【其他行业标准】 电涌保护器 第2部分：在低压电气系统中的选择和使用原则

ICS 07. 060
中华人民共和国气象行业标准
QX/T10.2—2018
代替QX/T10.2—2007
电涌保护器
第2部分：在低压电气系统
中的选择和使用原则
Surge protective devicesPart2: Selection and application principles of surgeprotective devices connected to low-voltage electrical systems2018-11-30发布
中国气象局國发布
2019-03-01实施
2规范性引用文件
3术语和定义
4被保护的系统和设备
4.1低压配电系统
4.2被保护设备的特性
5SPD分类、技术参数和使用条件5.1
技术参数
使用条件
6SPD的选择
SPD的安装位置和类型
SPD技术参数的选择
SPD的配合
SPD的使用安装
使用安装SPD的三项基本要求
SPD的安装形式
SPD两端连接导线和连接要求
SPD的应用示例
SPD的使用安全要求
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（规范性附录）
附录D（资料性附录）
附录E（资料性附录）
附录F(资料性附录）
附录G（资料性附录）
附录H（资料性附录）
附录I（资料性附录）
附录J（资料性附录)
附录K(资料性附录）
参考文献
低压配电系统
被保护设备的特性
确定是否安装SPD的简化分析方法确定SPD放电电流值的分析方法
低压电气系统中的三种电涌过电压多级SPD间的配合
当设备具有信号端口和电源端口时的配合SPD的寿命和失效模式
SPD的安装示例
过电流保护器
SPD选择和安装应用示例
QX/T10.2—2018
QX/T10《电涌保护器》分为三个部分：第1部分：性能要求和试验方法；前言
第2部分：在低压电气系统中的选择和使用原则；一第3部分：在电子系统信号网络中的选择和使用原则；第4部分：在光伏系统直流侧的选择和使用原则。本部分为QX/T10的第2部分。
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。QX/T10.2—2018
本部分代替QX/T10.2一2007《电涌保护器第2部分：在低压电气系统中的选择和使用原则》。与QX/T10.2一2007相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：删除了引言：
修改了范围（见第1章，2007年版的第1章）；一修改了规范性引用文件（见第2章，2007年版的第2章）；修改了以下的术语及其定义：电气系统（见3.1，2007年版的3.1）、电压开关型SPD（见3.3，2007年版的3.3）、电压限制型SPD（见3.4，2007年版的3.4）、冲击试验分类（见3.8，2007年版的3.6）、冲击电流（见3.9，2007年版的3.15）、标称放电电流（见3.10，2007年版的3.14）、总放电电流（见3.11，2007年版的3.17）、持续工作电流（见3.12，2007年版的3.19）、续流（见3.13，2007年版的3.20）、额定短路电流（见3.14，2007年版的3.18）、额定负载电流（见3.17，2007年版的3.21）、最大持续工作电压（见3.18，2007年版的3.7）、电压保护水平（见3.19，2007年版的3.8）、暂时过电压试验值（见3.21，2007年版的3.9）、电力系统暂时过电压（见3.20，2007年版的3.10）、SPD安装点电力系统最大持续工作电压（见3.22，2007年版的3.12）、系统的标称电压（见3.23，2007年版的3.13）、额定冲击耐受电压（见3.24，2007年版的3.11）、SPD的脱离器（见3.25，2007年版的3.24）、剩余电流保护器（见3.26，2007年版的3.25）、后备过电流保护（见3.27，2007年版的3.26）、保护模式（见3.29，2007年版的3.28）；增加了以下的术语及其定义：电涌保护器（见3.2）、多用途SPD（见3.5）、短路型SPD（见3.7）、供电电源的预期短路电流（见3.15）、额定断开续流值（见3.16）、状态指示器（见3.28）；一删除了以下的术语及其定义：内部系统（见2007年版的3，2）、组合型SPD（见2007年版的3.5）、劣化（见2007年版的3.22）、热崩溃（见2007年版的3.23）、二端口SPD负载侧电涌耐受能力（见2007年版的3.27）；
