搜索结果: GB 18802.1-2011, GB18802.1-2011
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| GB 18802.1-2011 |
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低压电涌保护器(SPD) 第1部分：低压配电系统的电涌保护器 性能要求和试验方法
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GB 18802.1-2011
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| GB 18802.1-2002 |
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低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第1部分:性能要求和试验方法
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GB 18802.1-2002
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| 标准编号 | GB 18802.1-2011 (GB18802.1-2011) | | 中文名称 | 低压电涌保护器(SPD) 第1部分：低压配电系统的电涌保护器 性能要求和试验方法 | | 英文名称 | [Replaced by GB/T 18802.11-2020] Low-voltage surge protective devices -- Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems -- Requirements and tests | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | K30 | | 国际标准分类 | 29.240.10 | | 字数估计 | 63,663 | | 发布日期 | 2011-12-30 | | 实施日期 | 2012-12-01 | | 旧标准 (被替代) | GB 18802.1-2002 | | 引用标准 | GB 2099.1-2008; GB/T 4207-2003; GB 4208-2008; GB/T 5013.1; GB/T 5013.2; GB/T 5013.3; GB/T 5013.4; GB/T 5013.5; GB/T 5013.6; GB/T 5013.7; GB/T 5013.8; GB/T 5023.1; GB/T 5023.2; GB/T 5023.3; GB/T 5023.4; GB/T 5023.5; GB/T 5023.6; GB/T 5023.7; GB/T 5169.10-2006; GB 14048.1-200 | | 采用标准 | IEC 61643-1-2005, MOD | | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2011年第22号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本部分适用于对间接雷电和直接雷电效应或其他瞬态过电压的电涌进行保护的电器。这些电器被组装后连接到交流额定电压不超过1000V(有效值), 50/60Hz或直流电压不超过1500V的电路和设备。本部分规定这些电器的特性、标准试验方法和额定值, 这些电器至少包含一用来限制电压和泄放电涌电流的非线性的元件。 | GB 18802.1-2011
ICS 29.240.10
K30
中华人民共和国国家标准
代替GB 18802.1-2002
低压电涌保护器(SPD)
第1部分:低压配电系统的电涌保护器
性能要求和试验方法
(IEC 61643-1:2005,MOD)
2011-12-30发布
2012-12-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅴ
1 总则 1
2 使用条件 2
3 术语和定义 2
4 分类 7
4.1 端口数 7
4.2 SPD的设计类型 7
4.3 SPD的Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类试验 7
4.4 使用地点 7
4.5 易触及性 8
4.6 安装方式 8
4.7 SPD的脱离器 8
4.8 过电流保护 8
4.9 按GB 4208的IP代码的外壳防护等级 8
4.10 温度范围 8
4.11 系统 8
4.12 多极SPD 8
5 标准额定值 9
5.1 Ⅰ类试验的冲击电流Iimp优选值 9
5.2 Ⅱ类试验的标称放电电流In优选值 9
