含有至少约90％的Al₂O₃。在一些实施例中，基板152是单件的。

每个内触发电阻器160是具有纵向轴线I-I的细长层或带，该纵向轴线I-I可以基本上平行于轴线A-A，每个电阻器160的相对端160A和160B分别位于基板152的端部边缘153A和153B处，使得每个电阻器160基本上与主体153轴向地共同延伸。每个电阻器160从端部160A连续地延伸到端部160B，并且从端部153A连续地延伸到端部153B。每个电阻160位于相应的一个凹槽156中，使得电阻160的内界面表面161基本上与主体153的内表面153C共面。

如下所述，每个触发电阻器160包括限定在电阻器160的界面表面161中的多个轴向间隔开且连续分布的表面凹槽162。凹槽162横向于轴线I-I地纵向延伸。凹槽162不延伸通过电阻器160的整个厚度T3，使得每个电阻器160的剩余部分163保留在每个凹槽162的底部。剩余部分163在电阻器160的整个长度上提供连续性。

触发电阻器160可以由任何合适的电阻材料形成。根据一些实施例，内部电阻器160由铝和玻璃的混合物形成。但是，电阻器160可以由任何其它合适的电阻材料形成。

根据一些实施例，触发电阻器160由具有在从约0.1微欧姆-米到10,000欧姆-米的范围内的电阻率的材料形成。

根据一些实施例，触发电阻器160中的每一个具有在从大约0.1欧姆到100欧姆的范围内的电阻。

根据一些实施例，每个触发电阻器160具有在从约0.1毫米²到10毫米²范围内的横截面积(在由轴线B-B和C-C限定的平面内)。

根据一些实施例，每个触发电阻器160具有在从大约3毫米到50毫米范围内的长度L3(图8)。

根据一些实施例，每个触发电阻器160具有在从大约0.1毫米到3毫米范围内的厚度T3(图9)。

根据一些实施例，每个触发电阻器160具有在从大约0.2毫米到20毫米范围内的宽度W3(图7)。

根据一些实施例，每个凹槽162的宽度W4(图9)在从大约0.2毫米至1毫米的范围内，并且在一些实施例中，在从大约0.02毫米至0.3毫米的范围内。

根据一些实施例，每个凹槽162的长度L4延伸跨过其电阻器160的整个宽度W3。在这种情况下，凹槽162将界面表面161分割或分隔成一系列离散的界面表面部分161A(图9)。

根据一些实施例，每个凹槽162具有在从大约0.1毫米至2毫米的范围内的深度T4(图9)。根据一些实施例，每个剩余部分163具有在从约0.2毫米至1毫米范围内的厚度T5(图9)。

根据一些实施例，每个相邻的凹槽162之间的间距W5(图9)在从大约0.3毫米至7毫米的范围内。

外电阻器164是可以基本上平行于轴线A-A的具有纵向轴线J-J的细长的层或带。电阻器164的相对端部164A和164B分别位于基板152的端部边缘153A和153B处，使得电阻器164基本上与主体153轴向地共同延伸。电阻器164从端部164A连续地延伸到端部164B，并且从端部153A连续地延伸到端部153B。电阻器164位于外凹槽158中。

外电阻器164可以由任何合适的电阻材料形成。根据一些实施例，外电阻器164由铝和玻璃的混合物形成。电阻器164可以由其它合适的电阻材料形成。

根据一些实施例，外电阻器164由具有在从约5欧姆-米到5,000欧姆-米的范围内的电阻率的材料形成。

根据一些实施例，外电阻器164具有在从约10欧姆到2,000欧姆的范围内的电阻。

根据一些实施例，外电阻器164具有在从大约0.1毫米到3毫米²的范围内的横截面积(在由轴线B-B和C-C限定的平面内)。

根据一些实施例，外电阻器164具有在从大约3毫米到50毫米的范围内的长度L6(图11)。

根据一些实施例，外电阻器164具有在从大约0.1毫米到1毫米的范围内的厚度T6(图13)。

根据一些实施例，外电阻器164具有在从大约0.2毫米到10毫米的范围内的宽度W6(图10)。

每个接触件170是U形的，并且包括主体170A和相对的凸缘170B，其共同限定通道170C。每个接触件170在端部边缘153A、153B被安装在触发装置150上，使得端部边缘153A、153B被接收在通道170C中，主体170A跨越基板152的端面，并且凸缘170B与基板152的内侧和外侧重叠并与之接合。

接触件170可以由任何合适的材料形成。在一些实施例中，接触件170由诸如镍片的金属形成。

结合剂128结合到定位构件120和基板152上并将定位构件120和基板152结合在一起。

根据一些实施例，结合剂128是粘合剂。如本文所用的，粘合剂是指得自天然和/或合成源的粘合剂和胶水。粘合剂是一种结合到待结合表面上的聚合物。粘合剂128可以是任何合适的粘合剂。根据一些实施例，结合剂128是胶水。合适的粘合剂可包括硅酸盐粘合剂。

在一些实施例中，粘合剂128具有高于800℃的高操作温度。

气体M可以是任何合适的气体，并且可以是单一气体或两种或更多种(例如，2、3、4、5或更多种)气体的混合物。根据一些实施例，气体M包括至少一种惰性气体。在一些实施例中，气体M包括选自氩、氖、氦、氢和/或氮中的至少一种气体。根据一些实施例，气体M是氦或包括氦。在一些实施例中，气体M可以是空气和/或空气中存在的气体的混合物。

根据一些实施例，例如，气体M可包括任何合适量的单一气体，例如，与至少一种其它气体混合的任何合适量的单一气体。在一些实施例中，气体M可以包括单一气体，其量为存在于腔室108中的气体总体积的约0.1％、0.5％、1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、98％或99％的体积，或其中的任何范围。在一些实施例中，气体M可包括单一气体，其量小于腔室108中存在的气体总体积的50％的体积(例如，小于40％、30％、20％、10％、5％或1％)。在一些实施例中，气体M可以包括按存在于GDT腔室108中的气体的总体积的体积计大于50％(例如，大于60％、70％、80％、90％或95％)的体积的量的单一气体。在一些实施例中，气体M可包括单一气体，其量在腔室108中存在的气体的总体积的约0.5％至约15％、约1％至约50％、或约50％至约99％的体积的范围内。在一些实施例中，气体M包括至少一种气体，其存在量为存在于腔室108中的气体总体积的至少50％的体积。根据一些实施例，气体M包括氦，氦的量为存在于腔室108中的气体的总体积的至少50％的体积。根据一些实施例，气体M包括至少一种气体，其存在量为存在于腔室108中的气体的总体积的约90％的体积或更多，并且在一些实施例中，其存在量为存在于腔室108中的气体的总体积的约100％的体积。

根据一些实施例，气体M可包括第一气体和不同于第一气体的第二气体(例如，惰性气体)的混合物，其中第一气体存在的量小于腔室108中存在的气体的总体积的50％的体积，而第二气体存在的量为腔室108中存在的气体的总体积的至少50％的体积。在一些实施方式中，第一气体存在的量为腔室108中存在的气体的总体积的约5％至约20％的体积，第二气体存在的量为腔室108中存在的气体的总体积的约50％至约90％的体积。在一些实施方式中，第一气体存在的量为腔室108中存在的气体的总体积的约10％的体积，并且第二气体存在的量为腔室108中存在的气体的总体积的约90％的体积。在一些实施例中，第二气体是氦，其可以以上述用于第二气体的比例存在。在一些实施例中，第一气体(其可以以上述用于第一气体的比例存在)选自包括氩、氖、氢和/或氮的组中，并且第二气体是氦(其可以以上述用于第二气体的比例存在)。

