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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 2

7.7 SPD的脱离器和SPD过载时的安全性能

    一般要求

    这些试验应在每个SPD上进行.对SPD的每种保护模式进行试验,每次使用新的试品.

7.7.1SPD脱离器的动作负载耐受试验

    在动作负载试验(见7.6)时,试验SPD脱离器,试验时,制造厂规定的脱离器不应动作;试验后,脱离器应能正常工作。

7.7.2SPD的热稳定试验

7.7.2.1耐热试验

    SPD在环境温度为80C士5K的加热箱中保持24 h.试验时.SPD的内部脱离器不应动作.

7.7.2.2热稳定试验

  试验要求

  任何电压开关元件应用铜导线短路,铜导线的直径应使其在试验时不会熔化,应对每种保护模式进

行试验;但是如果某些保护模式是相同的,允许仅对配置最严酷的保护模式进行试验.

  试验程序有两种不同的情况:

  .‘如果SPD仅包括电压限制的元件,采用a)试验程序I

  一…如果SPD包括电压限制和电压开关元件.采用b)试验程序.

  a)没有开关元件与其他元件串联的SPD的试验程序

    试品连接到工频电源.

    电源电压应足够高使SPD有电流流过.对于该试验,电流调整为一恒定值。电流按下列规定值

    逐级增加:2、5、10、20、40、80、160、320、640和1 000 mA的有效值或相应峰值,误差士10%.

    如果巳知,起始点可从2 mA变到最大功耗,

    每次通电应达到热平衡(即在I0 min内温度的变化小于2K).

    试验时-连续监测SPD最高表面温度点(仅对易触及的SPD)和流过SPD的电流(可以通过初始

    试验或进行多点监测以确定最高表面温度点).

    如果一个SPD脱离器动作,试验终止.为了避免脱离器的任何故障,不应再增加电压.

    如果在SPD接线端子间的电压低于Uc,调回Uc并保持15 min,且电流不再调节,为此,需要一

    个具有短路电流承受能力的工频电源,在任何脱离器动作前,它不会限制电流.最大电流值不应

    超过脱离器短路耐受能力的最大规定值.

    b)有开关元件与其他元件串联的SPD的试验程序

    与其他元件串联的开关元件短路,下列试验程序适用.

    对SPD施加电压阢,电源应具有足够高的短路电流,以便鸵使过电流保护或制造厂规定的过电

    流脱离器断开.

    如果没有明显的电流流过,应使用a)试验程序,但是仍短路开关元件,

    如果SPD每种保护模式包含一个以上的脱离器,试验程序应继续到所有脱离器都动作.

    合格判别标准

    户内型SPD:试验时表面温度应总是低于l20℃,在脱离器动作后5 min,表面温度应低于80℃.

    注: l20℃和80°C的温度值暂定.

    户外型SPD:应没有燃烧的痕迹或SPD的部件弹出的现象.

    易触及的SPD:试后,对防护等级大于或等于IP2X的SPD,使用标准试指施加5N的力(见

GB/T 4208),除了SPD按正常使用安装后可触及部分外,不应触及带电部件.

    如果脱离器动作.SPD应有明显、有效和永久断开的迹象.为了验证该要求,用等于2Uc,.的工频电

压施加lmin,流过的电流不应超过0.5mA(有效值).

7.7.3连接过电流保护(如果有)的短路电流耐受能力试验

  试验要求

  工频电源特性:由制造厂按表11给定SPD接线端子上的预期短路电流和功率因数。试验电压调整

到U。.

表11  预期短路电流和功率因数

    Ip(kA)(+:)%

    COS∮(一:∞)

    Ip≤1.5

    0.95

    1.5< Ip≤3.0

    0.9

    3.O< Ip≤4.5

    0.8

    4.5< Ip≤6.O

    O.7

    6. O<Ip≤10.0

    0.S

10.O< Ip≤ 20.0

    O.3

ZO.0<Ip≤.50

    0.25

    50.0<Ip

    0.2

    注:恢复电压按GB/T14048.1.

    试品按制造厂说明书的要求安装.

    SPD本身及其脱离器和过电流保护应放在一个立方体形木盒内,木盒侧面离SPD外表面500 mm

士50 mm.盒的内表面用薄纸或纱布覆盖.盒的一面(不是底面)保持打开,以便能按制造厂要求连接电

源电缆.

注1:薄纸:薄、软和有一定强度的纸.一般用包囊易碎的东西,其单位重量在12 9/m^2和25 9/m^2之间.