删除了TN（TN-C,TN-S,TN-C-S），TT和IT系统的文字说明及电气图，并将部分内容放在附录A和附录B中（见2007年版的4.1和4.2）；修改了电涌保护器的主要技术参数，修改为SPD分类、技术参数和使用条件（见第5章，2007年版的第5章）；
修改了风险评估、雷击类型和损失类型，修改为评估（见6.1，2007年版的第6章）；一修改了SPD的选择的章结构，修改为SPD的安装位置和类型、SPD技术参数的选择、SPD的配合（见6.2、6.3和6.4，2007年版的第7章）；删除了SPD选择流程图（见2007年版的7.4）；修改了U最小值的要求（见6.3.2.1，2007年版7.3.3）；一删除了使用安装SPD的三项基本要求的6个注（见2007年版的8.1）；Ⅲ
QX/T10.2—2018
修改了SPD的安装形式，增加了SPD不同接线形式放电电流的要求，安装图示的图放附录A中（见7.2，2007年版的8.2）
修改了SPD连接导线的要求，修改了连接导线的最小截面积（见7.3.1，2007年版的8.3.1）；修改了两组（或两组以上）SPD的配合，内容调整到第6章（见6.4.1.1，2007年版的8.4）；修改了SPD的寿命和失效保护模式，内容调整到附录H（见2007年版的8.5）；修改了SPD与其他设备的配合，内容调整到第6章（见6.4.2，2007年版的8.6）；增加了SPD的使用安全要求（见7.5）；修改了低压交流配电系统按带电导体根数分类，修改为低压配电系统（见附录A，2007年版的附录A）；
修改了SPD选择和安装应用示例，删除了太阳能光伏系统的内容，并增加了风电SPD的选择和应用（见附录K，2007年版的附录D）；增加了被保护设备的特性（见附录B），确定是否安装SPD的简化分析方法（见附录C），确定SPD放电电流值的分析方法（见附录D），当设备具有信号端口和电源端口时的配合（见附录G），SPD的寿命和失效模式（见附录H），过电流保护器（见附录J）；增加了参考文献。
本部分由全国雷电灾害防御行业标准化技术委员会提出并归口。本部分起草单位：深圳市气象服务中心（深圳市气象公共安全技术支持中心）、上海市气象灾害防御技术中心（上海市防雷中心）、黑龙江省气象灾害防御技术中心、天津市中力防雷技术有限公司、施耐德万高（天津）电气设备有限公司、厦门市气象灾害防御技术中心。本部分主要起草人：邱宗旭、杨悦新、余立平、苏琳智、郭宏博、周岐斌、吕东波、黄晓虹、孙巍巍、陈锡良、刘敦训、张立阅、侯正、吴健、庄红波、孙丹波、徐栋璞、陈启忠、蔡然。本部分所替代标准的历次版本发布情况为：QX/T10.2—2007。
QX/T10.2—2018
电涌保护器第2部分：在低压电气系统中的选择和使用原则1范围
QX/T10的本部分规定了在低压电气系统中被保护的系统和设备，SPD分类、技术参数和使用条件，SPD的选择及SPD的使用安装。本部分适用于连接至额定电压交流值（r.m.s）不超过1000V（供电频率为48Hz～62Hz）或直流值不超过1500V的低压电气系统。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。GB16895.22一2004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（IEC60364-5-53：2001A1：2002，IDT）GB/T16895.23—2012低压电气装置第6部分：检验（IEC60364-6：2006，IDT）GB/T21714.1—2015雷电防护第1部分：总则（IEC62305-1:2010,IDT）GB50057—2010建筑物防雷设计规范QX/T10.1一2018电涌保护器第1部分：性能要求和试验方法QX/T10.3电涌保护器第3部分：在电子系统信号网络中的选择和使用原则3术语和定义
QX/T10.1一2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了QX/T10.1一2018中的某些术语和定义。3.1
电气系统electrical system