在一些实施例中，组装的GDT100的腔室108中的气体M的压力在20摄氏度在从约50至2,000mbar的范围内。

根据一些实施例，绝缘件110、电极140、142、E1-E21、144、触发装置150和定位构件120的相对尺寸被选择为使得电极E1-E21被松散地捕获在基板152和绝缘体底壁112之间，以允许电极140、142、E1-E21、144上下(沿轴线C-C)滑动一小段距离。在一些实施方案中，允许的竖直浮动距离在从约0.1毫米至0.5毫米的范围内。在其它实施例中，基板152紧紧贴靠配合电极E1-E21或向其施加压缩载荷。

定位构件120防止内电极E1-E21和触发电极142、144之间的接触。根据一些实施例，每个间隙G的最小宽度W7(图12)(即，形成单元C的两个电极表面之间的最小间隙距离)在从约0.2毫米到2毫米的范围内。

定位凸缘116防止电极140、142之间的接触。根据一些实施例，主GDT间隙GP的最小宽度W8(图4)(即，形成单元CP的两个电极表面之间的最小间隙距离)在从大约0.3毫米到3毫米的范围内。

GDT组件100可以如下组装。

内电极E1-E21坐置于定位构件120的狭槽124中以形成子组件。触发装置150安装在定位构件120上方，使得突起126被接纳在凹部154A中。触发装置150被定位成使得触发电阻器160的界面表面161面向内电极E1-E21的边缘以及内电极E1-E21之间的火花隙G的顶部和底部开口侧。更特别地，界面表面161与内电极E1-E21之间的单元C相邻，并部分地限定单元C。

然后，结合剂128(例如，液态胶)被施加在定位构件120和触发装置150之间的侧接合部处，以将这些部件结合到子组件22。

子组件22和触发端部电极142、144通过开口114B***到空腔112中。主GDT端子电极140通过另一个开口114A***到空腔112中。结合层119和密封件118被加热以将端子132、134结合到开口114A、114B上方的绝缘件134，并且气密地密封开口114A、114B。根据一些实施例，密封件118是金属焊料或铜焊，其可由例如银铜合金形成。

在一些实施例中，在密封开口114A、114B的步骤期间，GDT组件100的部件设置在组装腔室中。组装腔室填充有规定压力和温度的气体M。结果，气体M此后被捕获并以规定的压力和温度容纳在组装的GDT组件100的腔室108中。选择规定的压力和温度使得当GDT组件100在规定的服务温度下安装和使用时，气体M以期望的操作压力存在。

触发电阻器160在两端160A、160B通过接触件170与触发端部电极142、144电连接。在实践中，允许在接触件170和触发端部电极142、144之间存在小的间隙。在一些实施例中，这些间隙分别小于1毫米，并且在一些实施例中，在从约0.1毫米至0.3毫米的范围内。

在使用和操作中，第一端子132可连接到单相或多相电力***的线路或相电压，且第二端子134可连接到单相或多相电力***的中性线路。模块化多单元GDT组件100的总电弧电压通常对应于各个串联连接的单元GDT的电弧电压之和，因此超过了***电压的峰值。这样，当模块化多单元GDT组件100处于传导模式时，流过其中的电流将通常被限制为对应于诸如闪电之类的浪涌事件的电流，而不是来自***源的电流。

在正常(即，非传导)条件下，由于没有电流流过主GDT104，则没有电流流过电阻器160、164或多单元次GDT102，并且GDT组件100两端的电压与第二端子134处的中性线路电压相同。

GDT组件100的操作可以被宽松地认为具有五个步骤。当过电压被施加到***时，该过电压将被施加到主GDT104。由于主GDT104通过触发电阻器160和/或外电阻器164电连接到第二端子134，并且主GDT104因此与第二端子134处于相同的电势，所以主GDT104对高电压作出反应，并且开始使电流传导通过触发电阻器160和/或外电阻器164。结果，在浪涌开始时，在主GDT104的单元CP中/其两端形成第一火花，并且电流通过触发电阻器160和/或外电阻器164。在一些实施例中，每个触发电阻器160的电阻被选择为使得每个触发电阻器160的电阻率足够高以能够传导(和限制)高电流而不损坏。在一些实施例中，每个触发电阻器160的电阻在从大约0.1欧姆到100欧姆的范围内。

如下所述，当电流小并且通过外电阻器164传导时，外电阻器164在浪涌开始时可能特别重要。如这里所述，提供外电阻器164提供了额外的时间以便电弧在内电极E1-E21之间并通过多单元次GDT102形成。当通过GDT组件100的电流变得更高时，通常仅该电流的相对小的部分将被传导通过外电阻器164。

在第二步中，在电流传导通过触发电阻器160期间，电流沿着触发电阻器160的界面表面161产生小火花。在一些实施例中，选择电阻器160的材料和结构以促进这种现象，如本文所讨论的(例如，使用具有一些孔隙率的略微不均匀的材料)。如所讨论和说明的，产生火花的界面表面161定位成与单元C相邻、直接相邻和/或邻接。结果，触发电阻器160上的火花移动至电阻器160和内电极E1-E21之间，并且进入内电极E1-E21之间的单元C和间隙G。

在第三步中，触发电阻器160上的这种火花又促进、引起或建立面对的内电极E1-E21之间的电弧。在非常短的时间(通常为200纳秒或更短)之后，在全部内电极E1-E21之间(即，跨越每个单元C)产生或形成稳定的电弧放电或火花，从而跨越多单元次GDT102的每个单元C产生火花。

在第四步骤中，次脉冲电流然后传导通过内电极E1-E21之间的电弧。因此，过电压被施加到多单元次GDT102。

基本上内电极E1-E21之间的全部电弧可以在相同的时间段形成(即，不是严格地从第一内电极E1按顺序到最后的内电极E21)。通过电阻器160缩短了产生全部电弧所需的时间，并且响应更快。在一些实施例中，电弧在小于0.1微秒，在一些实施例中，小于1微秒的时间内在全部电极142、E1-E21、144之间形成。

在一些实施例中，电流可以仅流过触发电阻器160，直到多单元次GDT102开始传导为止，这可以是非常短的时间段。例如，电流可以仅在小于1微秒的时间间隔内流过电阻器160。

在第五步骤中，在电流脉冲结束时，GDT组件100消除通过GDT组件100的电流。一旦过电压条件停止，GDT102、104停止导通，这是因为***电压的峰值小于模块化多单元GDT组件100的总电弧电压。