5.3 Ⅲ类试验的开路电压Uoc优选值 9
5.4 电压保护水平Up优选值 9
5.5 交流有效值或直流的最大持续工作电压Uc的优选值 9
6 技术要求 9
6.1 一般要求 9
6.2 电气性能要求 10
6.3 机械性能要求 12
6.4 环境要求 14
6.5 安全要求 14
6.6 对二端口和输入/输出分开的一端口的SPD的附加试验要求 15
7 型式试验 15
7.1 一般试验程序 16
7.2 标识和标志 20
7.3 接线端子和连接 20
7.4 直接接触防护试验 24
7.5 确定限制电压 24
7.6 动作负载试验 27
7.7 SPD的脱离器和SPD过载时的安全性能 31
7.8 二端口和输入/输出端子分开的一端口的SPD试验 38
7.9 附加试验 40
8 常规试验和验收试验 52
8.1 常规试验 52
8.2 验收试验 52
附录A(资料性附录) 应用Ⅰ级试验时对SPD的考虑 53
附录B(规范性附录) TOV值 54
附录C(规范性附录) 符号汇总表 55
参考文献 56
前言
本部分的全部技术内容为强制性。
GB/T 18802《低压电涌保护器(SPD)》系列标准的结构及名称如下:
---GB 18802.1 低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第1部分 性能要求和试验方法
---GB/T 18802.12 低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第12部分 选择和使用导则
---GB/T 18802.21 低压电涌保护器 第21部分:电信和信号网络的电涌保护器(SPD) 性能
要求和试验方法
---GB/T 18802.22 低压电涌保护器 第22部分:电信和信号网络的电涌保护器(SPD) 选择
和使用导则
---GB/T 18802.311 低压电涌保护器元件 第311部分气体放电管(GDT)规范
---GB/T 18802.321 低压电涌保护器元件 第321部分雪崩击穿二极管(ABD)规范
---GB/T 18802.331 低压电涌保护器元件 第331部分金属氧化物压敏电阻(MOV)规范
---GB/T 18802.341 低压电涌保护器元件 第341部分电涌抑制晶闸管(TSS)规范
---本部分为GB/T 18802的第1部分。
本部分修改采用IEC 61643-1:2005《低压电涌保护器 第1部分:连接低压配电系统的电涌保护器
性能要求和试验方法》(英文版)。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分与IEC 61643-1:2005的差异如下:
---本部分取消了3.4电压开关型SPD和3.5电压限制型SPD中的另一种称呼。
---本部分对图示的序号做了编辑性的调整,图示序号按出现的顺序依次递增。
---本部分在7.7中的一般要求中增加注“用作指示装置或者类似功能的SPD在试验时可断开”。
---本部分取消了IEC 61643-1:2005中表11x,只规定了我国的过载特性电流系数K 的选取值。
---本部分对短路耐受能力试验中的试验电压Uc改为Ucs,因为试验电压需要考虑制造厂推荐的
最大过电流保护元件的额定电压。修改的依据EN61643-11:2002+A11:2007和IEC 61643-
11(CD)。
---对本部分中出现的符号进行汇总。
本部分与GB 18802.1-2002的主要区别:
---本部分在第3章定义中,对冲击电流Iimp、最大持续工作电压Uc、1.2/50冲击电压和8/20冲
击电流等定义做了修改和完善。增加了新的定义:多极SPD、总放电电流Itotal和电源系统的最
大持续工作电压Ucs。取消了暂时过电压(TOV)故障性能的定义。用暂时过电压试验值UT
代替了暂时过电压(TOV)特性。
---本部分增加了多极SPD的类型,并对此类型SPD的参数要求、性能要求以及试验方法相应进
行了规定。
---本部分在标识要求中,取消了标称额定频率的标识,增加了产品试验类别的一种标识方法,对
标称放电电流In的标志要求做了调整。
---本部分对于TOV特性,明确了高(中)压系统的故障引起的 TOV和低压系统故障引起的
TOV的试验方法。同时增加了高(中)压系统的故障引起的TOV下SPD的试验电路图以及
SPD端子上预期电压的相应时序图,合格判别标准分为TOV故障模式和耐受模式,合格判别
要求相应变化。
---本部分中对产品需进行的型式试验项目更明确。每一试验项目均明确标明“应试验”或“不适
用”或“不是强制性试验”来替代原来的“按需进行”。
---本部分对Ⅰ类冲击电流试验的试验参数的获得时间做了调整同时放宽了电荷量Q的允差。
---本部分在确定电压保护水平的试验中,对于Ⅰ类和Ⅱ类试验的SPD,试验流程顺序进行了
调整。
---本部分在测量限制电压的试验方法中,对于仅包含电压限制元件的SPD,试验简化,只需在In
或Uoc下进行试验。
