GBT 18802.12-2014 低壓電涌保護器(SPD) 第12部分：低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器 選擇和使用導則

ICS29.240.10GB/T18802.12—2014/第12部分：低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器選擇和使用導則中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局IGB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008 V V 1 13術語和定義、縮略語 2 23.2本部分所用符號及縮略語一覽表 4被保護的系統(tǒng)和設備 4.1低壓配電系統(tǒng) 4.2被保護設備的特性 5電涌保護器 5.1SPD基本功能 5.2附加要求 6SPD在低壓配電系統(tǒng)的應用 6.1SPD的安裝和保護效果 6.2SPD的選擇 6.3輔助器件的特性 7風險分析 8信號和電源線之間的配合 附錄A(資料性附錄)需方和供方給出的典型資料及試驗程序的解釋 附錄B(資料性附錄)在某些系統(tǒng)中U.和標稱電壓之間的關系示例及ZnO壓敏電阻Up和U.之間的關系示例 附錄C(資料性附錄)環(huán)境—LV系統(tǒng)中的電涌電壓 附錄D(資料性附錄)部分雷電流計算 附錄E(資料性附錄)由高壓系統(tǒng)和地之間故障引起低壓系統(tǒng)的TOV 附錄F(資料性附錄)配合規(guī)則和原則 附錄G(資料性附錄)應用示例 附錄H(資料性附錄)風險分析的應用示例 附錄I(資料性附錄)系統(tǒng)電應力 附錄J(資料性附錄)選擇SPD的判據 附錄K(資料性附錄)SPD的應用 IGB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008附錄L(資料性附錄)風險分析 附錄M(資料性附錄)抗擾度與絕緣耐受 附錄N(資料性附錄)在一些地區(qū)中配電盤上安裝SPD的示例 附錄O(資料性附錄)當設備具有信號端口和電源端口時的配合 附錄P(資料性附錄)短路后備保護和電涌耐受 參考文獻 6 7圖3一端口和二端口SPD對復合波沖擊的響應波形 8 圖5元件及組件示例 圖7ZnO壓敏電阻Urc-I典型曲線 圖8放電間隙典型曲線 圖11連接類型2(CT2) 圖14選擇SPD的流程圖 圖15Ur和Urov 圖D.1進入配電系統(tǒng)部分雷電流總和的簡易計算 圖E.1由高壓系統(tǒng)接地故障引起的暫時工頻過電壓 圖E.4IT系統(tǒng)，例a 圖E.7IT系統(tǒng)，例c2 圖E.8IT系統(tǒng)，例d 圖E.10IT系統(tǒng)，例e2 圖F.1具有相同的標稱放電電流的兩個ZnO壓敏電阻 圖F.2具有不同標稱放電電流的兩個ZnO壓敏電阻 圖F.4LTE—標準脈沖參數的配合方法 圖G.1家庭的安裝 圖G.2工業(yè)裝置 圖G.3工業(yè)裝置電路 ⅢGB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008圖G.4一個雷電保護系統(tǒng)示例 圖I.1進入外部設施(TT系統(tǒng))的雷電流分配示例 圖K.1SPD在TN系統(tǒng)中的安裝 圖K.2SPD在TT系統(tǒng)中的安裝(SPD在RCD的后方) 圖K.3SPD在TT系統(tǒng)中的安裝(SPD裝在RCD的前方) 圖K.4SPD在沒有中線IT系統(tǒng)中的安裝 圖K.6安裝一端口SPD的通用方法 圖K.9介于ZnOSPD和被保護設備之間可能的振蕩 圖K.10兩倍電壓的示例 圖K.11建筑物內部保護區(qū)的細分 圖K.12兩級ZnO壓敏電阻的配合 圖N.1通過單獨隔離開關(可安裝在SPD殼體內)連接至總開關負載側的SPD的 接線圖 圖N.4SPD與輸入電源上最近的可用斷路器相連接(美國三相4W 圖N.5SPD與輸入電源上最近的可用斷路器相連接(美國單相(分離的)3W+G,120/240V系統(tǒng)——居民住宅和小型辦公室的典型應用) 圖0.2用于試驗性測試的電路原理圖 圖0.3電涌過程中個人計算機/調制解調器的參考點之間所記錄的電壓 圖0.4用于仿真的典型的TT系統(tǒng) 圖0.5多用途SPD應用于圖0.1的電路時的電壓和電流波形 表2Imp的優(yōu)選值 表3各種LV系統(tǒng)可能的保護模式 表4對于各種電力系統(tǒng)推薦的U.最小值 表5典型的TOV試驗值 表B.1U.和系統(tǒng)標稱電壓之間的關系 表B.2ZnO壓敏電阻的Up/U 表F.1 表F.2 表F.3 表0.1仿真結果 表P.1單次沖擊耐受能力和通過全部預處理/動作負載試驗的耐受能力的比值的示例 VGB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008——GB18802.1低壓電涌保護器(SPD)第1部分：低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器性能要求和——GB/T18802.12低壓電涌保護器(SPD)第12部分：低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器選擇和——GB/T18802.21低壓電涌保護器第21部分：電信和信號網絡的電涌保護器(SPD)性能—GB/T18802.22低壓電涌保護器第22部分：電信和信號網絡的電涌保護器(SPD)選擇低壓電涌保護器元件第311部分：氣體放電管(GDT)規(guī)范；低壓電涌保護器元件第321部分：雪崩擊穿二極管(ABD)規(guī)范；低壓電涌保護器元件第331部分：金屬氧化物壓敏電阻(MOV)規(guī)范；低壓電涌保護器元件第341部分：電涌抑制晶閘管(TSS)規(guī)范。本部分為GB/T18802的第12部分。本部分代替GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替GB/T18802.12—2006《低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器(SPD)第12部分：選擇和使用——增加了6個名詞術語； ——增加了附錄M～附錄P?！狦B16916.1—2003家用和類似用途的不帶過電流保護的剩余電流動作斷路器(RCCB)第——GB16917.1—2003家用和類似用途的帶過電流保護的剩余電流動作斷路器(RCBO)第1 MOD) -GB18802.1—2011低壓電涌保護器(SPD)第1部分：低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器性能 GB/T28547—2012交流金屬氧化物避雷器選擇和使用導則(IEC60099-5:2000,NEQ)GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008本部分由全國避雷器標準化技術委員會(SAC/——GB/T18802.12—2006。VMGB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008本部分中提到的電涌保護器(SPD)是在規(guī)定條件下，用來保護電力系統(tǒng)和設備免受各種瞬態(tài)過電壓(例如雷電過電壓和操作過電壓)和沖擊電流損壞的一種保護電器。應依據環(huán)境條件及設備和SPD可接受的失效率來選擇SPD。本部分對用戶提供有關SPD選擇和使用的典型資料。