【通信行业标准(YD)】 通信局(站)低压配电系统用电涌保护器测试方法

中华人民共和国通信行业标准
YD/T1235.2-2002
通信局（站）低压配电系统用电涌保护器测试方法
Testing Methods for Surge Protective Devices Connected to Low-voltageDistribution SystemsofTelecommunication Stations/Sites2002—11-8发布
2002—11—8实施
中华人民共和国信息产业部发布前言
规范性引用文件
术语和定义
4对试验的一般要求
般规定.
试验条件.
4.3试验波形.
5整体质量检查
5.1外观检查
5.2保护模式检查
分离装置检查
告警检查.
接线端子连接导线能力的检查，电涌防护性能试验
最大持续运行电压试验
等级限制电压试验
确定电压保护水平试验.
6.4动作负载试验。
7安全性能试验
电气间隙和爬电距离检查
外壳防护等级试验
保护接地检查
7.4着火危险性试验（灼热丝试验）7.5
暂时过电压下失效的安全性试验暂时过电压耐受特性试验，
7.7SPD热稳定性试验Www.bzxZ.net
二端口SPD以及有独立输入/输出端子的一端口SPD的附加试验8.1
电压降试验
8.2负载侧电涌耐受能力试验
负载侧短路耐受能力试验，
环境适用性试验
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振动试验
高温试验
低温试验
交变湿热试验
检验规则
交收检验
型式检验
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制定本标准的自的在手规范我国通信局（站）低压配电系统用电涌保护器的测试方法，并为电通保护器的设计、生产、检验提供技术依据。本标准主要依据IEC61643-1:1998《接至低压配电系统的电涌保护器第1部分：性能要求和测试方法》，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。本标准规定了通信局（站）低压配电系统用电涌保护器的试验方法，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。标准YD/T1235.1-2002《通信局（站）低压配电系统用电涌保护器技术要求》是本标准的技术要求。本标准由信息产业部电信研究院提出并归口。本标准起草单位：中讯邮电咨询设计院（原信息产业部邮电设计院）艾默生网络能源有限公司
广东省电信公司科学技术研究院本标准委托中讯邮电咨询设计院(原信息产业部邮电设计院)解释。本标准主要起草人：刘吉克、何亨文、金山、戴传友、罗森文、赖世能本标准于2002年11月8日首次发布，2002年11月8日起实施1范围
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通信局（站）低压配电系统用电涌保护器测试方法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）的试验方法。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规范性引用文件
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。GB2423.1
GB2423.10
GB5169.11
GB10963
电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法电工电子产品基本环境试验规程试验Fc：振动（正弦）试验方法电工电子产品着火危险试验试验方法成品的灼热丝试验和导则家电及类似场所用过电流保护断路器GB/T14048.1低压开关设备和控制设备总则YD/T5098
通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范YD/T1235.1通信局（站）低压配电系统用电涌保护器技术要求IEC61180-1:1992低压设备的高电压试验技术第1部分：定义、试验和程序要求IEC61312-1：1995雷电电磁脉冲的防护第1部分：一般原则IEC61643-1:1998连接至低压配电系统的电涌保护器第1部分：技术要求及试验方法IEEEStdC62.62-2000低压交流电路用电涌保护器的试验规范UL1449-1996瞬态电压电涌抑制器标准3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。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—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
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种有输入及输凹两组端了、且在其间有专用串联阻抗的SPL。3.4限压型SPDvoltagclimitingtypcSPD在无中涌时呈高阻态，但随着中涌的增大，其阻亢不断陷低的种SP)。限压型SFL的常用器件有：玉敏电阻器。瞬态抑制二极管等。3.5 电压开关型sPnvaltage switching type spn在无电涌时呈高阻态，但对电涌响立时，其阻抗奕变为低阻值的一种SPL)，开关型SFL的常用器件有：火花间、气体放电管等。
3.6组合型SPDcombinationtypeSPD由开关型器件和限压型器件组合而成的一和SFD，依据所加电的特性，它可呈现出可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modesofproleclior用于描达配电线路中SFL保扩功能的配置情识。在交流配电系统中分为相线与柜线（L-L）、相线与地线（L-PE）、柜线与中性线（L-N）、中性线与地线（V-E）之间等四种保护模式在直流配电系统中分为止极与负极（V-.）止极与地线（V--PE），负极与池线（V--FE）之间等三和识护模式。
注：限压型SPD和具有限压特性的组合型SFL可用于仟一保护模式。申压开关型SPD和具有开关将4的组合型SFL尚待进步研究的续流避断能力及其实验方法问题，不宜在除N-PE外的其它保扩模式下推广使用。3.8最大持续运行电压maximun continuous operating voltage,ll。SPD在运行中能持久耐受药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 inpulse current for class I test，lim用于划分进行算I类试验的SFD的等级。具波形一般由电流峰值利且荷量来确定。它用于第I类试验的动作负载试验。
本标准中为明确起见，I需通过10/3.5Cs电流波形和峰直I来表征。3.10 标称放申.申.流 nominal discharge current， I.用于划分进行第IⅡI类试验的SFL等级的、具有8/2Uus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）maximun discharge current，I.SPD不发生实质性破坏，能通过&/20us波形的最大放电电流峰值。它用于第IⅡI类试验的负载动作试验，I…大于I..