---本部分对仅连接在中线和保护接地间的且续流大于500A的SPD,在动作负载试验时,规定
了工频电源的预期短路电流至少为100A。
---本部分的短路耐受能力试验增加了低短路电流试验和Ifi低于声明的短路耐受能力的SPD的
补充试验。
---本部分的热稳定试验的合格判别标准中,从考核的表面温度改为表面温升。
本部分代替GB 18802.1-2002《低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第1部分:性能要求和试验
方法》。
本部分由中国电器工业协会提出。
本部分由全国避雷器标准化技术委员会(SAC/TC81)归口。
本部分负责起草单位:上海电器科学研究所(集团)有限公司、西安高压电器研究院有限责任公司。
本部分参加起草单位:上海市防雷中心、浙江雷泰电气有限公司、杭州易龙电气技术有限公司、南京
菲尼克斯电气有限公司、常州创捷防雷电子有限公司、四川中光防雷科技有限责任公司、施耐德电气(中
国)投资有限公司、北京ABB低压电器有限公司、德和盛电气(上海)有限公司、天津市中力防雷技术有
限公司、魏德米勒电联接贸易(上海)有限公司、杭州之江开关股份有限公司、上海西岱尔电子有限公司、
南京秦淮东风电气有限公司。
本部分主要起草人:尹天文、王碧云、王新霞、周积刚。
本部分参加起草人:赵洋、郑雷鸣、易秀成、徐祝勤、束静、王德言、刘振良、刘丽萍、童静、孙巍巍、
陶俊、吴玲娟、王辉、侯敖根。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB 18802.1-2002。
引 言
本部分阐述了电涌保护器(SPD)的性能试验。
有三种类别的试验。
Ⅰ类试验用于模拟部分导入雷电流的冲击。符合Ⅰ类试验方法的SPD通常推荐用于高暴露地点,
例如:由雷电防护系统保护的建筑物的电缆入口。
Ⅱ类或Ⅲ类试验方法试验的SPD承受持续时间较短的冲击。这些SPD通常推荐用于较少暴露的
地点。
所有SPD在试验时应尽可能视作一个“黑盒子”。制造厂所采用的评估技术可列入试验中,使得所
采用的试验方法是最合适的。
第12部分阐述SPD在实际情况中的选择和使用导则。
低压电涌保护器(SPD)
第1部分:低压配电系统的电涌保护器
性能要求和试验方法
1 总则
1.1 适用范围
本部分适用于对间接雷电和直接雷电效应或其他瞬态过电压的电涌进行保护的电器。这些电器被
组装后连接到交流额定电压不超过1000V(有效值)、50/60Hz或直流电压不超过1500V的电路和
设备。
本部分规定这些电器的特性、标准试验方法和额定值,这些电器至少包含一用来限制电压和泄放电
涌电流的非线性的元件。
1.2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 2099.1-2008 家用和类似用途插头插座 第1部分:通用要求(mod IEC 60884-1:2006)
GB/T 4207-2003 固体绝缘材料在潮湿条件下相比电痕化指数和耐电痕化指数的测定方法
(idtIEC 60112:1979)
GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)(idtIEC 60529:2001)
GB/T 5013(全部) 额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆(idtIEC 60245)
GB/T 5023(全部) 额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆(idtIEC 60227)
GB/T 5169.10-2006 电工电子产品着火危险试验 第10部分:灼热丝/热丝基本试验方法 灼
热丝装置和通用试验方法(idtIEC 60695-2-10:2000)
GB 14048.1-2006 低压开关设备和控制设备 第1部分:总则(mod IEC 60947-1:2001)
GB 14048.5-2008 低压开关设备和控制设备 第5-1部分:控制电路电器和开关元件机电式控
制电路电器(mod IEC 60947-5-1:2003)
GB 16895.22-2004 建筑物电气装置 第5-53部分:电气设备的选择和安装---隔离、开关和控
制设备 第534节:过电压保护电器(idtIEC 60364-5-53:2001)
GB/T 16927.1-1997 高电压试验技术 第1部分:一般试验要求(eqvIEC 60060-1:1989)
GB/T 16935.1-2008 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分:原理、要求和试验(idtIEC 60664-1:
1992)
GB/T 17627.1-1998 低压电气设备的高电压试验技术 第1部分:定义和试验要求(eqvIEC 61180-
1:1992)