本部分參照GB/T21714.1—2008～GB/T21714.4—2008和GB16895,所提供的資料是用來評估在低壓系統(tǒng)使用SPD的必要性。這些標準提供SPD選擇和配合的資料，同時考慮其使用的所有環(huán)境GB/T16935.1—2008提供了產品絕緣配合的指導要求。GB16895提供安全(火、過流和電擊)和GB16895對SPD安裝者提供直接資料。IEC/TR62066提供了更多有關電涌保護的科學背景下列章節(jié)總結了本部分的結構，并且提供了每一章節(jié)和附錄所含資料的摘要。主要章節(jié)提供了有關選擇和使用SPD要素的基本資料。需要對第4章～第7章所提供的資料有更詳細了解的讀者，可查第1章規(guī)定了本部分的范圍。第2章列出了本部分可以找到附加說明的引用標準。第3章提供了理解本部分所用的定義。第4章介紹了與SPD有關的系統(tǒng)和設備的參數，另外還講述了由雷電產生的電應力，以及由電網本身產生的暫時過電壓和操作過電壓引起的電應力。第5章列舉了選擇SPD所使用的電氣參數及其相關說明，這些參數涉及的數據在IEC61643-1中第6章是本部分的核心，講述了來自電網的電應力(在第4章論述)和SPD特性(在第5章論述)之裝置中使用多個SPD之間的配合問題(附錄F中詳細給出了配合的要點)。第7章是風險分析的簡介(考慮何時使用SPD是有益的)。第8章是信號和電源線之間的配合(正在考慮中)。附錄A論述了投標需要的資料并解釋了IEC61643-1中采用的試驗程序。GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008附錄C補充了第4章給出的低壓系統(tǒng)中電涌電壓的資料。附錄D論述了不同接地系統(tǒng)之間的雷電流分配的計算。附錄E論述了由高壓系統(tǒng)故障引起的暫時過電壓的計算。附錄F為第6章中關于一個系統(tǒng)使用多個SPD時配合原則的補充資料。附錄G給出了本部分使用的具體示例。附錄H給出了風險分析應用的具體示例。附錄I是第4章中有關系統(tǒng)電應力的補充資料。附錄J是第5章中SPD選擇標準的補充資料。附錄K是第6章中關于在各種低壓系統(tǒng)中SPD應用的補充資料。附錄L是第7章中關于風險分析中所使用的參數的補充資料。附錄M討論了抗擾度與絕緣耐受的不同之處。附錄N是在一些國家中配電盤上安裝SPD的實際示例。附錄O討論了當設備具有信號端口和電源端口時的配合問題。附錄P提供了短路后備保護和電涌耐受相關信息。1GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008GB18802的本部分適用于連接到交流50Hz～60Hz、電壓不超過1000V,或直流電壓不超過注1:對特殊應用，如電力牽引等需提出附加要求。注2:應注意GB16895和GB/T21714.4—2008也適用。注3:本部分只論述SPD,而不涉及含在設備內部的SPD元件。GB4208—2008外殼防護等級(IP代碼)(IEC60529:2001,IDT)GB/T16895.10—2010低壓電氣裝置第4-44部分：安全防護電壓騷擾和電磁騷擾防護(IEC60364-4-44:2007,IDT)GB16895.21—2011低壓電氣裝置第4-41部分：安全防護電擊防護(IEC60364-4-41:2005,設備第534節(jié)：過電壓保護電器(IEC60364-5-53:2001A1:2002,IDT)2007,IDT)GB17464—2012連接器件電氣銅導線螺紋型和無螺紋型夾緊件的安全要求適用于0.2mm2以上至35mm2(包括)導線的夾緊件的通用要求和特殊要求(IEC60999GB/T17626.5—2008電磁兼容試驗和測量技術浪涌(沖擊)抗擾度試驗(IEC61000-4-5:2005,IDT)GB/T18802.21—2004低壓電涌保護器第21部分：電信和信號網絡的電涌保護器(SPD)—GB/T18802.22—2008低壓電涌保護器第22部分：電信和信號網絡的電涌保護器(SPD)選擇和使用導則(IEC61643-22:2004,IDT)1)GB/T21714.1—2008GB/T21714.2—2008GB/T21714.4—2008雷電防護第1部分：總則(IEC62305-1:2006,IDT)IEC60060-1高電壓試驗技術第1部分：一般定義和實驗要求(High-voltagetesttechniques—Part1:Generaldefinitionsandtestrequirements)2GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008cationrecommendations)2)般規(guī)則(Residualcurrentoperatedcircuit-breakerswithoutintegralovercurrentprotectionhouseholdandsimilaruses(RCCBs)—Part1:Generalrules)(Residualcurrentoperatedcircuit-breakerswithintegralovercurrentprotectionforhouseholdandsimilaruses(RCBOs)—Part1:Generalrules)IEC61643-1低壓電涌保護器(SPD)第1部分：低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器性能要求和試驗方法(Low-voltagesurgeprotectivedevices—Part1:Surgeprotectivedevicesconnectedtolow-powerdistributionsystems—Requirementsandtests)3.1.1[IEC61643-1,定義3.1]3.1.23.1.3[IEC61643-1,定義3.11]3.1.4Up3.1.5Um[IEC61643-1,定義3.16] 3GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:20083.1.6[IEC61643-1,定義3.17]3.1.7SPD暫時過電壓試驗值temporaryovervoltagetestvalueoftheSPDUT注1:采納IEC61643-1中3.18,并增加注2。3.1.8Urov3.1.9標稱放電電流nominaldischargec[IEC61643-1,定義3.8]3.1.10[IEC61643-1,定義3.9]3.1.11復合波由沖擊發(fā)生器產生。開路時施加1.2/50沖擊電壓，短路時施加8/20沖擊電流。提供給SPD的電壓、電流幅值及其波形由沖擊發(fā)生器和受沖擊作用的SPD的阻抗而定。開路電壓峰值和短路電流峰值之比為2Ω;該比值定義為虛擬阻抗Z。短路電流用符號Is表示。開路電壓用符號Uo表示。[IEC61643-1,定義3.24]3.1.124GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008——波前時間根據IEC60060-1的定義為1.25×(tg—t?o),tg?和t?o指波形上升沿中峰值的90%和10%的點。——半峰值時間指視在原點至下降沿中峰值的50%點的之間時間。視在原點指波形上升沿中經過峰值的10%和90%二點畫的直線后與I=0直線的交點。[IEC61643-1,定義3.23]3.1.13——波前時間根據IEC60060-1的定義為1.67×(tgo—t?0),其中tgo和t?o指波形上升沿中峰值的90%和30%的點。——半峰值時間指視在原點至下降沿中峰值的50%點之間的時間。視在原點指波形的上升沿中經過峰值的30%和90%二點畫的直線與U=0直線的交點。