由低压供电组合部件构成的系统。也称低压配电系统或低压配电线路。［GB50057—2010，定义2.0.26]3.2
电涌保护器surgeprotectivedevice;SPD用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器，它至少包含一个非线性的元件。注：SPD具有适当的连接装置，是一个装配完整的部件。LQX/T10.1—2018，定义3.1.1
电压开关型SPD
voltageswitchingtypeSPD
开关型SPD
无电涌出现时在线SPD呈高阻状态；当线路上出现电涌电压且达到一定的值时，SPD的阻抗突然下降变为低值的SPD。
注：电压开关型SPD常用的元件有：放电间隙、气体放电管、闸流管和三端双向可控硅元件等。有时也称这类SPD1
QX/T10.2—2018
为“克罗巴型”SPD。
[QX/T10.1—2018,定义3.1.7]
电压限制型SPD
voltagelimitingtypeSPD
限压型SPD
无电涌出现时在线SPD呈高阻状态；随着线路上的电涌电流及电压的增加，到一定值时SPD的阻抗跟着连续变小的SPD。
注：电压限制型SPD常用的元件有压敏电阻、抑制二极管等。有时也称这类SPD为“箱压型”SPD[QX/T10.1—2018,定义3.1.8］
多用途SPDmultiservice SPD
在同一外壳内具有两种或更多保护功能的电涌保护器，例如，在电涌条件下，可对电源、电信和信号提供保护，这些保护共用一个参考点。［GB/T18802.12—2014，定义3.1.42]3.6
multipoleSPD
多极SPD
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。［GB/T18802.1—2011,定义3.46]3.7
短路型SPD
short-circuiting type SPD
I类试验的SPD，当实际通过的电涌电流超过其标称放电电流I时，内部特性转变为短路状态的SPD。
[IEC61643-11:2011,定义3.1.7
impulse test classification
冲击试验分类
I类试验
classItest
使用冲击电流Imp，峰值等于冲击电流Iimp的8/20us冲击电流和1.2/50us冲击电压进行的试验。［QX/T10.1—2018,定义3.1.44.1]3.8.2
Ⅱ类试验class Ⅱ test
使用标称放电电流I和1.2/50us冲击电压进行的试验。［QX/T10.1—2018,定义3.1.44.23.8.3
Ⅲ类试验
classⅢtest
使用开路电压为1.2/50uS，短路电流为8/20us的复合波发生器（CWG)进行的试验，［QX/T10.1—2018,定义3.1.44.33.9
冲击电流
impulse current
流过SPD具有指定转移电荷量Q和在指定时间内具有指定比能量W/R的放电电流峰值。［QX/T10.1—2018,定义3.1.42]］2
标称放电电流
nominal discharge current
流过SPD具有8/20μs电流的峰值。［QX/T10.1—2018,定义3.1.43]］3.11
total discharge current
总放电电流Www.bzxZ.net
QX/T10.2—2018
<低压电气系统和光伏系统直流侧>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/T21714系列标准用作雷电保护等电位连接的I类试验SPD特别有关。[QX/T10.1—2018,定义3.1.58.1]3.12
《低压电气系统》持续工作电流continuous operating current for low-voltage electrical systemIc
在最大持续工作电压（Uc）下，流过各种保护模式的SPD的电流值。注：改写GB/T18802.12—2014，定义3.1.23.13
Efollowcurrent
SPD被施加冲击电流后，由电源系统流人SPD的电流峰值。注：I与电流Ic及Icpv有明显区别。[QX/T10.1—2018,定义3.1.26］3.14
short-circuit current rating额定短路电流
《低压电气系统和电子系统信号网络》电源系统的最大预期短路电流参数，用于评定连接指定脱离器的SPD。
