《接至低压电力配电系统的浪涌保护器》IEC6164311.docx

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《接至低压电力配电系统的浪涌保护器》IEC6164311

IEC61643-1-1998：

《接至低压电力配电系统的浪涌保护器》通信行业标准                                                    通信局（站）低压配电系统用电涌保护器技术要求

PerformancerequirementsforSurgeProtectiveDevicesConnectedtoLow-voltage

DistributionSystemsofTelemunicationStations/Sites

YD/T1235.1-2002

2002-11-08发布2002-11-08实施

　　　　　　　　中华人民XX国信息产业部发布

目　次前言

1X围

2规X性引用文件

3术语和定义

4使用环境条件

4.1供电条件

4.2气候条件

5分类

5.1按冲击测试电流等级分类

5.2按用途分类

5.3按端口分类

5.4按构成分类

6技术要求

6.1标称额定值

6.1.1优选值

6.1.2SPD分类的冲击测试电流等级规定

6.2整体要求

6.2.1外观质量

6.2.2保护模式

6.2.3分离装置

6.2.4告警功能

6.2.5接线端子连接导线的能力

6.3电涌防护性能

6.3.1最大持续运行电压

6.3.2等级限制电压

6.3.3电压保护水平

6.3.4动作负载试验

6.4安全性能

6.4.1电气间隙和爬电距离

6.4.2外壳防护等级

6.4.3保护接地

6.4.4着火危险性（灼热丝试验）

6.4.5暂时过电压失效安全性

6.4.6暂时过电压耐受特性

6.4.7热稳定性

6.5二端口SPD及带独立输入/输出端子的一端口SPD的附加要求

6.5.1电压降

6.5.2负载侧电涌耐受能力

6.5.3负载侧短路耐受能力

6.6环境适用性

6.6.1耐振动性能

6.6.2耐高温性能

6.6.3耐低温性能

6.6.4耐湿热性能

7检验规则

7.1交收检验

7.2型式检验

8标志、包装、运输和贮存

8.1标志的内容

8.2包装

8.3运输和贮存

8.3.1运输

8.3.2贮存

附录A（规X性附录）通信局（站）配电系统用电涌保护器（SPD）的构形

前　言　　制订本标准的目的在于规X我国通信局（站）低压配电系统用电涌保护器的技术要求，并为电涌保护器的设计、生产、检验、选择和应用提供技术依据。

　　本标准主要依据IEC61643-1:

1998《连接至低压配电系统用电涌保护器第1部分：

技术要求和测试方法》，参考IEC61312-1、UL1449、IEEEStdC62.62和YD/T5098等标准，并结合低压配电系统用电涌保护器在我国通信局（站）的实际应用情况而制定的。

　　本标准规定了通信局（站）低压配电系统用电涌保护器的电气、结构、安全及环境适用性等方面的技术要求，并重点突出了防雷及电涌保护的安全性和可靠性，以使标准具有科学性、更好的可操作性和实用性。

在编写方法上遵循GB/T1.1-2000和GB/T1.3-1997的基本规则。

　　本标准于2002年11月8日首次发布，2002年11月8日起实施。

　　本标准附录A是标准的附录。

　　标准YD/T1235.2-2002《通信局（站）低压配电系统用电涌保护器试验方法》是本标准的试验方法。

　　本标准由信息产业部通信标准技术审查部提出并归口。

　　本标准起草单位：

XX省电信公司科学技术研究院（中国电信集团XX研发中心）　　中讯邮电咨询XX（原信息产业部邮电XX）　　艾默生网络能源XX　　本标准委托XX省电信公司科学技术研究院解释。

　　本标准主要起草人：

罗森文赖世能何亨文X吉克戴传友金山

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

1X围　　本标准规定了通信局（站）低压配电系统用电涌保护器（以下简称电涌保护器）的定义、分类、技术要求、检验规则等。

　　本标准适用于通信局（站）低压配电系统各级（配电变压器低压侧、配电室及电力室交流输入端、各机房交、直流配电柜（箱）等）用电涌保护器的质量检验与评定。

　　集成在设备中的电涌保护器可参照执行。

2规X性引用文件　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T4942-1993低压电器外壳防护等级（eqvIEC60947:

1988）

GB10963-1999家用及类似场所用过电流保护断路器（idtIEC60898:

1995）

GB/T14048.1-1993低压开关设备和控制设备总则（eqvIEC60947:

1988）

GB17464-1998连接器件连接铜导线用的螺纹型和无螺纹型夹紧件的安全要求（idtIEC999:

1990）

YD1235.2-2002通信局（站）低压配电系统用电涌保护器试验方法YD5098-2001通信局（站）雷电过电压保护工程设计规XIEC61643-1:

1998连接至低压配电系统的电涌保护器第一部分：

技术要求和测试方法IEC61312-1:

1995雷电电磁脉冲防护第一部分：

基本原则UL1449-1996瞬态电压电涌抑制器标准

IEEEStdC62.62-2000低压交流电路用电涌保护器的试验规X

3术语和定义

　　本标准采用下列术语和定义。

3.1电涌保护器surgeprotectivedevice，SPD

　　通过抑制瞬态过电压以及旁路电涌电流来保护设备的一种装置。

它至少含有一个非线性元件。

3.2一端口SPDone-portSPD

　　一种与被保护电路并联连接的SPD。

它可以有分离的输入和输出端子，但无专用的串联阻抗插入在输入与输出端子之间。

3.3二端口SPDtwo-portSPD

　　一种有输入及输出两组端子、且在其间插有专用串联阻抗的SPD。

3.4限压型SPDvoltagelimitingtypeSPD

　　在无电涌时呈高阻态，但随着电涌的增大，其阻抗不断降低的一种SPD。

限压型SPD的常用器件有：

压敏电阻器、瞬态抑制二极管等。

3.5电压开关型SPDvoltageswitchingtypeSPD

　　在无电涌时呈高阻态，但对电涌响应时，其阻抗突变为低阻值的一种SPD。

开关型SPD的常用器件有：

火花间隙、气体放电管等。

3.6组合型SPDbinationtypeSPD

　　由电压开关型器件和限压型器件组合而成的一种SPD。

依据所加电压的特性，它可呈现出电压开关的特性或限压的特性或者这两者都有的特性。

3.7保护模式modesofprotection

　　用于描述配电线路中SPD保护功能的配置情况。

　　在交流配电系统中分为相线与相线（L-L）、相线与地线（L-PE）、相线与中性线（L-N）、中性线与地线（N-PE）之间等四种保护模式。

　　在直流配电系统中分为正极与负极（V+-V-）、正极与地线（V+-PE）、负极与地线（V--PE）之间等三种保护模式。

　　注：

限压型SPD和具有限压特性的组合型SPD可用于任一保护模式。

电压开关型SPD和具有开关特性的组合型SPD

　　在L-N模式下应用时，其续流遮断的安全性问题还正在研究之中，因此本标准暂不涉及此方面的内容。

3.8最大持续运行电压maximumcontinuousoperatingvoltage，Uc

SPD在运行中能持久耐受的最大直流电压或工频电压有效值。

3.9第Ⅰ类试验用冲击电流impulsecurrentforclassⅠtest,Iimp

用于划分进行第Ⅰ类试验的SPD的等级。

其波形一般由电流峰值和电荷量来确定。

它用于第Ⅰ类试验的动作负载试验。

　　本标准中为明确起见，Iimp通过10/350μs电流波形和峰值Ipeak来表征。

3.10标称放电电流nominaldischargecurrent，In

　　用于划分进行第Ⅱ类试验的SPD等级的、具有8/20μs波形的放电电流峰值。

它用于第Ⅰ类和第Ⅱ类试验的预备性试验。

3.11最大放电电流（冲击通流容量）maximumdischargecurrent，Imax

能够流过SPD的、具有8/20μs波形的最大放电电流峰值。

它用于第Ⅱ类试验的负载动作试验。

Imax大于In。

3.12混合波binationwave

　　用于划分进行第Ⅲ类试验的SPD的等级，其波形由具有下列标准输出特性的混合波发生器产生。

它用于第Ⅲ类试验的负载动作试验。

　　在本标准中，混合波发生器的标准输出特性被规定为：

当输出开路时，其端电压Uoc的波形为1.2/50μs电压脉冲；当输出短路时，其输出回路电流Isc的波形为8/20μs，幅值为0.5Uoc，即规定混合波发生器的虚拟阻抗Zf等于2Ω。