[IEC61643-1,定義3.22]3.1.14損壞的過程。[IEC61643-1,定義3.25]3.1.15熱穩(wěn)定thermalstability[IEC61643-1,定義3.26]3.1.16SPD的脫離器SPDdisconnector把SPD從電源系統(tǒng)斷開所需要的裝置(內部的和/或外部的)。注：這種斷開裝置不要求具有隔離能力，它防止系統(tǒng)持續(xù)故障并可用來給出SPD故障的指示?？删哂卸嘤谝环N的脫離器功能，例如過電流保護功能和熱保護功能。這些功能可以組合在一個裝置中或由幾[IEC61643-1,定義3.29]3.1.17型式試驗typetests一種新的SPD設計開發(fā)完成時所進行的試驗，通常用來確定典型性能，并用來證明它符合有關標試驗。[IEC61643-1,定義3.31]3.1.18[IEC61643-1,定義3.32]5GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008經供需雙方協(xié)議，對訂購的SPD或其典型樣品所做的試驗。[IEC61643-1,定義3.33]外殼防護等級(IP代碼)degreesofprotectionprovidedbyenclosure(IPcode)外殼提供的防止觸及危險的部件、防止外界的固體異物進入和/或防止水的進入殼內的防護程度(見GB4208—2008)。電壓降(用百分數表示)voltagedrop(inpercent)U輸入——輸入電壓；時刻在連接額定阻性負載條件下測量的輸出電壓，該參數僅適用于二端口SPD。在給定頻率下，連接到給定電源系統(tǒng)的SPD的插入損耗定義為：電源線上緊靠SPD接入點之后，在被試SPD接入前后的電壓比，結果用分貝表示。注：其要求和試驗正在考慮中。[IEC61643-1,定義3.21][IEC61643-1,定義3.19]注1:采納IEC61643-1中3.28,并增加注2。注2:本定義指直流和50/60Hz交流。對二端口SPD或輸入/輸出分開的一端口SPD,兩種耐受短路電流可以定義為：一種相當于內部短路電流(內部帶電部分旁路),另一種相當于直接在輸出端的外部短路電流(負載失效)。在IEC61643-1中，耐受短路電流試驗僅為內部短路，外部短路試驗待定。SPD與被保護電路并聯(lián)。一端口能分開輸入端和輸出端，在這些端子之間沒有特殊的串聯(lián)阻抗。注1:采納IEC61643-1中3.2,并增加注2。注2:圖1為一些典型的一端口SPD和一端口SPD的示意圖(圖1c)。一端口SPD可并聯(lián)，如圖la;或和電源線連接，如圖1b。第一種情況是負載電流不流過SPD。第二種情況是負載電流流過SPD且在負載電流作用下，它的溫度會上升，相關的最大允許負載電流或許同一個二端口SPD一樣。圖3b和3d為各種類型的一端口SPD對復合波發(fā)生器施加的8/20沖擊的響應波形。6GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:20083.1.26有兩組輸入和輸出接線端子的SPD,在這些端子之間有特殊的串聯(lián)阻抗。注1:采納IEC61643-1中3.3,并增加注2。3e和圖3f為二端口SPD對復合波發(fā)生器施加的8/20沖擊的響應波形。3.1.27電壓開關型SPDvoltageswitchingtypeSPD沒有電涌時具有高阻抗，當對電涌電壓響應時能突變成低阻抗的SPD。注1:電壓開關型SPD常用的元件有放電間隙，氣體放電管(GDT),晶閘管(可控硅整流器)和三端雙向可控硅開關注2:采納IEC61643-1中3.4,并增加注3。UUUbU為之小b——輸入/輸出分開的一端口SPD;c——一端口SPD的通用符號。圖1一端口SPD的示例7GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008ZUZa——三端子二端口SPD;b——四端子二端口SPD;c——二端口SPD的通用符號；Z——輸入端和輸出端之間的串聯(lián)阻抗。8GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:200820bfa——施加的電流波；b——電壓限制型SPD的響應；c——電壓開關型SPD的響應；d——復合型一端口SPD的響應；e——復合型二端口SPD的響應；f——帶濾波器的二端口電壓限制型SPD的響應。注：電壓水平僅是示意而不是實際值。3)IEC原文中8/20波形有誤，本次國家標準中已改正。9GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:20083.1.28電壓限制型SPDvoltagelimitingtypeSPD注2:采納IEC61643-1中3.5,并增加注3。注3:電壓限制型元件具有連續(xù)的U-I特性，圖3b是一個典型的電壓限制型SPD對復合波發(fā)生器產生的沖擊的3.1.29復合型SPDcombinationtypeSPD由電壓開關型元件和電壓限制型元件組成的SPD,其特性隨所加電壓的特性可以表現(xiàn)為電壓開關注1:采納IEC61643-1中3.6,并增加注2。注2:圖3d和圖3e是不同典型的復合型SPD對復合波沖擊的響應。保護模式modesofprotection模式。[IEC61643-1,定義3.7]3.1.31續(xù)流followcurrentI?[IEC61643-1,定義3.13]Ⅱ類試驗最大放電電流maximumdischargeImax流過SPD,具有8/20波形電流的峰值，其值按Ⅱ類動作負載的程序確定。Imax大于In。[IEC61643-1,定義3.10]3.1.33注1:采納IEC61643-1中3.27,并增加注2。3.1.34RCDGB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008[IEC61643-1,定義3.37]3.1.35系統(tǒng)標稱電壓nominalvoltageofthesystem注1:在系統(tǒng)標稱條件下，供電端的電壓可能不同于標稱電壓，由供電系統(tǒng)的偏差來決定，本部分允許有注2:相對地系統(tǒng)標稱電壓稱為Un。注3:系統(tǒng)標稱的相對中性線的電壓稱為U?。3.1.36沖擊試驗分類impulsetestclassifica3.1.36.1I類試驗classItest按3.1.9定義的標稱放電電流(In)、3.1.13定義的1.2/50沖擊電壓和3.1.10定義的I類試驗的最大沖擊電流Iinp進行的試驗。3.1.36.2按3.1.9定義的標稱放電電流(In)、3.1.13定義的1.2/50沖擊電壓和3.1.32定義的Ⅱ類試驗的最3.1.36.33.1.37I能提供給連接到SPD保護輸出端的負載的最大持續(xù)額定交流電流有效值或直流電流。注1:采納IEC61643-1中3.14,并增加注2。注2:僅適合輸入/輸出分開的SPD。3.1.38[IEC61643-1,定義3.36]SPD安裝點電力系統(tǒng)最大持續(xù)工作電壓maximumcontinuousoperatingvoltageofthepower3.1.40注1:采納IEC61643-1中3.38,并增加注2。注2:電壓開關型SPD可以基于元件(例如硅元件)而不僅是間隙。GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:20083.1.41雷電保護系統(tǒng)lightningprotectionsystem;LPS用來保護建筑物及其內部設備免受雷擊影響的完整系統(tǒng)。