即使当端子电极132、134永久地连接到电网电压时，也可以完成消除步骤。通过GDT组件100提供足够高的总电弧电压来实现消除步骤，这通过在GDT组件100中并入多个GDT来实现。例如，简单的GDT(两个电极，一个电弧)可以具有大约20V的电弧电压。另一方面，多单元GDT组件100可以具有例如二十一个内电极(和二十个电弧)，其具有大约400V的合成电弧电压。如果单元的数量足够大，则从电网通过GDT组件100的持续电流实际上将为零。电网的短路预期电流(即，来自电网的最大可用电流)可以非常高(例如，高于50kArms)。如果GDT组件100的电弧电压低，则通过GDT组件100的持续电流将高，并且将损坏GDT组件100。但是，利用如上所述的其相对高的电弧电压，GDT组件100将能够在无损坏的情况下中断电网电流。

现在参照图32，其是模块化多单元GDT组件100的电路示意图。如图所示，在电气示意性的环境中，模块化多单元GDT组件100可以以与串联布置在端子132和134之间的多个单个单元GDT相同的方式工作。例如，该主GDT端部电极140和第一触发电极142可以用作第一单个单元GDT₁(主GDT104)；第一触发电极142和内电极E1可以用作串联连接到第一单个单元GDT₁的第二单个单元GDT₂；内电极E1和内电极E2可以用作串联连接到第二单个单元GDT₂的第三单个单元GDT₃；依此类推，直至最后的内电极E21和触发端部电极144，它们形成串联的最后的单个单元GDT₂₂。

每个触发装置150可包括更多或更少的内触发电阻器160。在一些实施例中，每个触发电阻器160的横截面积大于0.1毫米²。在一些实施例中，每个电阻器160的横截面积在从大约0.3毫米²到10毫米²的范围内。触发电阻器160的数量可以低至一个。在一些实施例中，每个触发装置150包括多个电阻器160，并且在一些实施例中，包括至少一个触发电阻器160。发明人已经发现，较大的触发电阻器横截面积(例如，0.5毫米²或更大)和较多数量的触发电阻器160(例如，10到20个触发电阻器)在使用中提供较快的响应时间和较好的稳定性。在一些实施例中，GDT组件100包括较少的触发电阻器160，每个触发电阻器具有较大的横截面面积。在一些实施例中，每个触发电阻器的最佳厚度在从约0.1毫米到1毫米的范围内。

可以选择主GDT104的间隙GP的宽度W8(图4)以限定主GDT104的规定火花放电电压。因为通过主GDT104的电流通过触发电阻器160短路到另一触发端部电极144(并且进而短路到第二端子电极134)，所以主GDT104的火花放电电压也与整个GDT组件100的规定火花放电电压基本相同。在一些实施例中，在GDT组件100的一些部分之间可以允许或存在小的间隙，以便于组装。例如，在触发端部电极142、144与接触件170之间或者在接触件170与电阻器160之间可以存在间隙。这些间隙可以增加整个GDT组件100的火花放电电压。但是，如果间隙很小(例如，小于1毫米，并且在一些实施例中，在从大约0.1毫米到0.3毫米的范围内)，则整个GDT组件100的火花放电电压将仅稍微增加到超过主GDT104的火花放电电压，并且通常不会显著影响GDT组件100的预期操作。

触发电阻器160需要传导高电流，并且它们需要具有一些电阻(通常在0.1欧姆至100欧姆的范围内)。如果电阻率低(例如金属)，则电阻器160需要是薄层，并且在高电流下它们将被损坏。对于给定电阻的电阻器，如果电阻器160的横截面积(和质量)增加，则电流能力提高。此外，电阻器160优选地非常不受高温等离子体的影响，该高温等离子体形成在内电极E1-E21之间并与电阻器160直接接触。如本文所述，在一些实施例中，电阻器160是不均匀的，具有一些孔隙率，以在它们的界面表面161上产生火花，用于点燃(单元C中的)内电极E1-E21之间的电弧。电阻器160可以由石墨形成，其可以达到适当的电阻和横截面积。但是，石墨通常在与等离子体接触时不会幸存，并且可能被界面表面161上的火花损坏。

在一些实施例中，为了解决上述目的和关注，电阻器160由包括铝和玻璃的组合的材料形成。在一些实施例中，电阻器160的铝和玻璃材料被烧结到凹槽156中以形成电阻器160。铝和玻璃材料可以在高温下烧结以形成具有全部期望特性的触发电阻器160。有利地，这种类型的电阻器160可以形成为具有选定的不同电阻率，这取决于给定GDT组件100的设计标准(例如，通过有意选择和使用铝和玻璃的相应的不同重量比)。在一些实施例中，电阻器160的成分包括以重量计至少10％的铝和以重量计至少10％的玻璃。

如上所述，每个触发电阻器160(特别是其界面表面161)的非均匀性和多孔性有助于在内电极E1-E21之间建立电弧。另外，窄的横向凹槽162将促进或产生内电极E1-E21之间的电弧。

在一些实施例中，通过激光切割电阻器160而在电阻器160中形成凹槽162。激光切割凹槽162的深度T4小于触发电阻器160的厚度T3，并且凹槽宽度W4(图9)应当在从大约0.02毫米到0.2毫米的范围内。在一些实施例中，凹槽162的数量与内电极的数量相似(例如，大约20个)。由于凹槽162的宽度W4小，每个电阻器160的最终电阻仍然非常类似于没有切割凹槽162的初始电阻器的电阻。但是凹槽162导致小电弧的形成，该小电弧加速和稳定内电极E1-E21之间的电弧的点火。

凹槽162的另一个优点是凹槽162还消除了通过触发电阻器160的电流。当通过电阻器160的电流高时，仅有一小部分电流在每个凹槽162处传导通过电阻器160(即，通过凹槽162下方的剩余部分163)，这是因为剩余部分163的横截面积比凹槽162之间的电阻器160的横截面积小得多。因此，电流的另一部分通过电弧从每个凹槽162的一侧传导到凹槽162的另一侧。实际上，这意味着当通过电阻器160的电流高时，电弧开始限制电流。这可以提供两个优点。触发电阻器160负载较小，并且在浪涌结束时通过电阻器160的电流也较小。负载越少，表示电阻器的状态越稳定，寿命越长。浪涌之后的较小电流表示更容易消除来自电网的持续电流。

接触件170可以帮助确保GDT组件100的可靠和一致的操作。在实践中，形成触发电阻器160的烧结工艺可能不是非常精确的工艺。因此，可在触发电阻器160和触发端部电极142、144之间形成不期望的间隙。如果间隙太宽，则将需要额外的电压用于GDT组件100点火，并且因此GDT组件100提供的保护水平将被减小。金属接触件170通过确保每个电阻器160和触发端部电极142、144之间的接触并在它们之间传导电流来帮助确保电阻器160和触发端部电极142、144之间的良好电连续性。在一些实施例中，每个接触件170形成为字母U的形状，U形接触件170放置在基板152的端部边缘153A之上。然后，电阻器层160、164安装在基板152上，在接触件170的凸缘170B上方并与之接触。在一些实施例中，电阻器层160、164烧结到基板152和凸缘170B上。

触发电阻器160暴露于非常高的等离子体温度，这在通过GDT组件100在高电流浪涌期间形成。此外，触发电阻器160需要在浪涌的初始阶段传导高电流。对触发电阻器160的损坏可在第一火花形成之前导致较慢的响应。为了形成第一火花(即，跨越主GDT104的火花隙GP的火花)，GDT组件100需要第一和第二端子电极132、134上的电压至少等于主GDT104的火花放电电压。但是，如果触发电阻器160损坏，则它们可能不会产生从触发端部电极142到触发端部电极144的足够的短路，从而第一响应可被延迟。