施加到SPD上的电压或电流的实际幅值及波形，除与混合波发生器的虚拟阻抗有关外，还与SPD本身的阻抗有关。

　　开路电压Uoc和短路电流Isc的最大值分别为20kV和10kA。

超过该值时应进行第Ⅱ类试验。

3.13冲击试验分类impulsetestclassification

3.13.1第Ⅰ类试验classⅠtests

　　由标称放电电流In试验、1.2/50μs冲击电压试验和10/350μs冲击电流Iimp试验组成。

3.13.2第Ⅱ类试验classⅡtests

　　由标称放电电流In试验、1.2/50μs冲击电压和8/20μs最大放电电流Imax试验组成。

3.13.3第Ⅲ类试验classⅢtests

　　采用组合波Uoc进行的试验。

3.14残压residualvoltage，Ures

　　当放电电流通过时，SPD端子间的电压峰值。

3.15限制电压measuredlimitingvoltage

　　施加规定波形、幅值和次数的冲击时，在SPD端子间测得的残压的最大值。

3.16等级限制电压basicmeasuredlimitingvoltage，UB

　　用于考核和比较限压特性的SPD电涌抑制能力的一个基本参数。

本标准中，用规定幅值的SPD分类等级测试电流（IB，其波形为8/20μs）冲击时的限制电压值表示。

3.17电压保护水平voltageprotectionlevel，UP

　　表征SPD电涌抑制能力的一个参数。

它从规定的优选值系列中选取。

3.18暂时过电压temporaryovervoltageUT

　　具有一定幅值和持续相对长时间的工频过电压。

3.19分离装置（脱扣装置）SPDdisconnector

　　当SPD损坏时，使其与配电系统断开的一种装置。

3.20额定负载电流ratedloadcurrent，IR

　　能够通过二端口SPD的最大负载电流。

3.21电压降（用百分比表示）voltagedrop，ΔU

ΔU=[（UIN-UOUT）/UIN]×100%

　　其中：

UIN和UOUT分别是二端口SPD在电阻性的额定负载电流条件下，同时测得的输入端电压值与输出端电压值。

3.22动作负载试验operatingdutytest

　　按照所规定的试验程序和条件，在规定幅值的电源电压下向SPD施加规定次数和幅值的冲击电流，以考核SPD在实际运行条件下浪涌耐受能力的一种试验。

3.23热稳定性thermalstability

　　描述SPD在动作负载试验时引起温度上升后，在规定的持续运行电压和规定的环境条件下，SPD温度随时间而下降的情况。

4使用环境条件4.1供电条件

4.1.1直流或频率在45Hz～62Hz之间的交流电源。

4.1.2长期施加在电涌保护器上的工作电压应不超过其最大持续运行电压Uc。

4.2气候条件4.2.1环境温度

a）正常环境温度：

-5℃～+40℃。

b）异常环境温度：

-40℃～+70℃。

4.2.2相对湿度：

不大于95%（在室温条件下）。

4.2.3海拔：

安装地点的海拔高度不应超过3000m。

5分类

5.1按冲击测试电流等级分类a）T型（特高通流容量）

b）H型（高通流容量）

c）M型（中等通流容量）

d）L型（低通流容量）

注：

SPD分类的冲击测试电流等级规定见表1、表2。

5.2按用途分类a）单相交流SPD

b）三相交流SPD

c）直流SPD

5.3按端口分类a）一端口SPD，也称并联型SPD

b）二端口SPD，也称串联型SPD

5.4按构成分类a）限压型SPD

b）电压开关型SPD

c）组合型SPD

6技术要求6.1标称额定值

6.1.1优选值6.1.1.1第Ⅰ类试验用Ipeak的优选值系列

15，20，25kA

6.1.1.2第Ⅱ类试验用Imax的优选值系列

5，10，15，20，30，40，50，60，80，100，120，150，200kA

6.1.1.3第Ⅲ类试验用Uoc的优选值系列

6，10，20kV

6.1.1.4标称放电电流In的优选值系列

2，3，5，10，15，20，25，30，40，50，60，80kA

6.1.1.5电压保护水平UP的优选值系列

0.22，0.33，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.2，1.5，1.8，2.0，2.5，3.0，4.0，5.0，6.0kV

