GBT 18802.11-2020 低压电涌保护器( SPD ) 第11部分:低压电源系统的电涌保护器 性能要求和试验方法.pdf
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8/20冲击电流8/20impulsecurren
外壳防护等级degreeofprotectionofenclosur
资料范本GB/T18802.112020
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为了确定电气间隙,根据8.4.3得到的施加冲击时的最大测量电压。
为了确定电气间隙,根据8.4.3得到的施加冲击时的最大测量电压
最大放电电流 maximum discharge current
具有8/20波形和制造商声明幅值的流过SPD电流的峰值 注:I大于或等于1.
下列缩略语和符号适用于本文件(见表1)
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持续施加在SPD的接线端子间的电压不应超过其最大持续工作电压Uca
气压在80kPa~106kPa。对应的海拔为+2000m~ 一5001
正常范围:5%~95%。 注1:这个范围对应于在没有温度和湿度控制的不受天气影响的场所使用的户内型SPD,对应于GB/T16895.1 2010中的外界影响代码AB4的特点。 扩展范围:5%~100%。 注2:这个范围对应于在受天气影响的场所使用的户外型SPD。
正常范围:5%~95%。 注1:这个范围对应于在没有温度和湿度控制的不受天气影响的场所使用的户内型SPD,对应于GB/T16895.18 2010中的外界影响代码AB4的特点。 扩展范围:5%~100%。 注2:这个范围对应于在受天气影响的场所使用的户外型SPD。
5.2SPD的设计类型
SPD按照设计类型可分为: 电压开关型; 电压限制型; 复合型。
5.3SPD的I类、Ⅱ类和Ⅲ类试验
类、且类和血类试验要求的试验项目见表2
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表 2I 类、I类和川类试验
SPD被用于外壳内或者在建筑或者防护罩内。SPD安装在户外的外壳内或者防护罩内 户内使用
)被用于无外壳和建筑物外或防护罩外,如用于低
SPD可被非专业人员全部或者部分接触到,一旦安装后,不需要使用工具即可打开覆盖层或 壳。
SPD不能被非专业人员触摸到,或者是因为被安装到触摸距离之外(如安装在架空线上),或者 置于安装后只能用工具打开的外壳内
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SPD按照安装方式可分为: 固定的; 移动的。
5.7SPD的脱离器(包括过电流保护)
5.7.1脱离器的位置
脱离器的位置包括: 内部的; 外部的; 二者都有(一部分内部和一部分外部)
脱离器的保护功能有: 热保护; 泄漏电流保护; 过电流保护。
依据GB/T4208的IP代码
温度和湿度范围可分为: 正常的; 扩展的。
电源系统频率可分为: 频率在47Hz~63Hz之间; 频率在47Hz~63Hz之外。 当频率在47Hz~63Hz之外时,可能要求一个额外的和/或修改的试验程序。
电源系统频率可分为: 频率在47Hz~63Hz之间; 频率在47Hz~63Hz之外。 当频率在47Hz~63Hz之外时,可能要求一个额外的和/或修改的试验程序。
5.11SPD的失效模式
SPD的失效模式可分为: 开路(标准型SPD); 短路(短路型SPD)。
注:优选值是指实践中经常使用的值。根据实际情况可选择更低或者更高的值
[6.1I类试验的冲击电流Imm优选值
峰值Iimp(kA) 1、2、5、10、12.5、20和25; 电荷量Q(As) 0.5、1、2.5、5、6.25、10和12.5; 比能量W/R(kI/Q) 0.25、1.0、6.25、25、39、100和156
6.2Ⅱ类试验的标称放电电流I.优选值
类试验的开路电压U优