3.1.423.1.43殘流residualcurrentSPD按制造廠的說明連接，施加最大持續(xù)工作電壓(U.)時，流過PE接線端子的電流。3.1.44供電電源的預期短路電流prospectiveshort-circuitcurrentofapowersupplyIp在電路中的給定位置，如果用一個阻抗可忽略的連接短路時可能流過的電流。[IEC61643-1,定義3.40]3.1.45額定斷開續(xù)流值followcurrentinterruptingratingIfSPD本身能斷開的預期短路電流。[IEC61643-1,定義3.41]3.1.46I類試驗的比能量specificenergyforclassItestW/R沖擊電流Iimp流過1Ω單位電阻時消耗的能量。3.1.47額定沖擊耐受電壓ratedimpulsewithstandvoltageUw由設備制造單位對設備或設備的一部分規(guī)定的沖擊耐受電壓，它代表了設備的絕緣耐受過電壓的能力。3.2本部分所用符號及縮略語一覽表Emax最大能量耐受持續(xù)工作電流I續(xù)流額定斷開續(xù)流值I類試驗沖擊電流I額定負載電流GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008Ⅱ類試驗的最大放電電流標稱放電電流供電電源的預期短路電流peak沖擊電流峰值殘流ICWG的短路電流N落雷密度Nk雷暴日水平最大持續(xù)工作電壓U電源系統(tǒng)的最大持續(xù)工作電壓限制電壓系統(tǒng)的相對地的標稱電壓系統(tǒng)標稱的相對中性線的電壓Ⅲ類試驗開路電壓電壓保護水平ZnO壓敏電阻的參考電壓殘壓暫時過電壓Urov電力系統(tǒng)暫時過電壓UroyGHV高壓系統(tǒng)內的網絡暫時過電壓Urov(LV低壓系統(tǒng)內的網絡暫時過電壓耐受電壓壓降(用百分數表示)Z虛擬阻抗縮寫列表ABD雪崩擊穿二極管分貝復合波發(fā)生器電磁兼容性氣體放電管高壓外殼防護等級L電感GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008縮寫列表雷電防護系統(tǒng)雷電防護區(qū)通過能量低壓MEB總等電位連接MOV金屬氧化物壓敏電阻HVA高壓A(中壓，<50kV)MV中壓保護地線Q沖擊電流的電荷量剩余電流裝置暫時過電壓電涌保護器W/R比能量氧化鋅大多數情況下，雷電沖擊強度是選擇SPD試驗類型和相關電流或電壓值(Iimp、Imx和U。見GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008——當地落雷密度Ng(建筑物所在地區(qū)年平均落雷密度，每年每平方公里的雷閃次數),現(xiàn)代的雷電定位系統(tǒng)可以提供相當精確的Ng數據；——電纜的長度是否足以提供網絡的架空線到裝置之間足夠的距離(衰減);——連接到裝置的變壓器的MV(中壓)側的架空線易出現(xiàn)高的雷電過電壓；——在高土壤電阻率地區(qū)的地下電纜可能受到直擊雷的影響；當許多建筑物由同一個電源系統(tǒng)供電時，沒有安裝SPD的建筑物的電力系統(tǒng)可能會產生較高GB/T21714.1—2008附錄E給出了不同的雷擊點(直擊建筑物或其附近，直擊導線或其附近)和更多關于雷電沖擊的資料見附錄C和附錄I。以便選擇合適的SPD。操作電涌(包括由于故障和熔斷器動作產生的暫態(tài)電涌)的持續(xù)時間，會比雷電更多關于操作沖擊的資料見附錄C和附錄I。SPD在其壽命期內可能會受到比電力系統(tǒng)最大持續(xù)工作電壓高的暫時過電壓Urov的影響。更多關于暫時過電壓的資料見附錄E和附錄I。GB/T16895.10—2010給出了低壓電網中預期的Urov的最大值(這些值的詳細計算參見附錄E)。表1給出了變壓器安裝點(見表1的注2)用戶側設備處Urov最大值(見圖4)。GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008表1GB/T16895.10—2010給出的最大TOV值Urov發(fā)生處Urov(HV)最大值相-地TT、ITU?+250V,持續(xù)時間>5sU?+1200V,持續(xù)時間≤5s中線-地TT、IT250V,持續(xù)時間>5s1200V,持續(xù)時間≤5s以上數值是與高壓電網故障有關的極端值，可根據附錄E按電力系統(tǒng)類型計算出UTov發(fā)生處Urov(Hv)最大值相-中線以上數值與低壓系統(tǒng)的中線斷線有關相-地IT系統(tǒng)(TT系統(tǒng)見注1)以上數值與低壓系統(tǒng)的相導線意外接地有關相-中線TT、IT和TN1.45×U?,持續(xù)時間≤5s以上數值與相線和中線短路有關注1:在TT系統(tǒng)中，持續(xù)時間≤5s時，已證明也會出現(xiàn)這樣高的TOV,詳見附錄E。GB/T16895.10—2010中無相關規(guī)定。注2:在變壓器安裝點，最大的TOV值可能與上表不同(高或低)。詳見附錄E。注3:選擇SPD時不考慮中線斷線。更進一步的資料詳見附錄E。dU?+1200VUo+250Va——LV裝置故障(短路)時，TT、TN和IT系統(tǒng)中相對中線間的Urov(Lv)區(qū)域；b——LV裝置故障(單相導體意外接地)時，IT系統(tǒng)(TT見表1中注1)相和地之間UrovaLv區(qū)域和LV裝置故障時(中線斷線)TT和TV系統(tǒng)相和中線之間Urovav)區(qū)域；c——HV系統(tǒng)產生故障時，TT和IT系統(tǒng)中在用戶的裝置相和地之間最大Urov(Hv)值區(qū)域；d——未定義區(qū)域。GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008瞬態(tài)條件下被保護設備的特性由以下兩種試驗確定：通過被使用設備在瞬態(tài)環(huán)境條件下的沖擊耐受試驗和沖擊抗擾度試驗的比較，確定了SPD的潛在本部分考慮的SPD安裝在被保護設備的外部?！猄PD免直接接觸的保護(見GB16895.21—2011);模式分為開路模式和短路模式。為保證下一個電涌到來之前更換失效的SPD,就需要有一個指示功能。合適的裝置將失效的SPD從系統(tǒng)中脫離，使用具有短路失效模式的SPD需配備一個合適的脫離器。5.3SPD分類5.3.1SPD:分類電涌保護器依照IEC61643-1分類如下：GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008設計類型：電壓開關型、電壓限制型、復合型；I、Ⅱ、Ⅲ類試驗；使用地點：戶內或戶外；安裝模式：固定的或可移動的；脫離器：位置(外部的、內部的、內外都有、沒有)和保護功能(熱、泄漏電流、過電流);過電流保護：規(guī)定或不規(guī)定；SPD外殼提供的防護等級(IP代碼);溫度范圍：正常范圍或超過正常范圍的。依據定義，戶外是指封閉空間以外，這類SPD易受外部環(huán)境條件影響。戶內指封閉空間以內。這類SPD易受戶內環(huán)境條件影響。不可觸及的指不用工具或其他設備就不能接觸到帶電部件。以上選擇與制造工藝有關，由制造廠規(guī)定。5.3.2典型設計和布局SPD的主要保護元件分為兩類：——限壓型元件：ZnO壓敏電阻、雪崩二極管或抑制二極管等；——開關型元件：空氣間隙、氣體放電管、晶閘管(可控硅整流器)、三端雙向可控硅開關等?；谶@些元件，典型SPD設計分類如下(見圖5):——僅電壓限制型元件(圖5a):限壓型SPD;——僅電壓開關型元件(圖5b):開關型SPD;——限壓型和開關型元件組合(圖5c和圖5d):復合型SPD。說明：bd圖5元件及組件示例GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008元件。