这个潜在的问题通过每个基板152的背侧或外侧上的附加外电阻器164来解决。基板152的外侧可被认为是安全侧，这是因为其不暴露于热的等离子体，且因此外电阻164不会被等离子体损坏。每个外电阻器164的电阻可以高于触发电阻器160的电阻。例如，每个外电阻器164的电阻可以在从大约20欧姆到2000欧姆的范围内。由此，通过外电阻器164的电流不是非常高，并且外电阻器164可以经受浪涌而没有显著损坏。允许外电阻器164具有高电阻，因为当总电流低时，仅在浪涌开始时需要外电阻器164。在短时间周期之后，大部分电流然后传导通过触发电阻器160。

为了将内电极E1-E21固定在稳定位置，优选使用至少两个合适形状的刚性绝缘体构件。在示例性GDT组件100中，内电极E1-E21***两个陶瓷定位构件120之间，并被两个陶瓷触发装置或盖150覆盖。在将零部件120、150和E1-E21组装在一起之后，在不拆开的情况下，所得到的子组件可能非常难以处理。这个问题通过结合剂(粘合剂)128来解决，该结合剂(粘合剂)128可以安全地用于GDT组件100的生产中。在一些实施例中，胶128是与硅酸钾或硅酸钠混合的氧化铝细粉的粘稠液体。

为了正确地且一致地执行，气密地密封的GDT组件100不应将气体泄漏到腔室108中或从腔室108泄漏。即使由于壳体绝缘件110中的裂缝而仅发生少量气体泄漏，GDT组件100也可能不再有用。这种裂纹可能由施加到陶瓷壳体绝缘件110的力或高温度梯度引起。如果内电极E1-E21与陶瓷壳体绝缘件110直接接触，则将经受这些力。在这种情况下，在高电流浪涌期间，壳体绝缘件110将暴露于热等离子体。如果壳体绝缘件110与金属内电极E1-E21接触，该金属内电极E1-E21可能变得非常热，这些力也会被经受。在非常高的浪涌电流下，可出现内电极E1-E21的一些熔化。等离子体和内电极的高温以及内电极E1-E21的热膨胀会在陶瓷壳体绝缘件110中引起裂纹。此外，在脉冲期间，在单元C中产生高度电离的等离子体，这导致高气压，高气压将直接压在壳体绝缘件110上。

为了解决或防止这些问题，内电极E1-E21从全部横向侧填充到附加的加强部件120、150中，每个附加的加强部件包括陶瓷主体或基板。陶瓷触发装置基板152借助于陶瓷定位构件120保护陶瓷壳体绝缘件110免受高温的危险条件。在实践中，在陶瓷触发装置基板152和壳体绝缘件110之间通常会存在小间隙(例如，小于1毫米，并且在一些实施例中，在从大约0.1毫米到0.3毫米的范围内)。利用这种双壁结构方法，壳体绝缘件110上的温度梯度和压力被减小或最小化。

有利地，多个火花隙G、GP被容纳或包封在相同的壳体106和腔室108中。在电极140、142、E1-E21、144之间限定的多个单元C和火花隙G流动连通，使得它们共享气体M的体积或相同质量。通过在一个公共或共享的腔室108中设置多个电极、单元和火花隙，可以减小零部件的尺寸和数量。结果，与串联连接的多个单独的GDT相比，可以减小GDT组件100的尺寸、成本和可靠性。

此外，触发装置150与电极140、142、E1-E21、144容纳或封装在同一壳体106和腔室108中，并且与相同质量的气体M流体连通。结果，与和外部触发电路串联连接的多个单独的GDT相比，可以减小GDT组件100的尺寸、成本和可靠性。

电极140、142、E1-E21、144在壳体106中的浮动或半固定安装可促进组装的容易性。

GDT组件100的性能属性可以通过选择气体M、腔室108中的气体M的压力、电极140、142、E1-E21、144的尺寸和几何形状、壳体106的几何形状和尺寸、间隙G、GP的尺寸和/或电阻器160、164的电阻来确定。

参考图17，其中示出了根据另一实施例的GDT组件200。图17仅示出了GDT组件200的子组件24，该GDT组件200包括内电极E1-E24和一对相对的触发盖或装置250A、250B。GDT组件200可以与GDT组件100相同的方式构造和操作，除了在GDT组件200中，定位构件120被并入到触发装置250A中。

更具体地说，下触发装置250A包括基板252A。基板252A包括主体253A和凸缘254A。肋和相应的定位狭槽255限定在凸缘254A的内侧中。内电极E1-E24以与它们坐置于GDT组件100的狭槽124中相同的方式坐置于并保持在狭槽255中。

上触发装置250B包括基板252B。基板252A包括主体253B和凸缘254B。上触发装置250B安装在内电极E1-E24和下触发装置250A上，使得凸缘254B坐置于限定在下触发装置250A中的轴向延伸通道254C中。

基板252A、252B可以由与针对基板152所描述的材料相同的(一种或多种)材料形成。在一些实施例中，每个基板252A、252B是单件的。

触发装置250A、250B还提供双壁结构(连同绝缘件壳体110的周围壁，图17中未示出)和上述相应的益处。

如图17所示，这里所述的GDT组件(例如，GDT组件200)可以具有更少、更宽的内部凹槽256和内部电阻器层260。还如图17所示，这里所述的GDT组件(例如，GDT组件200)可以具有多于一个的外部凹槽258和多于一个的外电阻器层264。

参考图18至图20，其中示出了根据另一实施例的GDT组件300。除了下面讨论的以外，GDT组件300可以以与GDT组件100相同的方式构造和操作。GDT组件300包括分别对应于GDT组件100的部件110、118、119、132和134的壳体绝缘件310、密封件318、结合层319、第一端子电极332和第二端子电极334。GDT组件300包括与多单元次GDT102相对应的多单元次GDT302。第二GDT302具有与电极142、144相对应的触发端部电极342、344。

GDT组件300包括代替GDT组件100的主GDT104的主GDT304。主GDT304通常以与主要GDT104相同的方式和相同的目起作用，但是可以在操作中提供某些优点。

主GDT304包括内电极372、外屏蔽电极374、连接介质(例如，钎焊合金)376、环形第一绝缘体构件377、环形第二绝缘体构件378、以及气体M。

内柱电极372具有圆柱的形式。柱电极372具有外端表面372A和圆柱形侧表面372B。内电极372的内端通过钎焊合金376直接电连接和机械连接到触发端部电极342。

外屏蔽电极374具有限定内腔374C的圆柱杯的形式。外屏蔽电极374包括平面端壁374A和环形侧壁374B。屏蔽电极374坐置于在壳体绝缘件310的端部中形成的空腔313中。屏蔽电极374被壳体绝缘件310的一体凸缘313A和第一端子电极332相对于柱电极372沿轴向捕获和定位。

电极372、374由此保持为使柱电极372布置在空腔374C中。在端表面372A和端壁374A之间限定间隙G3。在圆周表面372A和侧壁374B之间限定间隙G4。这样，GDT腔室或单元CP3形成在电极372、374之间的空腔374C中。单元CP3填充有气体M。