6.4电压保护水平U.优选值
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0.08、0.09、0.10、0.12、0.15、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 5.0、6.0、8.0和10,单位为千伏(kV)
6.5最大持续工作电压U.的优选值
45、52、63、75、85、95、110、130、150、175、220、230、240、255、260、275、280、320、335、350、385、400 20、440、460、510、530、600、635、690、800、900、1000、1500、1800和2000单位为伏(V)
280.320.335350385、400 460、510、530、600、635、690、800、900、1000、1500、1800和2000,单位为伏(V)
制造商应提供下列信息: 应位于SPD的本体上,或持久地标贴在SPD本体上的标识: 1)制造商名或商标和型号; 2)最大持续工作电压Uc(每种保护模式有一个电压值); 3)电流类型:a.c.或“”和/或频率; 4)制造商声明的每种保护模式的试验类别和放电参数,并应相互靠近打印这些参数; 1)I类试验: “I类试验”和"Iimp”及以kA为单位的数值,和/或者“T1”(T1在方框内)和"Iim”及以 kA为单位的数值; 2)Ⅱ类试验: “Ⅱ类试验”和“I.”及以kA为单位的数值,和/或者“T2”T2在方框内)和“I.”及以kA 为单位的数值; 3)Ⅲ类试验: “Ⅱ类试验”和"Uαc”及以kV为单位的数值,和/或者“T3”(T3在方框内)和"Uα”及以 kV为单位的数值。 5)电压保护水平U(每种保护模式有一个电压值);
应位于SPD的本体上,或持久地标贴在SPD本体上的标识: a1)制造商名或商标和型号; a2)最大持续工作电压U。(每种保护模式有一个电压值); a3)电流类型:a.c.或“”和/或频率; a4)制造商声明的每种保护模式的试验类别和放电参数,并应相互靠近打印这些参数; 1)I类试验: “I类试验”和"Iimp”及以kA为单位的数值,和/或者“T1”(T1在方框内)和“Iimp”及以 kA为单位的数值; 2)Ⅱ类试验: “Ⅱ类试验”和"I.”及以kA为单位的数值,和/或者“T2”(T2在方框内)和“I.”及以kA 为单位的数值; 3)Ⅲ类试验: “Ⅲ类试验”和"Uo”及以kV为单位的数值,和/或者“T3”(T3在方框内)和“Uαc”及以 kV为单位的数值。 a5)电压保护水平U(每种保护模式有一个电压值);
15)根据8.4.5.3.2进行预处理试验的预期短路电流 通过目视检查来检验其是否符合要求
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标志应不易磨灭且易识别,不应标在螺钉和可拆卸的部件上。 注:插人式SPD模块不认为是可拆卸的部件。 通过8.3的试验来检验其是否符合要求
当可触及的SPD的最大持续工作电压Uc高于交流有效值5OV时,这些应满足以下要求, 为防直接接触(不可接触的导电部件),SPD应设计成按正常使用条件安装后其带电部件是不可被 触摸到的。 除了SPD分类为不可触及的以外,SPD应设计成按正常使用安装和接线后,带电部件应不可被触 及,即使把不用工具即可拆卸的部件拆卸后也应符合要求。 接地端子和所有与其相连的可接触的部件之间的连接应是低阻抗的。 根据GB/T4208和8.4.1的试验来检验其是否符合要求
7.2.2剩余电流(残流)
7.2.3电压保护水平U
SPD的限制电压不应超过由制造商规定的电压保护水平。 通过8.4.3的试验来检验其是否符合要求
的限制电压不应超过由制造商规定的电压保护 寸8.4.3的试验来检验其是否符合要求。
7.2.4动作负载试验
在施加最大持续工作电压Uc时,SPD应能承受规定的放电电流而没有使其特性发生不 变化。此外,电压开关型SPD或组合型SPD至少应能切断等于额定短路电流IsccR的续流。 通过8.4.4的试验检验其是否符合要求,