5.4SPD特性——頻率主要在48Hz和62Hz之間的交流電源或直流電源；——工作溫度：正常范圍為一5℃~+40℃,極限范圍為-40℃~+70℃;——室溫條件下相對濕度在30%～90%之間。注2:IEC61643-1也給出了最大持續(xù)工作電壓的數值。見本部分6.2.1。注3:通常產品的存儲溫度范圍大于工作溫度的范圍。5.4.2選擇SPD所需的參數清單以下是用戶正確選擇SPD所需要的常用參數清單：b)暫時過電壓特性；c)In:標稱放電電流(僅對I類和Ⅱ類試驗);e)電壓保護水平Up;g)短路電流耐受能力；h)I?:額定斷開續(xù)流(電壓限制型SPD除外);i)額定負載電流IL(對二端口SPD或輸入/輸出分開的一端口SPD);j)電壓降(對二端口SPD或輸入/輸出分開的一端口SPD);k)Ipe:殘流(可選擇的)。GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008UUpsU。5.5SPD特性的補充資料5.5.1.1U.和Ie:最大持續(xù)工作電壓和持續(xù)工作電流在正常條件下U.的選擇應使SPD的特性(老化、熱崩潰等)在正常條件下變化最小。要考慮殘流Ipe,以避免過電流保護器或其他保護器(例如，RCD)誤動作(見GB16895.22—2004)。關于系統(tǒng)的配置如何影響過電流保護器或其他保護器工作的進一步資料見附錄J。用幾組工頻(或直流)過電壓-時間(幾秒以下)關系的數值足以表征SPD的暫時過電壓的特性。SPD應耐受TOV試驗而其特性沒有發(fā)生不可接受的變化，或者以可接受的方式失效。按照GB16895.22—2004規(guī)定，安裝的SPD應能耐受由低壓系統(tǒng)故障引起的TOV(見表5中持續(xù)時間為5s的TOV值)。按照CT2連接方式(見圖11)安裝在中性線和PE間的SPD也應能耐受由高壓系統(tǒng)故障引起的TOV(見表5中持續(xù)時間為200ms的TOV值)。制造廠應按照IEC61643-1的規(guī)定提供產品的在暫時過電壓下的特性。水平的SPD。用戶可通過比較SPD在暫時過電壓下耐受特性和電力系統(tǒng)產生的暫時過電壓(Urov)來選擇最合下面討論的內容與電壓、電流和電涌波形的時間特性有關。根據SPD預期承受能力，采用不同的電涌波形和幅值水平進行試驗。在IEC61643-1的引言中給出了選擇SPD合適試驗類別的導則，規(guī)定如下：——I類試驗用于模擬部分傳導雷電流沖擊的情況。符合I類試驗方法的SPD通常推薦用于高GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008暴露地點，例如：由雷電防護系統(tǒng)保護的建筑物的進線。——Ⅱ類或Ⅲ類試驗方法試驗的SPD承受較短時間的沖擊。這些SPD通常被推薦用于較少暴露于直接受沖擊的地方。選擇SPD時應考慮其試驗類別和規(guī)定的沖擊幅值。5.5.2.1標稱放電電流I。(8/20)(對于進行I類、Ⅱ類試驗的SPD)此電流用來作為一個試驗參數，以確定I類和Ⅱ類試驗的SPD的限制電壓。此電流也用于I類和Ⅱ類動作負載試驗的預處理(施加15次)。I。較Imax低，并相當于裝置中預期10kA、15kA和20kA。5.5.2.2Iimp和Imax(對于進行I類和Ⅱ類試驗的SPD)Iimp和Imx分別為I類和Ⅱ類動作負載試驗的試驗參數。這些參數與最大放電電流值有關。在系統(tǒng)中安裝SPD的場所，很少出現(xiàn)預期最大放電電流。Imax用于Ⅱ類試驗而Iimp用于I類試驗。根據IEC61643-1,Iimp(Ipeak、Q)優(yōu)選值見表2。表2Iimp的優(yōu)選值W/R/(kJ/Ω)5521115.5.3與電壓保護水平相關的資料5.5.3.1限制電壓的測量a)I類和Ⅱ類試驗限制電壓的測量可由兩個試驗來確定：——使用8/20波形測量各種電流值下的殘壓；——使用1.2/50波形測量放電電壓。限制電壓是下列電壓的最高值：——或者對應下列電流范圍的殘壓；Ⅱ類試驗，從0.1×In直到1.0×In。GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008——或者用1.2/50波形測得的波前放電電壓?！駥τ诰哂邢迚盒驮腟PD圖7給出了ZnO壓敏電阻Ure-I的典型曲線。圖中說明在Imax下SPD的殘壓也應考慮。如果該但設備將不被保護。因此應適當地選擇SPD的電壓保護水平和沖擊電流耐受能力。U?——In下的殘壓；圖7ZnO壓敏電阻Ur-I典型曲線●對于具有限壓開關型元件的SPD具有火花間隙的器件(氣體放電管等)的沖擊放電電壓與所施加的瞬態(tài)過電壓的上升率(dU/dt)圖8放電間隙典型曲線22GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008b)Ⅲ類試驗按Ⅲ類試驗的SPD,采用復合波發(fā)生器。試驗過程中測量的最大值作為限制電壓值。5.5.3.2電壓保護水平UpUp由制造廠提供。按定義，該值應等于或大于實測限制電壓的最高值，制造廠確定該值時應考慮附錄B給出了典型的系統(tǒng)標稱電壓與ZnO壓敏電阻SPD的電壓保護水平的關系。失效模式決定了SPD與其他設備的兼容性、自身應用的兼容性和與SPD連接的其他電器的兼容性。施加的電壓值。本部分認為SPD有兩種失效模式：——開路或高阻抗。關于系統(tǒng)配置如何影響過電流或其他保護裝置動作的詳細資料見附錄J。SPD本身或與其脫離器和過電流保護器一起能夠耐受制造廠宣稱的短路耐受電流，且試驗過程中不應有燃燒、熔化物質的炭化或迸出、外殼開裂。必須確保SPD使用場所的預期短路電流不高于其短對非電壓限制型的SPD,也需要檢查其額定斷開續(xù)流能力I?要高于安裝點的預期短路電流Ip。5.5.6與負載電流IL和電壓降(二端口SPD或輸入/輸出分開的一端口SPD)相關的資料對于連接到電源的二端口SPD和一端口SPD,必須確保設備的負載電流不超過SPD的額定負載電流I。必須檢查安裝了二端口SPD或輸入/輸出分開的一端口SPD以后，不會導致輸出端設備出現(xiàn)不可接受的電壓降。這由電壓降△U來表征。中的一個可能會斷開。這時，用戶可能不知道這些特性變化。在設計SPD時應避免任何這種中間狀23GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:20086SPD在低壓配電系統(tǒng)的應用當對風險分析(見第7章)完成之后，就可以規(guī)定系統(tǒng)的電應力(見第4章)及SPD的特性(見第5SPD在配電系統(tǒng)中應用時，可采用圖9的流程圖。6.1.1保護和安裝模式盡可能靠近裝置的起始位置6.1.2振蕩現(xiàn)象盡可能靠近設備安裝6.1.3連接導線長度SPD和同SPD串聯(lián)的外部脫離器的連接導線長度盡可能短6.1.5根據試驗等級選擇SPD的安裝點I、Ⅱ、Ⅲ類試驗的SPD可安裝在裝置的入口處，SPD實際安裝示例見附錄N。在入口處，可根據侵入的電涌應力選擇符合I類、Ⅱ類或Ⅲ類試驗要求的SPD?？紤]電涌電流所引起的電應力大小是正確選擇SPD的關鍵。特別當存在雷電防護系統(tǒng)時，可參見GB/T21714系列標準中的附加說明。依據Ⅱ類試驗和Ⅲ類試驗測試的SPD也適用于被安裝在靠近保護設備的位置。種情況下，SPD的安裝應盡可能靠近被保護裝置的起始點。在這個位置，SPD應該有足夠的沖擊耐受能力。圖K.1～圖K.5給出了在不同系統(tǒng)類型上位于被保護裝置的起始點的SPD的典型連接。