3.12 混合波 combination wave甲于划分进行第III类试验的SFD的等级：其波形由具有下列标准输台特性的混合波发牛器产生，官用于第III类试验的负载功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：当输吕开路时，其端电压U。的波形为.2/50ms；当输出短路时，其输出回路电流I的波形为8/20ms，幅值为0.5l，即规定混合波发生器的虚拟阻抗Z等于2。
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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U.和短路电流I的最大值分别为20kV和10kA。超过该值时应进行第IⅡI类试验。3.13冲击试验分类impulsetestclassification3.13.1第I类试验classItests
由标称放电电流I.试验、1.2/50us冲击电压试验和10/350us冲击电流Im试验组成。3.13.2第II类试验classIItests由标称放电电流I.试验、1.2/50us冲击电压和8/20us最大放电电流Imax试验组成。3.13.3第Ⅲ类试验classⅢItests采用混合波U.进行的试验。
3.14残压residual voltage，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，Up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（Is，其波形为8/20us）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temporaryovervoltage，U具有一定幅值，并能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，I，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，△UAU=（（Ury-U）/Urx）X100%
其中：U和Uaur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。
operatingdutytest
3.22动作负载试验
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在实际运行条件下电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。
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3.24去耦网络decouplingnetwork用于防止施加到试品上的电涌影响其他不被试验的装置、设备或系统的电路。3.25耦合网络couplingnetwork
将能量从一个回路传送到另一个回路的电路。3.26波形参数
wave parameters
3.26.1冲击电流波形图及其参数视在原点（0）：通过冲击电流峰值的10%和90%所画直线与时间坐标轴的相交点；视在波头时间（T.）：其值等于冲击电流峰值的10%增加到90%（见图1)所需时间T的1.25倍：视在波尾（或半峰值）时间（T）：冲击电流视在原点0与电流下降到峰值一半的时间间隔。IA
视在波头时间：T,=1.25T
视在波尾（或半峰值)时间：T，-
图1冲击电流波形图
3.26.2冲击电压波形图及其参数视在原点（0）：通过冲击电压峰值的30%和90%所画直线与时间坐标轴的相交点：视在波头时间（T.）：其值等于冲击电压峰值的30%增加到90%（见图2)所需时间T的1.67倍：视在波尾（或半峰值）时间（T）：冲击电压视在原点0与电压下降到峰值一半的时间间隔。UA
对试验的一般要求
图2冲击电压波形图
视在波头时间：T=1.67T
视在波尾(或半峰值)时间：T：
4.1一般规定
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除非标准中另有规定，对于提供多种保护模式的SPD，应对每种保护模式分别进行试验。SPD内所有导线和脱扣装置，均应作为SPD的一部分进行试验。如果制造商规定其SPD的外置脱扣装置需要按照供电系统的预期短路电流来选取，则应对该SPD脱扣装置和预期短路电流的每种组合都进行试验。4.2试验条件
除非标准中另有规定，试验应在以下条件下进行：温度
相对湿度
4.3试验波形
15℃~35℃
45%~75%
86kPa~106kPa
4.3.1第I类冲击电流试验
通过SPD的放电电流的标准波形应为10/350us，其容许偏差为：峰值
视在波头时间
+100%，-10%
视在半峰值时间+50%，-20%
4.3.2第I/II类标称放电电流及冲击通流容量试验通过SPD的放电电流的标准波形应为8/2Ous，其容许偏差为：峰值
视在波头时间
视在半峰值时间±10%
允许有小的过冲或振荡，但是单个幅值不应超过其峰值的5%。当电流下降到零后，反极性的振荡幅值不应超过峰值的20%。
对于二端口SPD，反极性的振荡幅值不应超过峰值的5%，从而使得不影响限制电压的测量。4.3.3第I/1I类冲击电压试验
标准电压波形为1.2/50us，其容许偏差为：峰值
视在波头时间
视在半峰值时间