[QX/T10.1—2018,定义3.1.56.1]3.15
供电电源的预期短路电流
Eprospective short-circuit current of apower supplyIp
在电路中SPD安装点，如果用一个抗阻可忽略的导体短路时可能流过的电流。「QX/T10.1—2018，定义3.1.273.16
额定断开续流值
follow current interrupting ratingSPD本身能切断的预期续流值。
[QX/T10.1—2018，定义3.1.28
rated load current
额定负载电流
由电源提供给负载，流经连接至低压电气系统的SPD和光伏系统直流侧的SPD的最大持续交流3
QX/T10.2—2018
电流有效值或直流电流。
［QX/T10.1—2018,定义3.1.30］3.18
最大持续工作电压
maximum continuous operating voltage<低压电气系统》可连续地施加在各种保护模式SPD上的最大交流电压有效值或直流电压。[QX/T10.1—2018,定义3.1.17.1]3.19
电压保护水平
voltageprotectionlevel
由于施加规定陡度的冲击电压和规定幅值及波形的冲击电流而在SPD两端之间预期出现的最大电压。
注1：电压保护水平由制造商提供，并不可被按照如下方法确定的测量限制电压超过对于Ⅱ类和/或I类试验，由波前放电电压（如适用）和对应于Ⅱ类与I类试验中直到I。和/或Imp峰值处的残压确定；
对于Ⅲ类试验，取决于复合波直到Uoc的测量限制电压注2：电压保护水平需低于相应位置被保护设备的耐冲击过电压多脉冲额定值，还需考虑SPD连接导线和外部脱离器上的感应电压降。
［QX/T10.1—2018,定义3.1.23]3.20
电力系统暂时过电压
temporary overvoltage value of the power systemUTov
在电网给定区域，持续时间相对较长的工频过电压。暂时过电压是低压系统或高压系统开关操作或内部故障产生的过电压。
注1：暂时过电压，典型持续时间可达几秒钟，通常是由开关操作或故障（例：甩负荷、单相接地故障等)引起的和/或由非线性（铁磁共振效应、谐波等)引起的。注2：改写GB/T18802.12—2014，定义3.1.8。3.21
暂时过电压试验值
temporary overvoltage testvalueU.
施加在SPD上并持续一个规定时间（tr）的试验电压，以模拟在暂时过电压（TOV)条件下的应力。［GB/T18802.1—2011,定义3.183.22
maximumcontinuousoperatingvoltageofthepowersysSPD安装点电力系统最大持续工作电压tem at the SPD location
在SPD安装点，SPD可能受到的最大工频电压有效值或直流电压。注1:仅考虑了电压调节和电压降低或升高，Ucs也称为现在最大系统电压，与U。有直接联系。注2：该电压不考虑谐振、失效、TOV或瞬态条件。［GB/T18802.12—2014，定义3.1.393.23
系统的标称交流电压
nominal a.c voltage of the system低压配电系统相线对中性线的交流电压有效值。4
［QX/T10.1—2018,定义3.1.20]3.24
额定冲击耐受电压
rated impulse withstand voltageUw
QX/T10.2—2018
由设备制造单位对设备或设备的一部分规定的冲击耐受电压，它代表了设备的绝缘耐受过电压的能力。
注：本部分仅考虑在带电导线和接地之间耐受电压。［[GB/T18802.12—2014，定义3.1.47]3.25
SPD的脱离器
脱离器
SPD disconnector
把SPD全部或部分从电源系统脱离的装置（内部的和/或外部的）。注：这种脱离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。脱离器可以是内部的（内置的）或者外部的（制造商要求的）。它可具有不止一种脱离功能，例如过电流保护功能和热保护功能，例如过电流保护功能和热保护功能。这些功能可以分开在不同装置中FQX/T10.1—2018，定义3.1.13
剩余电流保护器
residualcurrentdevice;RCD