第一绝缘体构件377围绕触发端部电极342和圆周表面372A之间的柱电极372的内部基座安装。第二绝缘体构件378围绕第一绝缘体构件377和圆周表面372A之间的柱电极372的内部基座安装。

在一些实施例中，绝缘体构件377、378由与上文针对基板152所描述的材料相同的(一种或多种)材料形成。

电极372、374可以由任何合适的材料形成。根据一些实施例，电极372、374由金属形成。根据一些实施例，电极372、374由包括铜钨合金的金属形成。根据一些实施例，电极372、374由包括以重量计至少占5％的铜钨合金的金属形成。根据一些实施例，每个电极372、374是整体的，并且在一些实施例中，是单件的。

在使用两个扁平电极的主GDT(例如，包括扁平电极140和142的主GDT104)的情况下，扁平电极在低电流脉冲下正常工作。但是在高电流脉冲下，这种主GDT可能不会根据需要而被消除。圆柱形的主GDT304通过提供更稳定的操作解决了这个问题并改善对持续电流的消除。

第一绝缘体构件377防止直接在屏蔽电极374和触发端部电极342之间产生火花。第二绝缘体构件378防止在柱电极372与屏蔽电极374之间形成蒸发的电极材料的导电层。

参考图21至图25，其中示出了根据另一实施例的GDT组件400。除了下面讨论的以外，GDT组件400可以以与GDT组件300相同的方式构造和操作。GDT组件400包括与多单元次GDT102和多单元次GDT302相对应的多单元次GDT402。

GDT组件400包括代替GDT组件300的主GDT304的主GDT404。主GDT404以与主GDT304相同的方式和相同的目的起作用，但是可以更容易地被预组装以与多单元次GDT402和壳体绝缘体410组装，从而形成GDT组件400。

主GDT404包括内电极472、外屏蔽电极474、第一结合层419A(例如，金属化物)、第二结合层419B(例如，金属化物)、第一连接介质418A(例如，钎焊合金)、第二连接介质418B(例如，钎焊合金)、环形第一绝缘体构件477、环形第二绝缘体构件478以及气体M2。

可以以与主GDT304的部件372、374和378相同的方式来构造部件472、474和478。结合层419A、419B可以由与针对结合层119所描述的材料相同的材料形成。连接介质418A、418B可由与针对密封件118所描述的材料相同的材料形成。

绝缘体构件477对应于绝缘体构件377，除了绝缘体构件477包括基板477B和一体延伸的环形凸缘477A。结合层419A、419B设置在基板477B和凸缘477A的端面上。

凸缘477A的端面通过结合层419A和连接介质418A结合到屏蔽电极474的侧壁的内端面474D。绝缘体构件478被捕获在绝缘体构件477和柱电极472的扩大头部之间。柱电极472的内端通过结合层419B和连接介质418B结合到绝缘体构件477。结合层419B在绝缘体构件477和柱电极472的最末端部分的侧周边之间形成密封件。连接介质418B被熔化以在部件419B、472之间形成密封件。柱电极472的内端面472C保持与触发端部电极442紧密接触。腔室或单元CP3限定在屏蔽电极474和绝缘体构件477内。单元CP3填充有气体M2。

在一些实施例中，凸缘477A如上所述结合到屏蔽电极474，绝缘体构件478和柱电极472被捕获在其中，以形成如图29所示的模块或子组件26。然后预先组装的子组件26被***到壳体绝缘件410的空腔413中，并且电极472与触发端部电极442接触。在柱电极472和触发端部电极442之间可以存在小间隙(例如，小于1毫米，在一些实施例中，在从大约0.1毫米到0.3毫米的范围内)。

在一些实施例中，子组件26设置有小的间隙或孔，以允许气体泄漏进入单元CP3和从单元CP3漏出。在一些实施例中，通过该孔或间隙在单元CP3中填充与多单元次GDT402的腔室408相同的气体M(即，气体M2是气体M)。

在一些实施方式中，子组件26形成为使得腔室或单元CP3被气密地密封。在这种情况下，可将连接层418A、418B(例如，钎焊合金)选择为具有比密封件418(例如，钎焊合金)更高的熔点。因此，腔室CP3相对于多单元GDT腔室408密封。腔室CP3填充有与在多单元次GDT402的腔室408中使用的气体混合物M不同的气体混合物M2。其好处在于，制造商可以在多单元次GDT402中使用用于具有相对高的电弧电压的气体M的特定气体，以确保更好的消除，同时在主GDT402中使用不同的气体M2，以优化主GDT402的火花放电电压。

参考图26至图30，其中示出了根据本发明的另一实施例的GDT组件500。除了下面讨论的以外，GDT组件500可以以与GDT组件400相同的方式构造和操作。GDT组件500包括与多单元次GDT102和多单元次GDT402相对应的多单元次GDT502。

GDT组件500包括主GDT504代替GDT组件400的主GDT404。主GDT504以与主GDT404相同的方式和相同的目的起作用。可以预先组装主GDT504，以与多单元次GDT502和壳体绝缘件510组装，从而形成GDT组件500。GDT组件500包括结合层519C和将主GDT504密封到壳体绝缘件570的连接介质518C。

主GDT504包括端子电极532、基电极535、内电极572、外屏蔽电极574、第一结合层519A(例如，金属化物)、第二结合层519B(例如，金属化物)、第一连接介质518A(例如，钎焊合金)、第二连接介质518B(例如，钎焊合金)、环形第一绝缘体构件577、环形第二绝缘体构件578和气体M3。

可以以与主GDT404的部件472、474和478相同的方式来构造部件572、574和578。结合层519A、519B可以由与结合层119所描述的材料相同的材料形成。连接介质418A、518B可以由与针对密封件119所描述的材料相同的材料形成。

绝缘体构件577对应于绝缘体构件477，除了绝缘体构件577的一体延伸的环形凸缘577A周向地围绕屏蔽电极574并且轴向地延伸到屏蔽电极574的外端。结合层519A、519B设置在凸缘577A和基部577B的端面上。

凸缘577A的端面通过结合层519A和连接介质518A结合到端子电极532的内端面。绝缘体构件578被捕获在绝缘体构件577和柱电极572的扩大的头部之间。基部577B的端面通过结合层519B和连接介质518B结合到基电极535。柱电极572的内端面572C通过结合层519B和连接介质518B直接固定并电连接到基电极535。当GDT组件500被组装时，基电极535与触发端部电极542电接触。

腔室或单元CP4限定在屏蔽电极574和绝缘体构件577内。单元CP4填充有气体M3。

在一些实施例中，凸缘577A如所述地结合到端子电极532，绝缘体构件578和柱电极572被捕获在其中，并且基电极535结合到绝缘体构件577，以形成如图30所示的模块或子组件28。然后通过将基电极535结合到壳体绝缘件510而将预先组装的子组件28结合到壳体绝缘件510。或者，在基电极535已结合到绝缘件510之后，基电极535可结合到绝缘体构件577。可以预先组装壳体510和多单元次GDT502的其余部分，以形成次GDT子组件29。然后可以如上所述将主GDT子组件28安装在次GDT子组件29上(即，通过将基电极535首先结合到绝缘体构件577上，或者将基电极首先结合到壳体510上)。基电极535和壳体510之间的密封件518D(例如，钎焊合金)气密地密封壳体腔室508。