对某些试验回路，可能在冲击波的波峰处产生振荡或过冲。如果该振荡的频率不小于0.5MHz或过冲的持续时间不超过1us，则应作一条平均曲线，取该曲线的最大幅值作为试验电压的峰值。波峰附近的过冲或振荡是容许的，只要是其单个波峰的幅值不超过峰值的5%。对于通常使用的冲击电压发生器回路，在峰值的90%以下波前部分的振荡对试验结果的影响通常可5
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以忽略。
试验发生器的短路电流应小于被试SPD标称放电电流的20%。4.3.4第IⅢI类混合波试验
开路电压U.的波形为1.2/50us，其容许偏差为：峰值
视在波头时间
视在半峰值时间
1±20%
波峰附近的过冲或振荡是容许的，只要是其单个波峰的幅值不超过峰值的5%。对于通常使用的混合波发生器回路，在峰值的90%以下波前部分的振荡对试验结果的影响通常可以忽略。
短路电流I.的波形为8/20us，其容许偏差为：峰值
视在波头时间
视在半峰值时间土10%
允许有小的过冲或振荡，但是单个幅值不应超过其峰值的5%。当电流下降到零后，反极性的振荡幅值不应超过峰值的20%。
对于二端口SPD，反极性的振荡幅值不应超过峰值的5%，从而使得不影响限制电压的测量。5整体质量检查
5.1外观检查
标志的耐久性试验按GB10963规定的第9.3节进行，其余通过目测法进行检查。结果应满足下述要求：a）SPD的表面应平整、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）SPD的标志应完整清晰、耐久可靠，标志不应附在螺钉或垫圈上，且铭牌不应出现移动和任何翘曲现象。标志内容应满足下述要求：1
制造厂的名称或商标，产品型号和生产批号最大持续运行电压U。（一种保护模式一个值）2）
电压保护水平U。（一种保护模式一个值）4)
每一保护模式的试验类别及放电参数I类试验的Iimp和In
IⅡI类试验的Imax和In
IⅡI类试验的Uoc
5）接线端子标识
应用系统：交流、直流或交直流均可额定负载电流I（二端口SPD）
后备过流保护装置的最大推荐额定值5.2
保护模式检查
通过目测法进行检查。结果应满足下述要求YD/T1235.2—2002
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。5.3分离装置检查
对SPD的分离装置的要求，贯穿在一系列试验中，不必进行单独试验。5.4告警检查
使SPD分别处于正常和故障状态，SPD的告警装置应能正确地指示。目测SPD是否具备告警遥信接口。5.5接线端子连接导线能力的检查按GB/T14048.1第8.1.8.5节的规定进行检查。结果应满足下述要求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1或表2的要求。表1一端口SPD接线端子允许连接铜导线的标称截面积SPD类型
交流SPD
直流SPD
能被夹紧的铜导线标称截面尺寸m
表2二端口SPD接线端子充许连接铜导线的标称截面积额定负载电流I
I≤13
13<1≤16
16<≤25
25<1≤32
3250<≤80
80<≤100
100能被夹紧的铜导线标称截面尺寸1~2.5
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。
注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1的要求。
6电涌防护性能试验
最大持续运行电压试验
根据第6.3节的方法测量SPD的限制电压和点火电压。为避免试品过载，第6.3.1节的试验仅在I.下7
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进行，第6.3.3和6.3.4节的试验仅在U下进行。将SPD放置在温度试验箱中，对其施加最大持续运行电压U。（土0.2%），同时将试验箱内温度上升到70℃（±3℃），持续时间48小时。试验完成后，将试品冷却至环境温度，再重复进行限制电压和点火电压试验，试验结果应满足下述要求：
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均应小于Up，且限制电压的变化率不应大于土5%；c）试验过程中，SPD的分离装置不应动作。注：允许采用“温度每增高5℃，试验时间减至0.6倍”的加速试验方法，但最高温度不得超过115℃。等级限制电压试验
本试验仅适用于具有限压特性的SPD，对开关特性的SPD不作此项要求。试验条件如下：
a）所有一端口SPD均应不带电测试，所有二端口SPD均应带电测试；b）为SPD供电的电源在U.下的输出电流应不小于5A：短路电流应不小于200A：c）对于没有独立输出端子的一端口SPD，限制电压应在SPD输入端进行测量。对于二端口SPD以及有独立输出端子的一端口SPD，限制电压应在SPD输出端进行测量。表3限压特性的SPD的等级限制电压Us最大持
续运行
电压U
（Is=60kA）
试验方法如下：
交流SPD的U上限值（V）
（Is=40kA）
a）采用如图3所示的试验电路。M型
Is=25kA
Ie-15kA
b）在SPD上分别施加表3规定的Is，正、负极性各2次。8
（Ig=5kA）
直流SPD的U上限值（V）
（Is=5kA）
（Ig=2kA）
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