圖K.5位于或靠近被保護裝置的起始點的SPD應至少被連接在以下幾點之間：a)如果在或接近被保護裝置的起始點處中性線和PE有直接連接，或沒有中性線：b)如果在或接近被保護裝置的起始點處中性線和PE沒有直接連接：連接類型1(CT1)在每條相線和總接地端子之間或保護導線之間，在中性線和總接地端子之GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008注2:如果某根相線接地，其即被認為相當于b)款中的中性線。圖10連接類型1(CT1)25GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008表3列出了各種低壓系統(tǒng)可能需要的保護模式。注3:如果在相同導線上連接有兩個以上的SPD,有必要確保它們之間的協(xié)調。SPD連接位置SPD安裝位置的系統(tǒng)結構TN-CTN-SIT帶中線IT不帶中線安裝方式安裝方式安裝方式相和中線之間十NA十首十NA相和PE之間首NANA長NA*NA中線和PE之間*NA*見注1*見注2*NA相和PEN之間NANA關NANANANANA相相之間十十十十十十十*:必須的；NA:不適用；十：可選的，除了必須的SPD以外；CT:連接類型。注1:當SPD和PE-N等電位體之間距離過短(典型的不足10m)時，可以不安裝SPD。注2:采用CT2連接方式時，比較設備的耐受電壓Uw應與串聯(lián)的兩個SPD(L-N、N-PE)的保護水平相比較，這可能不同于兩個SPD的Up的簡單相加。建議進入被保護結構的電力和信號網絡互相接近并將其互相聯(lián)結在一個共用的等電位排上。這對更進一步的資料見附錄K。當SPD被用來保護特定設備或當SPD裝在主配電盤上而不能為某些設備提供足夠應盡可能地靠近被保護設備。如果SPD和被保護高至兩倍的Up,在一些情況下，甚至超過這個水平。因此盡管裝有SPD,波形及連接的負載。實際上，如果設備的阻抗高或設備內部斷開，就有可能產生兩倍的振蕩電壓。圖一般情況下，距離不到10m的震蕩可以被忽略。有時設備有內部保護元件(例如，ZnO壓敏電阻),這將顯著降低即使在長距離上的震蕩。在最后這種情況中需要注意避免出現(xiàn)SPD和設備內部保護元件的配合問題。更進一步資料見附錄K。26GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008為了實現(xiàn)最佳的過壓保護，SPD的連接導線應盡可能短。長的連接導線將使SPD的保護能力降低。因此，可能需要選擇一個有更低電壓保護水平的SPD來提供有效的保護。傳送至設備的殘壓為最好盡可能地使用圖12中的方案b,這種方案的電感效應將會顯著降低。當不能使用方案b時，可以應用使用了絞合導線的方案c。盡可能避免使用方案a,因為增加SPD連接導線的長度會降低過電壓保護的有效性。當SPD連接導線的長度盡可能地短(總引線的長度最好不要超過0.5m)以及沒有注：如果導線相互緊靠而使回流路徑導體與入流導體產生磁耦合，其電感將降低(見圖12中方案c)。BbVsPp—-通過電涌時，SPD端子間的電壓；VAB-—A點和B點之間通過電涌時的電壓=Vspp+電感(L?+L?)上的電壓降；特別是當L?或L?較大時，應避b推薦首選形式；圖12SPD連接導線長度的影響進一步資料見附錄K。27GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008——位于入口處的SPD和被保護設備之間的距離過長(見6.1.2);有必要考慮系統(tǒng)中需保護的最敏感設備的電壓耐受值(Uw,見GB/T16935.1—2008),或者設備的抗沖擊水平，尤其當該設備的持續(xù)運行是非常關鍵時。下文所示的例子中設備不是很關鍵，可僅考慮Uw,在最靠近設備處安裝的SPD電壓保護水平Up?應至少比該設備的電壓耐受值低20%。如果安裝在入口處的SPD的保護水平(Upi)包含在6.1.2所描述的效果中，由于SPD和設備之間的距離導致終端設備上的電壓低于0.8×Uw,那么在該設備的附近不需要再加裝SPD(見圖13)。進一步資料見K.1.2和圖K.9。iUp2SPDNo.1INo.2如果Upi×k<0.8×Uw,僅需要SPDNo.1(安裝在進線處);如果Upi×k>0.8×Uw,除SPDNo.1外還應安裝SPDNo.2(Up?<0.8×Uw);Eq是被保護設備，其耐受電壓Uw的定義見GB/T16935.1--2008;k是可能產生振蕩的系數(1<k<2,見6.1.2)。圖13附加保護的必要性定義的設備抗擾度不同于GB/T16935.1-2008定義的耐受電壓(Uw)。其原因是GB/T17626.5—2008使用復合波發(fā)生器進行試驗，且部分的電涌電流可能流過設備(尤其是設備呈現(xiàn)低阻抗時),在這種情況下，要求適當地進行配合(見6.2.6)。附錄M給出了抗擾度和絕緣耐受之間對比的附加信息。應該注意的是，盡管GB/T16935.1—2008描述了如何獲得Uw,但是獲得每一種類型的設備在實際情況下的Uw值可能比較困難。6.1.5根據試驗類別選擇SPD的位置應依照侵入電應力不同，來選取符合I類、Ⅱ類或Ⅲ類試驗要求的SPD?？紤]包含于電涌中的電應力因素是正確選擇SPD的關鍵。Ⅱ類、Ⅲ類試驗的SPD也適用于靠近被保護設備安裝。GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008這一概念假定：由配電系統(tǒng)的分合或直擊雷和感應雷引起的傳導危險參數從未保護環(huán)境傳至被保護的敏感設備時逐級減小(每一級之間的距離由6.1.2決定)。關于建筑物中配電系統(tǒng)細分的保護區(qū)域以及SPD的安裝位置的示例見圖K.11。SPD的選擇依據圖14中從6.2.1～6.2.6六個步驟。6.2.1選擇SPD的U、U個、In、SPD的最大持續(xù)工作電壓(Ue)大于電力系統(tǒng)的最大持續(xù)工作電壓(Ucs);SPD的暫時過電壓(U)大于電網的暫時過電壓(UTov(LV))6.2.2保護距離------------SPD安裝位置6.2.3預期壽命和失效模式---是否可以接受?6.2.4SPD和其他設備的配合正常條件失效條件SPD和過電流保護器之間的電涌配合人身安全隱患或損壞其他設備SPD不會影響其他斷路器值配合6.2.5電壓保護水平Up的選擇——被保護設備的電涌耐受能力或抗擾性；—系統(tǒng)標稱電壓6.2.6選擇SPD和其他SPD之間的配合------------------當兩個SPD用在同一導體上時6.2.1.1SPD的最大持續(xù)工作電壓UeU.應該比系統(tǒng)中可能產生的最大持續(xù)工作電壓U(=kXU?)要高(見附錄J,建議值見附錄B)。Ue>U具體要求如下(見GB/T16895.22—2004):29GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008表4對于各種電力系統(tǒng)推薦的Ue最小值SPD連接位置配電網的系統(tǒng)結構TN-CTN-SIT帶中線IT不帶中線相和中線之間NANA相和PE之間NA(見注3)線對線電壓(見注3)中線和PE之間(見注3)NA(見注3)(見注3)NA相和PEN之間NANANANA注1:NA表示不適用。注2:U。是低壓系統(tǒng)的相電壓。注3:這是最嚴重故障情況下的值，因此沒有考慮10%公差。注4:在擴展的IT系統(tǒng)中，需要更高的U.值。Ur的值應該高于由于低電壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障在被保護裝置上預期出現(xiàn)的暫時過電壓(TOV),如圖15所示。U>Urov(LV)注2:表5滿足GB/T16895.22—2004給出的要求。因此，U.=1.1×U?。注3:沒有按照相關安裝規(guī)則的不同電網和接地可能與表5中給出的值不同。