在一些实施方式中，形成子组件28使得腔室或单元CP4被气密地密封。在一些实施例中，单元CP4填充与多单元GDT502相同的气体M3。例如，该主GDT504可以与全部其他部件组装在相同的充气制造腔室中，使得相同的气体被捕获在腔室CP4和壳体腔室508中。

在一些实施例中，腔室CP4填充有与在多单元次GDT502中使用的气体混合物M不同的气体混合物M3，并且可以选择气体M、M3以提供如上文关于GDT组件400所讨论的益处。

因此，GDT组件500结合了两个不同的腔室(即，用于主GDT504的腔室CP4，和用于多单元次GDT502的腔室508)。主GDT504可以被预先组装并且容易地焊接或铜焊在基电极535上。

与GDT组件300、400相比，如果GDT组件500失效，则GDT组件500可以允许更快温度的增加。也就是说，例如，主GDT502将比主GDT302加热得更快。在这种情况下，GDT组件300、400、500通常将短路。在外部安装的主GDT502的外表面上的温度将比在整个GDT组件300、400、500的壳体的外表面上的温度增加得更快。这种效应可以用于更快地表示GDT组件已经没有或者更快地致动将GDT组件从电网断开的断开机构。

例如，如图27所示，GDT组件500可以通过断开机构579连接到电网的线路L。在一些实施例中，断开机构579是热断开机构，该断开机构响应于GDT组件500中产生的热以将GDT组件500从电路断开。在所示实施例中，断开机构579包括弹簧接触件579A和将弹簧接触件的端部固定到端子电极532的可熔焊料579B。当GDT组件500失效时(例如，多单元次GDT502内部短路)，主GDT504将快速升温，直到焊料579B充分熔化以释放弹簧接触件579A(其被偏置或加载远离端子电极532)。GDT组件500由此与线路L断开。

图31以分解图示出了根据另一实施例的GDT组件600。GDT组件600以与GDT组件500相同的方式构造和操作，除了以下内容。

GDT组件600包括多单元次GDT602和主GDT604。

多单元次GDT602具有与多单元次GDT502相同的构造和操作。该次GDT602实现在包括与基电极535相对应的外电极635的子组件29A中。

主GDT604实现在预组装模块或子组件28A中，代替子组件28。主GDT604可以具有与主GDT504相同的结构和操作，除了主GDT604包括代替基电极535的基电极633。通过将基电极633结合(例如，焊接)到外电极635，将主GDT604机械地和电气地连接到次GDT。子组件28A的基电极633与绝缘体构件677和端子电极632的形状一致。可以使用电极633、632的其他形状。

参照图33，其中示出了根据另一实施例的触发装置750。除了下面讨论的以外，触发装置750可以以与触发装置150相同的方式构造和操作。

触发装置750包括与基板152和电阻器160相对应的基板752和多个内触发电阻器层或电阻器760。

触发装置750还包括覆盖电阻器760的内侧的多个或一组780电阻器保护层782。电阻器保护层782共同形成电绝缘层，该电绝缘层覆盖电阻器760的主表面，否则该主表面将暴露于GDT腔室108和容纳其中的气体M。

在一些实施例中，每个电阻器保护层782被设置成与电阻器760的一个或多个内表面761直接接触。在一些实施例中，每个电阻器保护层782结合到电阻器760的一个或多个内表面761。

在一些实施例中，每个电阻器保护层782是细长的层或带，其横向地延伸跨过触发装置750并覆盖多个电阻器760的一部分。在一些实施例中，每个电阻器保护层782横向地(相对于纵轴线I-I)延伸跨越触发装置750，并覆盖全部电阻器760的一部分。

层780包括在电阻器760的相邻边缘之间限定的多个轴向间隔开并串联分布的通道或间隙784。间隙784横向于轴线I-I纵向延伸。每个间隙784与相应的一个电阻器凹槽762对准，使得凹槽762通过间隙784暴露。

在使用中，GDT组件100的电阻器160例如可以暴露于热等离子体。在一些情况下(例如，强电流脉冲)，等离子体可能损坏电阻器160并改变电阻器160的导电性。在操作中，电阻器保护层782用于保护电阻器760免受等离子体的影响。

间隙784使得暴露在凹槽762内的电阻器760的表面能够接触气体放电管组件的腔室内的气体。这可以使得气体放电管组件在过电压的情况下实现短的响应时间。

在一些实施例中，每个电阻器保护层782具有至少约0.01毫米的厚度T9(图34)，在一些实施例中，在从约0.01毫米到0.5毫米的范围内，并且在一些实施例中，在从约0.08毫米到0.12毫米的范围内。

在一些实施例中，每个电阻器保护层782具有至少约1毫米的宽度W9(图34)，并且在一些实施例中，在从约0.3毫米至7毫米的范围内。

在一些实施例中，每个间隙784的宽度W11(图34)与相邻凹槽762的宽度W10(图34)基本相同。

保护层782由电绝缘体(即，基本上不导电或绝缘的材料)形成。保护层782由具有比电阻器760的导电率低的导电率的材料形成。在一些实施例中，电阻器760的材料的导电率是保护层782的导电率的至少10倍。

在一些实施例中，保护层782包括硅酸钾或硅酸钠。在一些实施例中，保护层782包括铝细粉。因为铝粉末在高温(例如，由等离子体引起的温度)下非常稳定，所以氧化铝可以提高稳定性。

保护层782可利用任何适当的技术安装在电阻器760上。在一些实施例中，保护层782沉积在电阻器760上。在一些实施例中，非导电材料的扩大的层(例如，单层)安装在电阻器760上，并且然后间隙或通道784被切入非导电层中。在一些实施例中，间隙或通道784被激光切入到非导电层中。

参考图36至图42，其中示出了根据本发明实施例的电涌保护装置(SPD)模块40。SPD模块40包括根据本发明的另一实施例的GDT组件800，在此示出。但是，将理解，SPD模块40可以包括根据其他实施例的GDT组件(例如，GDT组件500或600)来代替GDT组件800。还应当理解，GDT组件800可用于其它应用中(例如，不在SPD模块中)。

除了下面讨论的以外，GDT组件800以与GDT组件600相同的方式构造和操作。GDT组件800包括多单元次GDT802(对应于次GDT602)和主GDT804。

多单元次GDT802具有与多单元次GDT602相同的构造和操作。该次GDT802被实现在包括与外电极635和基电极535相对应的外电极835的子组件29B中。

主GDT804实现为预组装模块或子组件28B。子组件28B以与子组件28和28A(图35)相同的方式构造和操作，除了以下内容。

主GDT804包括端子电极832、基电极833、内柱电极872、第一或外结合层819A(例如金属化物)、第二或外结合层819B(例如金属化物)、第一连接介质818A(例如钎焊合金)、第二连接介质818B(例如钎焊合金)、第三连接介质818C(例如钎焊合金)、环形第一绝缘体构件877、环形第二绝缘体构件878、第三环形绝缘体构件873和气体M。

如上面关于子组件28A所述的，通过将基电极833结合(例如，焊接)到外电极835，子组件28B可以被使用并被安装在多单元次GDT802上。例如，通过将基电极833焊接到外电极835上，主GDT804可以机械和电气地连接到次GDT802上。