6.1.1.6最大持续运行电压Uc的优选值系列

45，52，75，85，150，175，275，320，385，420，460，510，600V

6.1.2SPD分类的冲击测试电流等级规定

6.1.2.1交流SPD冲击测试电流分类的规定见表1。

表1交流SPD冲击测试电流分类的规定

SPD类型

冲击电流T型

（特高）

H型

（高）

M型

（中）

L型（低）

In（8/20μs）≥60kA≥40kA≥25kA≥15kA≥5kA

Imax（8/20μs）≥150kA≥100kA≥60kA≥40kA≥15kA

Uoc（混合波）————≥10kV

Ipeak（10/350μs）≥25kA≥15kA—≥15kA

6.1.2.2直流SPD冲击测试电流分类的规定见表2。

表2直流SPD冲击测试电流分类的规定

SPD类型

冲击电流T型

（特高）

H型

（高）

M型

（中）

L型（低）

In（8/20μs）—≥5kA—≥2kA

Imax（8/20μs）—≥15kA—≥5kA

Uoc（混合波）—≥10kV—≥6kV

6.2整体要求

6.2.1外观质量a）电涌保护器表面应平整、光洁、无划伤、无裂痕及变形，紧固件应牢固，颜色应均匀无明显差

异。

b）标志应完整清晰、耐久可靠，内容符合8.1要求，且铭牌不应出现移动和任何翘曲现象。

6.2.2保护模式a）交流SPD必须具备N-PE、L-PE或L-N-PE的保护模式；直流SPD必须具备V+-V-的保护模式。

b）交流SPD宜具备L-N的保护模式；直流SPD宜具备V+-PE或V--PE的保护模式。

6.2.3分离装置SPD在故障或失效时，应有与电源系统永久断开的分离装置。

6.2.4告警功能a）SPD正常或故障时，应有能正确表示其状态的标志或指示灯。

b）SPD宜具备远程集中监测或集中告警的接口。

6.2.5接线端子连接导线的能力SPD的接线端子除应符合GB17464的要求外，其连接导线的能力还应符合表3或表4的要求。

表3一端口SPD接线端子允许连接铜导线的标称截面积

SPD类型

能被夹紧的导线标称截面尺寸

mm2

交流SPD

T型

H型

M型

L型

25～50

16～35

10～25

4～16

直流SPD

H型

L型

4～16

2.5～6

表4二端口SPD接线端子允许连接铜导线的标称截面积

额定负载电流IR

A

能被夹紧的导线标称截面尺寸

mm2

IR≤13

13

16

25

32

50

80

100

1～2.5

1～4

1.5～6

2.5～10

4～16

10～25

16～35

25～50

注

1对于额定负载电流小于或等于50A的SPD，要求接线端子的结构能紧固实心导体以及硬性多股绞合导体，

允许使用软导体。

2二端口SPD接线端子连接导线的能力除应符合本表的要求外，还应根据其标称放电电流的大小，同时符合表3的要求。

6.3电涌防护性能6.3.1最大持续运行电压在70±3℃的试验环境下，施加规定的Uc持续48h，SPD应满足下列要求：

a）试验过程中，SPD应能稳定地正常工作、没有可见可闻的损坏；b）试验前后的限制电压和点火电压应小于UP，且限制电压的变化率不应大于±5%；

c）试验过程中，SPD的分离装置不应动作。

6.3.2等级限制电压　　施加表5规定的等级测试电流IB时，限压特性的SPD的等级限制电压UB应符合表5的要求。

注：

开关特性的SPD不作此项技术要求。

表5限压特性的SPD的等级限制电压UB

交流SPD的UB上限值（V）直流SPD的UB上限值（V）

M型

最大持续运行电压

Uc

T型

（IB=60kA）

H型

（IB=40kA）（IB=25kA）（IB=15kA）

L型

（IB=5kA）

H型

（IB=5kA）

L型

（IB=2kA）

45V—————425250

52V—————450275

75V—————500325

85V—————550350

150V待定待定待定待定待定——

175V待定待定待定待定待定——

275V2600210016001250950——

320V28502300170014501150——

385V32002600200018001400——

420V34502800220019001600——