GB/T 18802.12-2006 低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第12部分:选择和使用导则
(idtIEC 61643-12:2002)
GB/T 21714.1-2008 雷电防护 第1部分:总则(IEC 62305-1:2005,IDT)
IEC 60999(全部) 连接器件---用于电气铜导体---螺钉型和无螺钉型夹紧件的安全要求
2 使用条件
2.1 正常使用条件
2.1.1 频率:电源的交流频率在48Hz和62Hz之间。
2.1.2 电压: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的电压。
2.1.3 海拔:海拔不应超过2000m。
2.1.4 使用和储存温度:
---正常范围为-5℃~+40℃;
---极限范围为-40℃~+70℃。
2.1.5 湿度-相对湿度:在室温下应在30%和90%之间。
2.2 异常使用条件
对置于异常使用条件下的SPD,在设计和使用中可能需要作特殊考虑,并应提请制造厂重视。
对置于日光或其他射线下的户外型SPD,可能需要附加技术要求。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器,它至少包含一非线性的元件。
3.2
一端口的SPD one-portSPD
SPD与被保护电路并联。一端口可以具有分开的输入和输出端,在这些端子之间没有特殊的串联
阻抗。
3.3
二端口的SPD two-portSPD
有二组端口即输入和输出接线端子的SPD,在输入和输出端子之间有特殊的串联阻抗。
3.4
没有电涌时具有高阻抗,当对电涌电压响应时能突变成低阻抗的SPD。电压开关型SPD常用的元
件有放电间隙、气体放电管、晶闸管(可控硅整流器)和双向三极晶闸管。
3.5
没有电涌时具有高阻抗,但是随着电涌电流和电压的上升,其阻抗将持续地减小的SPD。常用的
非线性元件是压敏电阻和抑制二极管。
3.6
复合型SPD combinationSPD
由电压开关型元件和电压限制型元件组成的SPD。其特性随所加电压的特性可以表现为电压开
关型、电压限制型或两者皆有。
3.7
保护模式 modesofprotection
SPD保护元件可以连接在相对相、相对地、相对中线、中线对地及其组合。这些连接方式称作保护
模式。
3.8
In
流过SPD具有8/20波形的电流峰值,用于Ⅱ类试验的SPD分类以及Ⅰ类、Ⅱ类试验的SPD的预
处理试验。
3.9
冲击电流 impulsecurrent
Iimp
由三个参数来定义:电流峰值Ipeak、电荷量Q 和比能量W/R。
注:用于Ⅰ类试验的SPD分类。
3.10
Imax
流过SPD,具有8/20波形电流的峰值,其值按Ⅱ类动作负载试验的程序确定。Imax应大于In。
3.11
Uc
可连续地施加在SPD保护模式上的最大交流电压有效值或直流电压。
3.12
Pc
SPD按制造厂的说明连接,施加平衡电压和平衡相角的最大持续工作电压(Uc)并且不带负载时
SPD所消耗的功率。
3.13
续流 folowcurrent
If
冲击放电电流以后,由电源系统流入SPD的电流。续流与持续工作电流Ic有明显区别。
3.14
额定负载电流 ratedloadcurrent
IL
能提供给连接到SPD保护输出端的负载的最大持续额定交流电流有效值或直流电流。
3.15
Up
表征SPD限制接线端子间电压的性能参数,其值可从优先值的列表中选择。该值应大于限制电压
的最高值。
3.16
施加规定波形和幅值的冲击时,在SPD接线端子间测得的最大电压峰值。
3.17
残压 residualvoltage
Ures
放电电流流过SPD时,在其端子间产生的电压峰值。
3.18
UT
施加在SPD上并持续一个规定时间的试验电压,以模拟在TOV条件下的应力。
3.19
二端口SPD输出端子耐受其下游负载侧产生的电涌的能力。
3.20
ΔU=[(U输入 -U输出)/U输入]×100%
式中:
U输入---输入电压;
U输出---同一时刻在连接额定阻性负载条件下测量的输出电压,该参数仅适用于二端口SPD。
3.21
插入损耗 insertionloss
在给定频率下,连接到给定电源系统的SPD的插入损耗定义为:电源线上紧靠SPD接入点之后,
在被试SPD接入前后的电压比,结果用分贝表示。
注:其要求和试验正在考虑中。
3.22
1.2/50冲击电压 1.2/50voltageimpulse
视在波前时间为1.2μs,半峰值时间为50μs的冲击电压。
注1:波前时间根据GB/T 16927.1的定义为1.67×(t90-t30),其中t90和t30指波形上升沿中峰值的90%和30%
的点。
注2:半峰值时间指视在原点至下降沿中峰值的50%点之间的时间。视在原点指波形的上升沿中经过峰值的30%
和90%二点画的直线与U=0直线的交点。
3.23
8/20冲击电流 8/20currentimpulse
视在波前时间为8μs,半峰值时间为20μs的冲击电流。