多单元次GDT802被实现在包括与基电极535相对应的外电极835的子组件29B中。除了以下内容之外，多单元次GDT802具有与多单元次GDT502相同的构造和操作。

GDT802还包括对应于GDT组件100的部件110、118、120、E、134、142和144的壳体绝缘件810、密封件818(例如，钎焊合金)、定位构件820、内电极组E、端子电极834、第一触发器端部电极842和第二触发器端部电极844。

当GDT组件800被组装时，主GDT804的基电极833与外电极835电接触。外电极835又与导电(例如，金属)间隔件847电接触。间隔件847又与触发端部电极842电接触。腔室808通过外电极835、834和壳体绝缘件810的端部之间的密封件818气密地密封。

应当理解，GDT组件800因此包括以与触发***141相同的方式操作的触发***841。但是，触发***841与GDT组件100的触发***141的不同之处在于，触发***841包括外补充电阻器层或电阻器864。在一些实施例中，如图所示，外电阻器864被设置以代替电阻器164(即，在触发装置的与内电极相对的一侧上的绝缘壳体内没有设置对应的外电阻器)。

外电阻器864是坐置于壳体绝缘件810的外表面810A中的外凹槽858中的细长的层或带。外电阻器864具有纵向轴线J-J，该纵向轴线J-J可以基本上平行于次GDT802的纵向轴线A-A。电阻器864基本上与壳体绝缘件810沿轴向共同延伸。

电阻器864的相对端864A和864B延伸超过壳体810的端部，并且与端子电极835和834(分别对应于端子电极132和134)重叠。外电阻器864从端部864A连续地延伸到端部864B。端部864A和864B分别接合并结合到端子电极835和834，以按照与在GDT组件100中外电阻器164电连接到端子电极832和834相同的方式将外电阻器864电连接到端子电极835和834。

在使用中，外电阻器864以与上述外电阻器164相同的方式工作，以在主GDT804和端子电极834之间传导电流。但是，位于容纳气体M的次GDT腔室808外部的外电阻器864可以提供优于位于腔室808中的电阻器164的益处。

在电阻器164的情况下，有可能在端子电极132、134、触发端部电极142、144和金属接触件170中的两个或更多个之间产生不良接触。在装配或浪涌冲击期间，这些零部件之间可能引入间隙。这些间隙延长了主GDT104的响应时间，这是因为在过电压事件开始时必须产生小火花以连接主GDT和端子电极132之间的电路径。因此，GDT组件的有效保护水平可能太高。

由于外电阻器864在绝缘壳体810(例如陶瓷)的外侧，所以可以减少或消除这个问题。通过将外电阻器864定位在电极835和832被固定到其上的绝缘壳体810上，可以更容易地确保外电阻器864与电极835和832之间的可靠接触。结果，可以通过电阻器864在电极835和832之间提供更可靠的电连续性。

外电阻器864可以由任何合适的电阻材料形成。根据一些实施例，外电阻器864由基于石墨的膏或类似材料形成。但是，外电阻器864可以由任何其它合适的电阻材料形成。

根据一些实施例，外电阻器864具有在大约10欧姆至5000欧姆范围内的电阻。

外电阻器864的宽度和厚度可以取决于材料和期望的电阻。根据一些实施例，外电阻器864具有从大约1毫米至20毫米范围内的宽度，以及从大约0.01毫米至0.2毫米范围内的厚度。

外电阻器864可以位于壳体810的外表面上的任何适当位置。可以在壳体810上设置多于一个外电阻器864。

对应于外电阻器864的外电阻器也可以结合到GDT组件500、600中。

多单元次GDT802还设置有测试气体放电管(GDT)880。测试GDT880包括金属外测试电极882、电绝缘(例如，陶瓷)环884和限定于外电极835中的通孔886。环884通过金属化物883和铜焊合金885在孔886上结合到外电极835。测试电极882通过金属化物883和铜焊合金885结合到环884。

测试电极882和环884限定了测试GDT腔室880A。测试GDT腔室880A与次GDT腔室808流体连通。结果，容纳在次GDT腔室808中的气体M可以流入和流出测试GDT腔室880A，并且因此在腔室880A、808之间共享相同的气体M。

测试电极882和外电极835用作相对的火花隙端子，以产生跨越测试GDT腔室880A的火花。为了测试次GDT802，在测试GDT880两端施加过电压，并且测量测试GDT880上的火花放电电压。这可以通过将两个测试引线分别接触测试电极882和外电极835并在引线两端施加过电压来实现。

测试GDT880可以解决与次GDT802或类似设计相关联的实际问题。因为外电极835和834通过外电阻器864(和/或通过电阻器164(图2)或等同物)短路连接，所以很难检查和确定腔室808中是否容纳适当的气体。孔886使得GDT802能够在两个单元(即，主腔室808和测试GDT腔室880A)中容纳相同的气体M。根据一些实施例，测量电压位于外电极835和测试电极882之间。这些电极之间的距离可以是大约1毫米。

如果腔室808、880A中的气体不是规定的可接受范围内的规定的气体或气体混合物，则测试GDT880的测量的火花放电电压将不同于参考火花放电电压。特别地，如果测试腔室880A中的气体是或包括过量的环境空气，则测量的火花放电电压将比在腔室880A中容纳适当的气体混合物M时高得多。环境空气可以通过GDT组件800的密封件中的泄漏而被引入到腔室808中，并且由此被引入到腔室880A中。制造商可以预先确定并分配用于次GDT802的规定的可接受范围的测试火花过电压。当所测量的火花放电电压在规定范围之外时，则将次GDT802识别为有缺陷的。

对应于测试GDT880的测试GDT也可以结合到GDT组件500、600中。

SPD模块40还包括壳体42，GDT组件800安装在该壳体内。壳体42可以采用其它形式，并且模块40将通常包括封装壳体42的内容物(包括GDT组件800)的盖(未示出)。在一些实施例中，SPD模块40是被配置为安装在基座(未示出)中的***式模块。

SPD模块40包括导电(例如金属)端子元件50，端子元件50包括接触部分或板50B和一体的第一接触端子50A。接触部分或板50B与外端子834接合。接触端子50A从壳体42延伸。

SPD模块40还包括热断开机构44，该热断开机构44包括导电弹簧46，该导电弹簧的一端通过接触部分46B由可熔焊料48固定到主GDT电极832，该弹簧46的另一端包括模块40的一体端子接触件46A。当GDT组件800失效(例如，多单元次GDT802内部短路)时，主GDT804将快速加热，直到焊料48充分熔化以释放弹簧接触件46B，该弹簧接触件被弹簧偏压或加载远离端子电极832。GDT组件800由此与连接到端子接触件46A的线路断开。

SPD模块40还包括故障指示器机构52，故障指示器机构52包括摆动臂54、偏压特征(例如，弹簧)55和指示器构件56。弹簧55趋于推动摇臂，从而迫使指示器56沿方向I远离准备位置(当接触部分46B被焊料48固定到电极832时，如图37所示)朝向触发位置，该触发位置向观察者指示模块40已经故障。摆动臂54被固定的弹簧46保持在准备位置，并且当弹簧由于电极832的过热而从电极832释放时被弹簧46释放。