表5典型的TOV試驗值實際應用持續(xù)時間SPD連接到：N—PETT系統(tǒng)N—PEGB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008表5(續(xù))實際應用持續(xù)時間IT系統(tǒng)N—PETN、TT和IT系統(tǒng)L—(PE)NN-PE在TOV的幅值很高的情況下，可能很難找到一個可以對設備提供電涌保護的SPD,如果發(fā)生的概d0ef說明：a——LV裝置故障時(短路),在TT、TN和IT系統(tǒng)相-中線之間的Urov(Lv)區(qū)域；b——LV裝置故障時(偶然接地),IT(TT)系統(tǒng)相-地之間的UrovaLv,作用區(qū)域和TT和LV裝置故障(中線斷線),TN系統(tǒng)相-中線之間Urov(Lv)的區(qū)域；c——在HV系統(tǒng)發(fā)生故障時，在TT和IT系統(tǒng)中，用戶端相-地之間的UrovHv)最大值；d——未定義區(qū)域；e——UrovLv)用于使用在3W+G(三線十地線)、單相和120/240V的系統(tǒng)上的SPD;f——Uroval.v)用于使用在4W+G(四線十地線)、三相和120/208V、277/480V、347/600V系統(tǒng)上的SPD。GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008注4:如圖15所示，可根據下列特性選擇一個SPD:Ur=U.≥Urov(1V)max尤其是在IT系統(tǒng)中的情況。當選擇的SPD的電壓保護水平滿足要求時，還應該考慮其在各種TOV情況下的特性(耐受特性或故障模式)。如果發(fā)生的概率足夠低，可以使用不能耐受TOV應力，但可以用IEC61643-1規(guī)定的形式失效的如果故障模式不能接受，在選擇電壓保護水平可滿足要求的SPD前，應采取額外的措施來限制各選擇SPD的能量耐受(根據試驗類別選擇Iimp、Imax或Uoc)必須基于風險分析(見第7章)。它比較如果需要SPD來保護雷電電涌，在被保護設施起始點處每種所需保護模式的額定放電電流I。應不小于8/20,5kA。依據連接類型2的安裝(見圖11),在被保護設施起始點處連接在中性線和PE之間的電涌保護器的額定放電電流In,在三相系統(tǒng)中應不小于8/20,20kA,在單相系統(tǒng)中應該不小于8/20,10kA。如果有可能發(fā)生直擊雷的雷電保護系統(tǒng)需要SPD時，應評估雷電沖擊電流(見附錄I)。對于這個載能力，因此也限制了SPD上的最大應力。如果可能沒辦法評估，每種所需的保護模式的Imp值不得根據類型2的安裝，連接在中性線和PE之間的電涌保護裝置的雷電脈沖電流的計算應該與GB/T21714.4—2008一致。如果不能估計注2:進一步的信息參見GB/T21714.1—2008附錄E。這一距離取決于SPD的特性(Up等)、SPD在建筑物中的安裝(導線長度等)以及系統(tǒng)特性(導線的長度和類型等),還有設備的特性(過電壓耐受能力等)。更進一步的解釋見6.1.2和6.1.3,其均對所包SPD的預期壽命主要取決于超過SPD最大放電能力的電涌發(fā)生的概率。例如，某個SPD的最大放電流通過是通過適當的風險評估后確定，但GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008比異常電涌電流低10倍或僅低2倍已經無關緊要?？墒窃谝粋€特定的應用情況下，指定的較高Imx的SPD的預期壽命總是長于那些類似的但Imax較低的SPD,只要不超過SPD耐受的極限值。——應考慮UTov,預期的電涌和其他SPD之間的必要配合。——當SPD失效時不會引起像著火或電擊這樣的危險。失效模式本身取決于電涌和過電壓的類型。如果想避免供電受干擾或中斷，SPD有必要和任何上持續(xù)工作電流(Ic)不得造成任何人身安全方面的危害(間接接觸等)或干擾其他設備(例如RCD)。注1:I.應比RCD的1/3的額定剩余續(xù)流(I△/3)小，SPD和其他設備的積累效應也應考慮；注2:如果SPD安裝在RCD的沖擊損壞方面不能提供任何保護。SPD耐受的短路電流(SPD故障的情況下)和保護裝置規(guī)定的相關的過載電流(內部或外部)應等當SPD連接在TT或TN系統(tǒng)的中性線和PE之間時，其動作后會流過工頻續(xù)流(例如，火花間隙),該類SPD的額定斷開續(xù)流值I?應大于或等于100A。在IT系統(tǒng)中，連接在中性線和PE之間的SPD的額定斷開續(xù)流值應與連接在相線和中性線之間當SPD和過電流保護器或RCD配合時，在標稱放電電流I。下，建議過電流保護器或RCD應不為不是SPD的失效，因為這種裝置仍被保護。如果用戶不接受供電中斷，應使用特別的配置或過電流注1:在能遭受大電流的地方，例如雷電保護系統(tǒng)或架空線，如果I。大于過電流保護器所在位置的實際耐受能力，過電流保護器件動作電流可比I。低。在這種情況下，SPD注2:如果一個電壓開關型SPD產生放電，電力供應服務的質量可能會降低。通常，續(xù)流會引起一個過電流保護器GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:20086.2.5電壓保護水平Up的選擇在選擇SPD合適的電壓保護水平值時，應考慮被保護設備的電涌耐受(或關鍵設備的沖擊抗擾度)電壓限制型SPD的電壓保護水平與規(guī)定的I類試驗中的I。和Ipeak及Ⅱ類試驗中的I。有關。Ⅲ類試驗中電壓保護水平由組合波測試確定(Uo)。電壓開關型SPD或復合型SPD的電壓保護水平也和放電電壓有關。6.2.6選擇SPD和其他SPD之間的配合如上所述，某些應用場合需要兩個(或更多)SPD以便使被保護設備的電應力減到一個可接受的值(較低的電壓保護水平),并且減低該建筑物內的瞬態(tài)電流。圖16給出了示例。d222U?說明：Eq——正常工作時的被保護設備；O/C——開路(設備從供電系統(tǒng)斷開);圖16兩個SPD的典型應用——電路圖GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008兩個SPD之間的阻抗Z(通常是一個電感)是一個物理阻抗(插在導線上的特殊元件，可促進兩個SPD之間能量的分配)或代表兩個SPD之間電纜長度的電感(通常我們認為1μH/m)。當Z代表一個方式表示在圖16中。注1:圖16顯示了設備沒有連接的最嚴重的情況。沒有任何的電流流過設備，兩個SPD分配了所有的壓力。如果注2:本示例中連接導線被忽略。實際上，它們對兩個SPD之間的電應力分配可能有影響。注4:1μH/m的值已經包含了進出線導線電感。配合問題可初步歸納為以下問題：當進入電涌電流為i時，其中有多少流入SPD1,有多少流入SPD2?此外，兩個SPD能否耐受這些電應力?較多的電應力。選擇合適的SPD應考慮兩個SPD之間的阻抗，把i?的值降低到可接受的水平，以達到良好的配合。當然，這個工作也能把第2個SPD的殘壓降低到期望的值?！猄PD2過于安全的設計；可是依據電流處理它們之間的協(xié)調并不是很充分。有必要依據能量處理它們之間的協(xié)調。如果電涌電流在0和Imaxi(Ipeakl)之間取任意值時，通過SPD2耗散的能量小于或等于其最大能量耐受值(Emax2),能量配合就可實現(xiàn)。更多的信息參考附錄K。距離或阻抗向制造廠提出要求進行合理配合。否則，有必要進行配合研究并且提供4種可能性：——用長波和短波兩種波形從0開始到相當于Emaxl雷電流范圍內進行幾次試驗，要記住每一部件的公差對試驗結果都有很大影響(試驗待定);——當兩個SPD屬于電壓限制型時，應對其U-I曲線進行分析研究；更多有關這種現(xiàn)象的解釋、分析研究和LTE方法見附錄F和附錄K。