注1:波前时间根据GB/T 16927.1的定义为1.25×(t90-t10),其中t90和t10指波形上升沿中峰值的90%和10%
的点。
注2:半峰值时间指视在原点至下降沿中峰值的50%点之间的时间。视在原点指波形上升沿中经过峰值的10%和
90%二点画的直线与I=0直线的交点。
3.24
复合波 combinationwave
复合波由冲击发生器产生,开路时施加1.2/50冲击电压,短路时施加8/20冲击电流。提供给SPD
的电压、电流幅值及其波形由冲击发生器和受冲击作用的SPD的阻抗而定。开路电压峰值和短路电流
峰值之比为2Ω;该比值定义为虚拟阻抗Zf。短路电流用符号Isc表示。开路电压用符号Uoc表示。
3.25
热崩溃 thermalrunaway
当SPD承受的功率损耗超过外壳和连接件的散热能力,引起内部元件温度逐渐升高,最终导致其
损坏的过程。
3.26
热稳定 thermalstability
在引起SPD温度上升的动作负载试验后,在规定的环境温度条件下,给SPD施加规定的最大持续
工作电压,如果SPD的温度能随时间而下降,则认为SPD是热稳定的。
3.27
劣化 degradation
由于电涌、使用或不利环境的影响造成SPD原始性能参数的变化。
3.28
短路电流耐受能力 short-circuitwithstand
SPD能够承受的最大预期短路电流值。
3.29
SPD的脱离器 SPDdisconnector
把SPD从电源系统断开所需要的装置(内部的和/或外部的)
注:这种断开装置不要求具有隔离能力,它防止系统持续故障并可用来给出SPD故障的指示。可具有多于一种的
脱离器功能,例如过电流保护功能和热保护功能。这些功能可以组合在一个装置中或由几个装置来完成。
3.30
外壳提供的防止触及危险的部件、防止外界的固体异物进入和/或防止水的进入壳内的防护程度
(见 GB 4208)。
3.31
型式试验 typetests
一种新的SPD设计开发完成时所进行的试验,通常用来确定典型性能,并用来证明它符合有关标
准。试验完成后一般不需要再重复进行试验,除非当设计改变以致影响其性能时,才需重新做相关项目
试验。
3.32
常规试验 routinetests
按要求对每个SPD或其部件和材料进行的试验,以保证产品符合设计规范。
3.33
验收试验 acceptancetests
经供需双方协议,对订购的SPD或其典型试品所做的试验。
3.34
去耦网络 decouplingnetwork
在SPD通电试验时,用来防止电涌能量反馈到电网的装置。有时称“反向滤波器”。
3.35 冲击试验的分类
3.35.1
Ⅰ类试验 classⅠtest
按3.8定义的标称放电电流In,3.22定义的1.2/50冲击电压和3.9定义的Ⅰ类试验的最大冲击
电流Iimp进行的试验。
3.35.2
Ⅱ类试验 classⅡtest
按3.8定义的标称放电电流In,3.22定义的1.2/50冲击电压和3.10定义的Ⅱ类试验的最大放电
电流Imax进行的试验。
3.35.3
Ⅲ类试验 classⅢtest
按3.24定义的复合波(1.2/50,8/20)进行的试验。
3.36
位于SPD外部的前端,作为电气装置的一部分的过电流器件(如断路器或熔断器)。
3.37
在规定的条件下,当剩余电流或不平衡电流达到给定值时能使触头断开的机械开关电器或组合
电器。
3.38
在SPD的间隙电极之间,发生击穿放电前的最大电压值。
3.39
Ⅰ类试验的比能量W/R specificenergyW/RforclassⅠtest
冲击电流Iimp流过1Ω单位电阻时消耗的能量。它等于电流平方对时间的积分W/R=∫i2dt。
3.40
Ip
在电路中的给定位置,如果用一个阻抗可忽略的连接短路时可能流过的电流。
3.41
Ifi
SPD本身能断开的预期短路电流。
3.42
残流 residualcurrent
IPE
SPD按制造厂的说明连接,施加最大持续工作电压(Uc)时,流过PE接线端子的电流。
3.43
状态指示器 statusindicator
指示SPD工作状态的装置。
注:这些指示器可以是本体的可视和/或音响报警,和/或具有遥控信号装置和/或输出触头能力。
3.44
(告警)输出端子 outputcontact
包含在与主电路分开的电路里并与SPD脱离器或状态指示器连接的触头。
3.45
U0
系统标称的相对中性线的电压 (交流电压的有效值)。
3.46
多极SPD multipoleSPD
多于一种保护模式的SPD,或者电气上相互连接的作为一个单元供货的SPD组件。
3.47
Itotal
在总放电电流试验中,流过多极SPD的PE或PEN导线的电流。
注1:这个试验的目的是用来检查多极SPD的多种保护模式同时作用时发生的累积效应。
注2:Itotal与根据GB/T 21714系列标......
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