7.2.5脱离器和状态指示器
SPD应带脱离器(可以是内部或者外部的,或两者都有),除了在TT和/或TN系统中的只连接N PE的SPD。它们的动作应通过对应的状态指示器进行指示。 表3给出了外部脱离器在不同的型式试验过程中和试验后的特性要求。 表3给出了在型式试验的不同条款中包含外部脱离器的信息。表4的合格判据F、G、H和J中给 出型式试验过程中和试验后对脱离器特性的不同要求,并通过8.4.5的试验来检查
SPD应防护由于劣化或过载造成的过热。 该试验不适用于仅包含电压开关元件和/或ABD装置的SPD。 通过8.4.5.2的试验检验其是否符合要求
7.2.5.3短路电流特性
7.2.5.4状态指示器
制造商应给出关于指示器功能以及状态指示变化后所采取措施的信息。 状态指示器可由两部分组成(其中一部分在更换SPD时不被更换),这两部分由一个耦合机构连 接,耦合机构可以是机械的、光学的、音频的和电磁的等。在更换SPD时被更换的这一部分,应如上所 述试验,在更换SPD时不更换的另一部分至少应能增加50次操作。 注:耦合机构操作状态指示器不更换部分的动作可用其他方法来模拟,例如,一个分开的电磁铁或弹簧,而不用操 作SPD的可更换部分零件的方法。 当对所采用的指示形式有合适的标准时,状态指示器的非更换部分应符合该标准,除了指示器仅需 要50次操作试验外
寸泄漏电流和防直接接触要求,SPD应有足够的约 8.4.6的试验检验其是否符合要求
针对绝缘击穿和防直接接触要求,SPD应有足够的介电强度。 通过8.4.7的试验检验其是否符合要求
7.2.8暂时过电压下的特性
7.2.8.2低压系统故障或王扰引起的TOV
对于U、高于或等于U.的SPD.不必进行本试验
应通过8.4.8.1的试验检验其是否符合要求
7.2.8.3高(中)压系统故障引起的TOV
对于Uc高于或等于U的SPD,不必进行本试验。 通过8.4.8.2的试验检验其是否符合要求
SPD应提供适当的安装方式以确保机械稳定性 应提供机械编码/互锁来防止插入式SPD模块和底座的不正确的组合 通过且视检查来验证其符合性
7.3.2螺钉、载流部件和连接
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外部连接应有可能使用以下的方式之 螺钉接线端子和螺栓连接; 无螺钉接线端子; 绝缘穿刺连接; 扁形快速连接端子; 飞线; 其他等效的方法; 标准插头和/或插座 以下要求不适用于标准插头和/或插座: 端子应被设计成可连接8.5.2中规定的最大和最小截面积的电缆。 接线端子应固定在SPD上,即使紧固螺钉或锁紧螺母拧紧或拧松时,也不应使其松动。应使用工 具拧松紧固螺钉或锁紧螺母。 a 连接外部导体的接线端子应保证其连接的导体可永久保持必要的接触压力。在预期的使用条 件下,应能方便地接近接线端子。 b) 接线端子中用于紧固导体的部件不应用作固定其他任何元件,尽管它们可用来固定接线端子 或阻止其转动。 ) 接线端子应具有足够的机械强度 d) 接线端子应设计成使得其紧固导体时不会过度损坏导体。 接线端子的设计应使其能可靠地把导体夹紧在金属表面之间。 f 接线端子的设计或布局应使其在紧紧固螺钉或螺母时实心硬导线和绞合导线的线丝都不能 滑出接线端子
7.3.3.2螺钉接线端子
螺钉接线端子的要求如下:
a)用于紧固导体的螺钉和螺母应具有公制ISO的螺纹或节距和机械强度均类似的螺纹。 注:SI、BA和UN螺纹可被使用,因为它们在螺距和机械强度方面与公制的ISO螺纹实际上是等效的。 b)接线端子应这样固定或定位,当紧固螺钉或螺母拧紧或拧松时,接线端子不应从SPD的固定 位置上松脱。 这些要求并不意味着接线端子的设计应使其防止旋转或移位,但任何移动都应受到足够的限制,以 防止不符合本部分的要求。 符合下列要求时,使用密封化合物或树脂就认为足以防止接线端子松动: 密封化合物或树脂在正常使用时不遭受压力; 一 在本部分规定的最不利的条件下,密封化合物或树脂的有效性不受接线端子的温度的影响而 损害。 用于连接保护导体的接线端子的紧固螺钉或螺母应具有足够的可靠性以防止意外的松动。 d 螺钉不应使用软金属或容易变的金属制造,如锌或铝。 通过直观检查和8.5.2.1的试验来检验其是否符合要求