6.3輔助器件的特性一個單獨的脫離器可能具有3個基本的脫離功能(熱保護、短路保護和間接接觸保護),或者有必要使用1～3個脫離器。它們被安裝在SPD里面或與SPD連接。通過系統(tǒng)的后備保護來考慮某些功能，后備保護安裝在GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008決于是否需要持續(xù)保護還是持續(xù)供電兩者之間的平衡(見J.2)。這種計數器通常能給出檢測到的電涌次數，有時也能給出有關電涌幅值和波形的信息。事件計數器也可用來判斷SPD安裝位置的嚴酷程度或是否需要更換。一些復雜的事件計數器給出了一些統(tǒng)計注1:用戶應該知道起始水平太低就會存在一個危險，即由這種器件給出的信息可能是錯誤的。注2:目前沒有IEC標準含有這種器件。連接在脫離器上的狀態(tài)指示器是用來為用戶提供SPD的有關信息，根據其結構顯示SPD是在工7風險分析可進行兩種類型的風險分析：基本分析是用來確定是否需要使用SPD,第二種類型的分析用來確定設備入口處或緊靠設備處SPD的能量耐受值(其他SPD的能量耐受值可通過SPD間的配合的研究確定)(見附錄L)。如果確定使用SPD,就應根據暴露水平確定SPD的安裝位置和等級。GB/T21714.2—2008給出了在雷電電涌情況下進行風險評估的一種方法。在一些情況下，可使用基于GB/T21714.2—2008的簡化方法。例如GB/T16895.10—2010中的例子，見附錄H。注：當需要進行一個完整建筑物的分析時，尤其不僅要考慮進線，而且要考慮建筑物自身和內部時，建議使用GB/T21714.2—2008。8信號和電源線之間的配合GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008A.1需方給出的資料A.1.1系統(tǒng)數據：A.1.2SPD應用需考慮：●電纜(型號和長度)等。A.1.3SPD的特性：——電壓保護水平Up; ——外殼防護等級(IP代碼); ——最大持續(xù)負載電流(如果需要);GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008-——TOV特性Ur;——失效模式。二端口SPD附加特性：——最大持續(xù)負載電流(如果需要)I;——電壓降百分數。A.1.4附加設備和安裝：——安裝類型；——安裝方位；——連接導線的截面。A.1.5任何特殊的非正常條件：A.2供方應給的資料所有條款來自A.1.4和A.1.5。——TOV特性Ur;——SPD端子的類型和允許的導線尺寸；A.3用于IEC61643-1試驗程序的解釋A.3.1依據I類和Ⅱ類試驗來確定SPD的Ur因為是作為比較值來使用，無論是I類試驗還是Ⅱ類試驗，波形總為8/20。常用的選擇SPD的方的Iimp,但是它的波形和8/20波形在電流上升率方面不同。因此，8/20波形被用作比較SPD保護性能在0.1×In～2×I。之間可使用很多值，因為有必要找出任何可能產生的盲點(盲點就是較低的電流值產生一個較高的殘壓值)。應注意在I。時的殘壓值是一個常規(guī)值，該值也可能不是最高值(例如，如果SPD有盲點),這一點很重要。銘牌上打印的Up值不足以用來做絕緣配合和SPD之間的配合。殘壓的曲線或圖表應由制造廠在在I。和Imx或Ipeak之間應做足夠的測量(至少一次),以便用足夠的點給出殘壓和IGB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008A.3.2用于Urs評價的沖擊波形8/20波形用于一端口SPD試驗時，允許電流過沖量為5%,這種過沖量對一端口SPD的Ue無而對于二端口SPD,通常有一些串聯(lián)阻抗，例如，去耦電感。另外，在設備電感邊上的并聯(lián)電容產生一個低通濾波器作用。在這種情況下，過沖波將根據過沖幅值有效地改變U。由于這個原因，二端口SPD試驗時，允許的過沖量限制在5%以內。當一個反向濾波器和二端口器件一起使用時，其相互作用使得Ues產生偏移，并且可能產生一個誤導。以低通濾波器形式的二端口器件在施加脈沖波尾時將產生峰值U。同樣，反向濾波器將起作用并且在脈沖波尾時反向儲能。這種組合波和電壓的峰值依賴于試驗時反向濾波器和器件的參數。為了確定最壞情況下Ue的值，試驗脈沖應采用交流系統(tǒng)最大值，并且還應是同極性。即使在這種情況下，試驗條件下器件內部所有元件均處于Umax。Ue值是Umax和由于施加的脈沖產生增大的電壓的總和。這個值由電壓為Umx的二極管的直流電壓決定。在二極管和二端口器件之間施加脈沖。取決于二端口器件的設計，有必要提供一個交流電源來起動內部工作或提供一個診斷器件。A.3.4SPD的動作負載試驗動作負載試驗由預處理試驗和動作負載試驗組成。預處理試驗的目的是為了確保器件在沖擊應力下無劣化。動作負載試驗的目的是確保器件在運行條件下的熱穩(wěn)定性。預處理試驗是指對SPD施加15次波形為8/20的標稱放電電流，模擬其使用中預期的最小電應力。15次沖擊被分成3組，每組5次。兩組間的間隔Ⅲ類試驗的動作負載試驗需要使用一個開路電壓為Uo的復合波發(fā)生器。A.3.5TOV失效試驗這是一個強制性試驗。這個試驗是考慮在HV系統(tǒng)發(fā)生故障產生的TOV時，提供SPD失效模式的信息。這個試驗只適用于TT或IT系統(tǒng)，并且不適用于那些連接在相與中性點或者相與相之間的GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008SPD。TOV的工作條件在表1中被描述。SPD是包圍在一個木制的立方體盒子中。試驗本身將會產生一個持續(xù)200ms的TOV。持續(xù)時間限定在200ms是模擬故障的切除時間。發(fā)生器的短路電流能力設置為300A以模仿典型情況。試I類試驗是模擬部分傳導雷擊電流沖擊的情況。I類試驗的SPD通常用于與雷電保護系統(tǒng)相連接的大電流保護區(qū)域。這些SPD通過連接LPS和電源線來實現(xiàn)他們之間的等電位。I類試驗所使用的脈沖電流持續(xù)時間比Ⅱ類和Ⅲ類試驗長的多。對于I類和Ⅱ類試驗，有特定的電流通過SPD,而Ⅲ類試驗中Ⅲ類試驗是通過發(fā)電機的開路電壓Uo來確定的。而短路電流I則由Uo和2Ω的虛擬阻抗得到的。發(fā)生器阻抗模擬了裝置的阻抗。Ⅲ類試驗的最大電流是10kA,研究顯示，入口處的絕緣擊穿電壓水平限制了進入裝置的電涌水平。這些SPD將裝入設備中。對于Ⅲ類試驗，試驗中通過SPD的電流會較短路電流Is低，原因是SPD擁有與短路不同的特性。A.3.7短路耐受能力試驗與過電流保護(如果有)的配合該試驗提供SPD在故障狀況下，內部的連接是否具有承受短路電流的能力，而不至于造成火災、爆炸或閃絡之類的災害。短路水平耐受值是由廠家提供的。該試驗的目的是為了檢查SPD內部連接的性能。為了實現(xiàn)這個目的，保護元件(MOV、GDT、間隙等)用與試品體積相似的仿制品代替，以確保與原樣品一致的特性。由于SPD具與保護裝置并聯(lián)，短路電流試驗的次數應與并聯(lián)電流路徑的數相等，每不同的電流路徑都按照其對應的短路電流容量進行試驗。這樣試驗的目的是為了模擬少數元件失效的所有可能的失效條件。短路電流應該在5s內終止。5s被認為是具有代表性的最大的故障切除時間。40GB/T18802.12—2014/IEC61643-12:2008(資料性附錄)在某些系統(tǒng)中Ue和標稱電壓之間的關系示例及ZnO壓敏電阻Up和Ue之間的關系示例表B.1給出了U.和系統(tǒng)標稱電壓之間的關系。表B.1U.和系統(tǒng)標稱電壓之間的關系依據GB/T16935.1—2008的系統(tǒng)標稱電壓GB