電涌保護器(SPD,Surge Protective Device)是指通過抑制瞬態過電壓以及旁路電涌電流來保護設備的一種裝置,它至少含有一個非線性元件。電涌保護器也稱浪涌保護器。通信用電涌保護器通常用兩種用途,一是通信局(站)低壓配電系統用SPD,另一是通信信號線用SPD。這兩種SPD的雷電防護原則是不相同的。
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我國通信行業標準YD/T 1235.1《通信局(站)低壓配電系統用電涌保護器技術要求》,規定了通信局(站)低壓配電系統用電涌保護器的定義、分類、技術要求、檢驗規則等。對通信局(站)低壓配電系統用電涌保護器的電氣、結構、安全及環境適用性等方面的技術要求做了規定,并重點突出了防雷及電涌保護的安全性和可靠性。該標準適用于通信局(站)低壓配電系統各級(配電變壓器低壓側、配電室及電力室交流輸入端、各機房交、直流配電柜(箱)等)用電涌保護器的質量檢驗與評定。以下用SPD來簡稱通信局(站)低壓配電系統用電涌保護器,并簡要介紹其技術要求部分的內容,若要詳細了解該標卓具體內容的請查閱其標準原文,見下附件。
附件:YD/T 1235.1-2002《通信局(站)低壓配電系統用電涌保護器技術要求》
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一、標稱額定值
1、優選值
SPD的優選值分為第Ⅰ類試驗用Ipeak的優選值系列、第Ⅱ類試驗用Imax的優選值系列、第Ⅲ類試驗用Uoc的優選值系列、標稱放電電流In的優選值系列、電壓保護水平UP的優選值系列和最大持續運行電壓Uc的優選值系列,具體數值詳見下表1-1。關于這些系列值的名稱的含義在標準原文中有直接定義,具體見附件。
表1-1:SPD的優選值系列
2、SPD分類的沖擊測試電流等級規定
交流和直流SPD沖擊測試電流分類的規定分別詳見下表1-2-1和1-2-2。
表1-2-1:交流SPD沖擊測試電流分類的規定
表1-2-2:直流SPD沖擊測試電流分類的規定
二、整體要求
SPD的外觀質量、保護模式、分離裝置及告警功能的要求詳見下表2-1。SPD的接線端子除應符合GB 17464的要求外,其連接導線的能力還應符合下表3-2或表2-3的要求。
表2-1:SPD的整體要求
表2-2:一端口SPD接線端子允許連接銅導線的標稱截面積
表2-3:二端口SPD接線端子允許連接銅導線的標稱截面積
三、電涌防護性能
1、最大持續運行電壓
在70±3℃的試驗環境下,施加規定的Uc持續48h,SPD應滿足下表3-1的要求。
表3-1:SPD最大持續運行電壓的要求
2、等級限制電壓
施加表3-2規定的等級測試電流IB時,限壓特性的SPD的等級限制電壓UB應符合表3-2的要求。(注:開關特性的SPD不作此項技術要求。)
表3-2:限壓特性的SPD的等級限制電壓UB
3、動作負載試驗
在最大持續運行電壓Uc下,SPD應能耐受規定波形、幅值和次數的沖擊電流而不發生實質性損壞。SPD的雷擊動作負載試驗通過的判據如下表3-3所示。
表3-3:SPD的雷擊動作負載試驗通過的判據
4、電壓保護水平
SPD的電壓保護水平UP應符合制造商所規定的數值。
四、安全性能
1、電氣間隙和爬電距離
電氣間隙和爬電距離應符合表4-1的要求。
表4-1:SPD的電氣間隙和爬電距離
2、保護接地
保護接地應滿足下表4-2的要求。
表4-2:SPD的保護接地要求
3、著火危險性(灼熱絲試驗)
SPD的絕緣部件必須有足夠的阻燃能力。絕緣部件在進行下表4-3規定的灼熱絲試驗時,試品在下列情況可看作通過了試驗:一是沒有可見的火焰或持續火光;二是灼熱絲移開后,試品上的火焰或火光在30s內自行熄滅,并且不應點燃試驗用的鋪底層中的薄綿紙(絹紙)、或燒焦松木板。
表4-3:SPD絕緣材料的灼熱絲試驗條件
4、暫時過電壓失效安全性
安裝在L-PE或N-PE之間的SPD,在施加下表4-4規定的異常的暫時過電壓UT條件下,SPD故障時應具有安全的失效模式,試驗期間不能點燃薄綿紙或粗綿布。
表4-4:TOV失效安全性試驗條件
5、暫時過電壓耐受特性
安裝在L-PE或L-N之間的SPD應能耐受表下4-5中規定的暫態過電壓UT,并滿足如下表4-5中的技術要求。
表4-5:TOV耐受特性條件及合格判斷的要求
6、熱穩定性
按表4-6中規定的每一試驗電流等級進行的熱穩定性試驗時,SPD應滿足如下表4-6中的要求。
表4-6:熱穩定性試驗電流等級及合格判斷的要求
7、外殼防護等級
SPD的外殼防護等級(IP代碼)應符合GB 4942.2中規定的IP2LX。注意:GB 4942.2在2005年已被廢止,現在適用的標準應是GB 4208-2008。
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五、二端口SPD及帶獨立輸入/輸出端子的一端口SPD的附加要求
1、負載側短路耐受能力
在負載短路的條件下,二端口SPD應能承載制造商規定的短路電流。預期短路電流和功率因數及試驗結果的合格判據應根據下表5-1中給出。
表5-1:預期短路電流和功率因數及試驗結果的合格判據
2、電壓降
二端口交流SPD的電壓降要求詳見下表5-2。
表5-2:二端口交流SPD的電壓降要求
3、負載側電涌耐受能力
二端口SPD的負載側應能承受制造商規定的電涌電流的沖擊。試驗結果的合格判據同表3-3。
六、環境適用性
SPD氣候條件(包括海拔)和供電條件要求詳見下表6-1。另外,其耐振動性能、耐高溫性能、耐低溫性能和耐濕熱性能的要求詳見下表6-2。
表6-1:SPD氣候條件和供電條件要求
表6-2:SPD的環境適用性要求
另外,我國工程建標準GB 50689中對通信局(站)低壓配電系統用SPD的使用與安裝、設置與選用給出了詳細的規定。
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還有,我國相關通信局(站)防雷系統技術要求與檢測技術規范中也有對信號網絡用SPD的相關規定,如SPD的配置要求、接線規格與長度要求等等。
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