7.3.3.3无螺钉接线端子
接线端子应设计成如下结构: a)每个导体被单独地紧固。当连接或断开导体时能同时或者分别地连接或断开。 b)能牢固地紧固不超过最大允许数量的任何数量的导体。 通过直观检查和8.5.2.4的试验来检验其是否符合要求
7.3.3.4绝缘穿刺
通过直观检查和8.5.2.4的试验来检验其是否符
7.3.3.5扁形快速连接
7.3.3.7标准插头和/或插座
7.3.4电气间隙和爬电距离
SPD应具有足够的电气间隙和爬电距 通过8.5.3的试验检验其是否符合要求。
SPD与防直接接触有关的所有部件应有足够的机械强度。 通过8.5.4的试验来检验其是否符合要求
SPD应在第4章中指定的使用条件下可靠地运行
7.4.2外壳防护(IP代码)
SPD应具备符合制造商声 用以防止固体和水的进人, 通过直观检查和8.6.1的试验检验 否付合安求
应有足够的耐热性。 寸8.4.5.1、8.6.2和8.6.3的试验检验其是否符合要
外壳的绝缘材料应阻燃或自熄。 通过8.6.4的试验检验其是否符合要求
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通过8.6.5的试验检验用来表征可在不同电气连接之间产生导电路径的绝缘材料的电痕化指数 如果爬电距离大于或等于8.5.3规定值的2倍,或者绝缘材料是由陶瓷、云母或类似材料制成,则 进行试验。
7.4.6.1电磁抗扰度
当SPD中不包含电子电路,或包含的电子电路中所有元件都是无源的(例如二极管、电阻、电容、电 感、压敏电阻和其他电涌保护元件),这类SPD对正常使用下的电磁干扰不敏感,因此不必进行抗扰性 试验。对于包含敏感电子电路的SPD,参考GB/T17799.1
7.4.6.2电磁发射
当SPD中不包含电子电路,或包含的电子电路在正常使用中不产生超过9kHz的基波,电磁干扰 只会在保护操作中产生,这些干扰的持续时间在毫秒级到微秒级。 这些发射的频率、水平和后果被认为是低压设施的正常电磁环境的一部分。因此,可认为满足电磁 发射的要求,不必进行验证。 包含在9kHz或更高频率下动作的开关功能电子电路的SPD,按照GB17799.3的规定
7.5特殊SPD设计的附加要求
7.5.1二端口和输入/输出端子分开的一端口的SPD
7.5.1.1额定负载电流L
制造商应声明额定负载电流。 通过8.7.1.1的试验检验其是否符合要求
7.5.1.2过载特性
应被在正常使用中可能出现的过载损坏或造成性 1.2检查是否符合本要求。
7.5.1.3负载侧额定短路电流
SPD应能承受由在负载侧的电源短路产生的电流,直到它被SPD自身切断,或被内部或外部脱 切断。 通过8.7.1.3的试验检验其是否符合要求
7.5.2户外型SPD的环境试验
占外型SPD应能充分抵御紫外线(UV)辐射和侵蚀。 试验程序参考 8.7.2 和附录 E。
7.5.3具有分开隔离电路的SPD
如果SPD包含一个电气上和主回路隔离的电路,制造商应提供关于不同电路之间的隔离和介电强 度电压的信息土壤标准,以及和制造商声明符合的相关标准。 如果有超过两个电路,应针对每个电路组合进行声明。 主回路和分开隔离电路之间的隔离和介电强度应通过8.4.6和8.4.7进行试验
7.5.4短路型SPD
对于此类SPD,在根据其额定转换电涌电流Itrans的电涌电流过载作用之后,SPD应能耐受短路电 流试验,试验电流为制造商声称的额定短路电流 通过8.7.4的试验检验其是否符合要求
7.6制造商可声明的附加要求
7.6.1一端口和二端口SPD
总放电电流Irmm(对多机
TZZB标准规范范本仅当制造商声明总放电电流时才进行该试验。通过8.8.1的试验检验其是否符合要求。 6.1.2最大放电电流Im
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