460V37003000250021001750——

510V39503200270023001900——

600V44003600310027002300——6.3.3电压保护水平

SPD的电压保护水平UP应符合制造商所规定的数值。

6.3.4动作负载试验　　在最大持续运行电压Uc下，SPD应能耐受规定波形、幅值和次数的冲击电流而不发生实质性损坏。

SPD的雷击动作负载试验通过的判据如下：

a）在预备性试验和动作负载试验期间的每次冲击后，SPD都应能满足热平衡的要求；

b）SPD应能自行遮断试验中产生的任何续流；

c）试验中SPD应不出现击穿、闪络或机械损伤等现象；

d）试验前后的限制电压和点火电压均应小于UP；

e）试验中SPD的告警或分离装置不应动作。

6.4安全性能6.4.1电气间隙和爬电距离

　　电气间隙和爬电距离应符合表6的要求。

表6电气间隙和爬电距离检查部位

1）接线端子不同相的带电导体之间。

2）接线端子各相与：

——接地端子、零线端子之间；——固定SPD的金属螺钉、外壳、机箱、面盖或其它金属工件之间。

SPD的Uc<100V100～200V200～450V450～600V

电气间隙和爬电距离（mm）≥2≥4≥6≥11

6.4.2外壳防护等级SPD的外壳防护等级（IP代码）应符合GB4942.2中规定的IP2LX。

6.4.3保护接地a）SPD在按正常使用条件安装和连接时，其非带电的易触及的金属部件（用于固定基座、罩盖、

铆钉、铭牌等以及与带电部件绝缘的小螺钉除外）应连接成一个整体后与保护接地端子可靠连接；b）保护接地端子螺钉的尺寸应不小于M4；

c）保护接地应采用符合国标的标记加以识别，如：

字母标记PE，图形符号〨等。

6.4.4着火危险性（灼热丝试验）SPD的绝缘部件必须有足够的阻燃能力。

绝缘部件在进行表7规定的灼热丝试验时，试品在下列情况可看作通过了试验：

——没有可见的火焰或持续火光；——灼热丝移开后，试品上的火焰或火光在30s内自行熄灭，并且不应点燃试验用的铺底层中的薄绵纸（绢纸）、或烧焦松木板。

表7SPD绝缘材料的灼热丝试验条件

试验绝缘零件灼热丝顶端温度℃试验持续时间

s

支持或固定接线端子各相载流部件和保护电路部件的外部绝缘零件

850±1530±1

不支持或固定载流部件的绝缘外壳、其它外部绝缘零件650±1030±1

注

1就本试验而言，平面安装式SPD的机座可看作为外部零件。

2对陶瓷材料制成的部件不进行本试验。

3对如果绝缘零件是由同一种材料制成，则仅对其中一个零件按相应的灼热丝试验温度进行本试验。

6.4.5暂时过电压失效安全性　　安装在L-PE或N-PE之间的SPD，在施加表8规定的异常的暂时过电压UT条件下，SPD故障时应具有安全的失效模式，试验期间不能点燃薄绵纸或粗绵布。

表8TOV失效安全性试验条件保护模式暂时过电压

Vr.m.s

试验持续时间

s

L-PE、N-PE12005

6.4.6暂时过电压耐受特性

安装在L-PE或L-N之间的SPD应能耐受表9规定的暂态过电压UT，并满足如下技术要求：

a）UT断开后，SPD在Uc下应能达到热平衡；

注：

如果在施加Uc的最后15min内，SPD的功耗或温度或流过SPD的阻性电流分量能稳定地降低，则认为SPD达到热平衡。

b）试验后SPD的限制电压和点火电压均应小于UP；

c）SPD的辅助电路，如状态指示灯应能正常地工作；注：

电涌保护电路以外的其它电路称为辅助电路。

d）SPD没有出现任何损坏的迹象。

表9TOV耐受特性条件

保护模式暂时过电压UT

Vr.m.s

试验持续时间

min

L-PE380120

L-N320120

6.4.7热稳定性　　按表10规定的每一试验电流等级进行的热稳定性试验时，SPD应满足如下要求：

a）SPD持续通过每一档试验电流等级时，都应能达到热平衡或使其分离装置动作；

注：

当电流持续通过SPD时，10min内其温度的增加值小于2℃，则认为达到热平衡。

b）在试验期间，SPD的表面温度应始终低于120℃；分离装置动作后在5min内，SPD的表面温

度应低于80℃。

c）如果SPD的分离装置动作，则对应SPD施加2Uc的工频电压，持续1min，此时应无超过0.5mAr.m.s的电流流过SPD。

表10热稳定性试验电流等级序号123456

试验电流等级mAr.m.s500025001000