虽然这里已经示出和描述了具有一定数量的内电极(例如电极E1-E21)的GDT组件(例如GDT组件100-600和800)，但是根据本发明实施例的GDT组件可以具有更多或更少的内电极。根据一些实施例，在此公开的GDT组件具有限定至少三个火花隙G的至少两个内电极，以及在一些实施例中，具有限定至少四个火花隙G的至少三个内电极。根据一些实施例，在此公开的GDT组件具有从2到40(或者更多)个内电极的范围。所提供的内电极的数量可以取决于GDT组件在使用中要经受的连续工作电压。

在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以根据本公开的益处进行许多改变和修改。因此，必须理解，所示出的实施例仅出于示例的目的而被阐述，并且不应被认为是限制由所附权利要求限定的本发明。因此，所附权利要求应被理解为不仅包括字面上阐述的元件的组合，而且包括用于以基本相同的方式执行基本相同的功能以获得基本相同的结果的全部等效元件。因此，权利要求应被理解为包括上面具体示出和描述的内容、概念上等同的内容以及结合本发明的基本思想的内容。

Claims (25)

1.一种气体放电管组件，包括：

多单元气体放电管(GDT)，包括：

限定气体放电管腔室的壳体；

位于气体放电管腔室中的多个内电极；

位于气体放电管腔室中的触发电阻器；以及

容纳在气体放电管腔室中的气体；

其中，所述内电极以间隔开的关系串联地设置在所述腔室中，以限定一系列单元和火花隙；并且

其中：

所述触发电阻器包括暴露于至少一个单元的界面表面；

所述触发电阻器响应于通过触发电阻器的电涌而沿着界面表面产生火花，从而促进所述至少一个单元中的电弧；

所述多单元气体放电管包括第一触发端部电极和第二触发端部电极；

所述一系列单元和火花隙从第一触发端部电极延伸到第二触发端部电极；并且

所述触发电阻器将第一触发端部电极电连接到第二触发端部电极。

2.如权利要求1所述的气体放电管组件，其中，所述触发电阻器暴露于多个单元，并且响应于通过所述触发电阻器的电涌而沿着所述界面表面产生火花，并从而促进所述多个单元中的电弧。

3.如权利要求1所述的气体放电管组件，其中：

所述多单元气体放电管具有主轴线，并且内电极、第一触发端部电极和第二触发端部电极沿着所述主轴线间隔开；并且

所述触发电阻器被配置为沿着主轴线延伸的细长条。

4.如权利要求3所述的气体放电管组件，其中：

所述多单元气体放电管包括多个触发电阻器，所述多个触发电阻器沿着主轴线延伸并且每个触发电阻器具有界面表面；并且

每个所述触发电阻器暴露于多个单元，并且响应于通过触发电阻器的电涌而沿着所述触发电阻器的界面表面产生火花，从而促进所述多个单元中的电弧。

5.如权利要求3所述的气体放电管组件，包括触发装置，其中所述触发装置包括：

触发装置基板，所述触发装置基板包括限定在其中的轴向延伸的凹槽；以及

触发电阻器，其中触发电阻器设置在凹槽中，使得界面层被暴露。

6.如权利要求5所述的气体放电管组件，其中：

所述触发装置基板包括限定在其中的多个轴向延伸的且基本平行的凹槽；并且

所述触发装置包括多个触发电阻器，每个触发电阻器设置在对应的一个凹槽中。

7.如权利要求1所述的气体放电管组件，还包括外电阻器，所述外电阻器：

将第一触发端部电极电连接到第二触发端部电极；并且

不暴露于单元。

8.如权利要求7所述的气体放电管组件，其中，所述外电阻器安装在所述壳体的外部上。

9.如权利要求1所述的气体放电管组件，其中：

所述触发电阻器包括面向内电极并且包括界面表面的内表面；并且

所述气体放电管组件还包括电绝缘电阻保护层，所述电绝缘电阻保护层结合到内表面上，位于内表面和内电极之间。

10.如权利要求1所述的气体放电管组件，包括与多单元气体放电管串联连接的一体的主气体放电管，其中，所述主气体放电管***作以响应于跨越气体放电管组件的过电压条件并且在电流跨越多单元气体放电管的多个火花隙而传导之前传导电流。

11.如权利要求10所述的气体放电管组件，其中，所述主气体放电管电连接到触发电阻器，使得当主气体放电管传导电流时，电流传导通过触发电阻器。

12.如权利要求10所述的气体放电管组件，其中：

所述主气体放电管位于气体放电管腔室中；并且

所述气体放电管腔室是气密密封的。

13.如权利要求10所述的气体放电管组件，其中：

所述气体放电管腔室是气密密封的；

所述主气体放电管包括与气体放电管腔室气密密封的主气体放电管腔室；并且

所述主气体放电管腔室容纳与气体放电管腔室中的气体不同的主气体放电管气体。

14.如权利要求1所述的气体放电管组件，其中，所述气体放电管腔室是气密密封的。

15.如权利要求1所述的气体放电管组件，其中，所述壳体包括：管状壳体绝缘件；以及

至少一个加强构件，所述至少一个加强构件定位在壳体绝缘件中，位于内电极和壳体绝缘件之间。

16.如权利要求15所述的气体放电管组件，其中：

所述至少一个加强构件包括多个定位狭槽；并且

每个所述内电极位于对应的一个定位槽中，使得内电极由此保持轴向间隔开的关系，并且能够横向移动有限的位移距离。

17.如权利要求1所述的气体放电管组件，其中，所述内电极基本上是平板。

18.如权利要求1所述的气体放电管组件，其中，所述触发电阻器由具有在从0.1微欧姆-米到10000欧姆-米的范围内的电阻率的材料形成。

19.如权利要求1所述的气体放电管组件，其中，所述触发电阻器具有在从0.1欧姆到100欧姆的范围内的电阻。

20.如权利要求1所述的气体放电管组件，其中，所述触发电阻器的界面表面是非均质的且多孔的。

21.如权利要求1所述的气体放电管组件，其中：

所述多单元气体放电管具有主轴线，并且内电极沿着主轴线间隔开；

所述触发电阻器沿主轴线延伸；

多个横向延伸的、轴向间隔开的表面凹槽被限定在触发电阻器的界面表面中；并且

所述表面凹槽不完全延伸穿过触发电阻器的厚度，使得触发电阻器的剩余部分存在于每个表面凹槽的基部处并且在触发电阻器的整个长度上提供电连续性。

22.如权利要求21所述的气体放电管组件，其中，每个表面凹槽具有从0.2 毫米到1 毫米的范围内的轴向延伸宽度。

23.如权利要求1所述的气体放电管组件，包括热断开机构，所述热断开机构响应于在气体放电管组件中产生的热以将气体放电管组件从电路断开。

24.如权利要求1所述的气体放电管组件，包括一体的测试气体放电管(GDT)，所述测试气体放电管包括：

测试气体放电管电极；以及

测试气体放电管腔室，所述测试气体放电管腔室与气体放电管腔室流体连通以允许气体在气体放电管腔室和测试气体放电管腔室之间流动。

25.如权利要求1所述的气体放电管组件，其中所述界面表面与所述单元邻接。

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