GDT（Gas Discharge Tubes）はガス入り放電管またはアレスタとも呼ばれ、誘導雷などにより瞬間的に発生する異常電圧（サージ）を低電圧に下げ、電子機器を保護する部品です。通信線路の雷サージを低減させる目的で開発されました。
雷対策の部品となるGDTを回路の入り口に接続することにより、電源線路や通信線路から侵入した異常な高電圧のみを接地側にパスし、回路側の部品を保護することが可能。サージを抑制するための重要な部品で、サージ保護の補助として最もよく使用されています。
GDTは2個またはそれ以上の電極を気密容器内に封入し、電極間に高電圧が印加されたときにのみ電気を通すガスが充填されているのが特徴です。機器に電圧スパイクが発生した際にガスが誘導性ガスプラズマとなり（イオン化）、スパイクエネルギーが短絡されることで消散する仕組みになっています。
GDTの構造は大きく分けて2極管または3極管の2つで、どちらも電極と外囲器を銀ロウで封着し、管内には希ガスが封入されています。さらに電極内側の放電面には、特殊な塗布材を使用。気密容器には機械的強度・熱衝撃・耐アーク性に優れたセラミックを採用し、高信頼度・高性能を実現しています。
GDTは、機器を損傷する恐れのあるトランジェント（電圧変化）から繊細な回路入力を保護する目的で使用するのが一般的です。また、大量のエネルギーを消散できる構造をしているため、通信機器の雷サージ保護に適しています。
GDTは2極管・3極管のどちらを用いた場合でも、避雷回路を構成できます。
2極管は1個の独立した放電間隙を持っており、避雷管2個を通信回線L1と接地E間、L2と接地E間にそれぞれ接続することで、避雷回路を形成するのが特徴です。
注意したいのが2個の2極管を接続して雷サージが印加された際、2個の2極管の放電動作にバラつき（時間差）がでることがあります。それにより生じた線間電圧が機器に加わった場合、機器が損傷する原因になってしまうことも。極端な例だと、放電動作のバラつきが大きくなると1個の2極管が放電動作をして、もう1個は放電しないというケースもあり、そうなると機器が壊れるリスクがさらに高くなります。
3極管は1個の容器に3個の電極を配置するのが特徴です。中央のアース電極の両側には2個の放電空間があり、放電に必要な封入ガスを共有する構造になっています。
1個の電極間隙が放電動作を始めると、封入ガスによって放出される自由電子と陽イオンがもう一方の電極間隙の放電動作を誘発するため、放電動作がほぼ同時に行われます。放電動作にバラつきが生じないので、2個の2極管を使用した時と違って線間電圧はほとんど発生しません。
そのため、2本がペアになった通信線路や電源線には3極管の使用が適しています。
GDTは正しく選定しないと、保護する機器やシステムの雷防護性能をしっかりと発揮できなかったり、機器やシステムに悪影響を及ぼしたりする恐れがあります。適切なGDTを選定するためにも、注意したいポイントを把握しておきましょう。
GDTは異常電圧に対して放電する仕組みになっているため、平時の信号電圧や電源電圧で放電しないように、余裕のある直流放電開始電圧のGDTを選ぶようにしましょう。GDTの直流放電開始電圧の規格下限値に対して、20％以上の余裕が必要です。ただし、余裕をとりすぎるとインパルス放電開始電圧が高くなり、保護レベルが低くなってしまいます。
保護する機器のインパルス耐圧よりも高いインパルス放電開始電圧のGDTを選定した場合、GDTが放電する前に異常電圧が機器のインパルス耐圧に達し、機器が壊れてしまいます。そのため、GDTのインパルス放電開始電圧が、保護する機器のインパルス耐圧よりも低いかどうかを確認するようにしましょう。インパルス耐圧が低い機器の場合は、2次防護素子を組み合わせて使用するのがおすすめです。
保護する機器が設置されている環境や、通信線または電力線に誘導される雷サージの波形などの条件を考慮しながら、適切なインパルス放電電流耐量のGDTを選定しましょう。
交流放電電流耐量とは、配電線が接触することで商用電力が通信線などに流れる混触に対して、GDTが交流の電流をどのくらいの時間放電し、電流に耐えられるかを示した数値です。GDTの選定にあたっては特に考慮する必要はないものの、混触防護の設計が必要な場合はフェールセーフ機構の取り付けをおすすめします。
GDTの絶縁抵抗が雷防護回路の設計に影響を与えることがあるため、絶縁抵抗も考慮する必要があります。
通信回線や信号回線に使用する際に信号が高周波の場合は、GDTの静電容量を考慮する必要があります。ただ、GDT固有の静電容量は最大でも数pF程度なので、数百MHz以上の信号だとしても影響を与えることは基本的にありません。