在规定的条件下，当剩余电流达到给定值时便断开电路的一种机械式开关电器或电器的组合。[QX/T10.1—2018,定义3.1.14]
后备过电流保护
backupovercurrentprotection
安装在SPD外部前端的一种用于防止SPD不能阻断工频短路电流而引起发热和损坏的过电流保护（如熔断器、断路器）。
为保护设备免受长时间的持续过电流的损害，有时也单独串联在被保护线路中。「QX/T10.1—2018，定义3.1.103.28
状态指示器
status indicator
指示SPD脱离器工作状态的器件。注：这些指示器与SPD一体，并具有声或光报警，或具有遥控信号装置等功能。［QX/T10.1—2018,定义3.1.15]3.29
modes of protection
保护模式
在端子间保护被保护元器件的电流路径。[QX/T10.1—2018，定义3.1.16
4被保护的系统和设备
4.1低压配电系统
4.1.1低压配电系统分为低压交流配电系统和低压直流系统，低压配电系统资料参见附录A。4.1.2低压交流配电系统按接地型式分为TN（TN-C，TN-S,TN-C-S）、TT和IT三类，SPD的Uc、UT、接线形式与低压交流配电系统的接地型式有关4.1.3低压直流系统可分为接地系统和不接地系统（或非有效接地系统）。5
QX/T 10.2—2018
4.2被保护设备的特性
在选择SPD的U，值时，应了解被保护设备的绝缘耐冲击特性，被保护设备的特性参见附录B。当考虑被保护设备免受绝缘击穿时，应使SPD的有效电压保护水平小于设备的绝缘耐冲击过电压额定值。
5SPD分类、技术参数和使用条件5.1分类
SPD的分类见QX/T10.1一2018中表3。本部分选用了SPD按冲击试验类型分类，即I类试验、Ⅱ类试验和Ⅲ类试验的SPD分别用T1、T2和T3表示SPD的三种试验类别。5.2技术参数
5.2.1主要技术参数如下：
a）T1冲击电流（Iimp）、T2标称放电电流（I.）、T3短路电流（Isc）；注：开路电压Uoc和短路电流Isc的数值关系为开路电压值是短路电流值的两倍电压保护水平（Up）；
最大持续工作电压（Uc）。
5.2.2其他技术参数如下：
暂时过电压试验值（Ur）；
额定短路电流（IscCR）和额定断开续流值（In）；b）
额定负载电流（IL）；
电压降（△U）；
持续工作电流（Ic）。
5.3使用条件
5.3.1正常使用条件
5.3.1.1周围空气温度
周围空气温度在一5℃～十40℃之间。5.3.1.2海拔高度
安装地点的海拔高度为一500m～十2000m。注：对用于海拔高度高于2000m的SPD，制造商和用户协议时需要考虑到空气冷却作用和电气强度的下降5.3.1.3空气相对湿度
周围空气温度为十40℃时，空气的相对湿度不超过50%，在较低的温度下可以允许有较高的相对湿度，例如20℃时达90%。对由于温度变化产生的凝露应采取特殊的措施，5.3.1.4污染等级
制造商应说明其产品适应的污染等级，并根据不同的污染等级设计SPD的电气间隙和爬电距离。污染等级的划分见QX/T10.1一2018附录D。6
5.3.2非正常使用条件
QX/T10.2—2018
非正常使用条件下的SPD可按制造商和用户的协议确定，如周围空气温度扩展至一40℃～十70℃时，应进行QX/T10.12018附录M中规定的试验。6SPD的选择
6.1评估
确定是否安装SPD应符合附录C的要求，SPD安装位置的预期雷电流计算参见附录D。6.2SPD的安装位置和类型
6.2.1SPD的安装位置
在电气系统中，SPD宜安装在图1所示的不同区域的界面处。，H
注1：该图仅作为SPD安装位置的示意。注2：MB主配电盘，SB分配电盘，SA电源插座。U,I
图1SPD安装位置示意图
6.2.2SPD的类型选择
6.2.2.1一般规定
般规定如下：
Ug,I。
a）在各类防雷建筑物的户外线进人建筑物处（LPZO区和LPZ1区交界处，即MB处），应安装T1的SPD，在GB/T21714.1一2015规定的S1、S3型雷击产生的损害概率可以忽略的情况下，可安装T2的SPD。
b）靠近被保护设备（LPZ1区与LPZ2区交界处或更高防雷区交界处，即SB或SA处），应安装T2的SPD,在GB/T21714.1一2015规定的S1、S3型雷击产生的损害概率可以忽略的情况7
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