注2:纱布t重约29 g/mI—30 g/mz并且每平方厘米有13Xll条的编织物,

    试品准备

    对仅包含一个非线性元件的SPD以及包含仅是串联连接的多个非线性元件的SPD.在3.4和/或

3.5中所述的SPD的每个电压限制元件和电压开关元件应采用适当的金属(饲如,铜)块(元件模型)来

代替-以确保内部连接,连接的截面和周围的材料(例如,树脂)以及包装不变.

    对带并联连接的非线性元件的SPD.对包含如3.4和3.5所述的一个或几个非线性元件的SPD的

每个电流回路,应按上述方式分别准备一组试品,每组三台试品.

    注:应由制造厂提供按上述要求准备的试品.

    试验程序

    试品连接到符合表11的工凝电源,试验电压调整至Uc,进行三次试验.如果有一个可更换的或可

重新设定的内部的或外部的脱离器动作,则每次均应更换或重新设定相应的脱离器.如果脱离器不能更

换或重新设定,则试验停止.

    合格判别标准

    试验期间-电源短路电流应在5s以内切断.试验时,薄纸或纱布不应燃烧.此外,应不会对人员或

设备产生爆炸或其他危险。

    易触及的SPD,试后,对防护等级大予或等于IP2X的SPD,使用标准试指施加一个5N的力(见

GB 4208),除了SPD按正常使用安装后可触及部分外,不应触及带电部件.

    应有明显的、有效和永久断开的迹象.为了检查这一要求,对动作的脱离器施加等于Uc的工频电压

1 min.电流不应超过O.5 mA有效值.

7.7.4暂态过电压(TOV)故障试验

    本试验适用于连接在相和地间的SPD,制造厂说明这种SPD在IEC 60364-4-442所叙述的非正常

的TOV条件下具有安全故障模式.

    使用新的试品,并按制造厂说明的正常使用条件安装.

    试品被放置在正方形木盒内,木盒侧面高SPD外表面500 mm士SO mm.盒的内表面覆盖薄纸或纱

布.盒的一面(不是底面)保持打开,以便按制造厂要求连接电源电缆.

    SPD的带电端子应全部连接在一起,然后再和接地端子间施加下列暂态过电压.

    建议暂态短时过电压等予IEC 60364-4-442中规定的值(取决于系统).持续时间200 ms,试验电流

限制到300 A(有效值).该值也可按国家有关部门的规程改变.

    试验时,薄纸或类似物体不应着火.

    试后,SPD可以损坏.IP等级大于IP2X的电器外壳不应使标准试指可舷及带电部件.

7.7.5待机功耗和残漉试验

    SPD按制造厂的说明连接到最大持续工作电压(Uc)的电源,测量SPD消耗的视在功率(伏安),测

量流过PE端子的残流,

    注1t如果制造厂允许SPD安装有几种配置,本试验应对每种配置进行.

    注2:应测量真有效值电流.

7.7.6TOV特性试验

7.7.6.1试验程序

    应采用新的试品,按制造厂的说明如正常使用一样安装.

    SPD应放置在一个立方体形的木盒内,木盒侧面离SPD外表面500 mm士50 mm.盒的内表面覆盖

薄纸或纱布.盒的一面(不是底面)保持打开,以便按制造厂要求连接电源电缱.

    试品应连接到UT(一}%)的工额电压,持续时间为tT=5 s(一2%).电源应眙输出一个足够高的电流,

以确保在试验过程中SPD端子上的电压不会跌落到巩的95%以下,或能输出规定的SPD的短路耐受

电流,两者取较小值.

    在施加阱后100 ms或更短的时间内,应在试品上施加等于Uc(一2%)并具有同样电流能力的电压

30 min.

t1=0                   }U1=附录B中表B.1的TOV值

t2=5s(_:S)

t2《t3《(t2+lOOms)     }U2=Uc(-5 %)

t4=3Omin(_ie%)

图7 TOV特性试验的试验电路示例和时间图

7.7.6.2合格判别标准

    a) TOV故障模式

    如果制造厂声明在规定的阱值具有TOV故障模式,在试验过程中薄纸或等同的材料不应

    燃烧.

    IP等级大于IP2X的SPD外壳不应损坏到使标准试指可触及带电部件.

    如果脱离器动作.SPD上应有明显的、有效和永久断开的迹象.为了检查这一要求,施加等于Uc

    的工频电压1min,电流不应超过0.5mA有效值.

    b) TOV耐受特性

    如果制造厂声明在规定的UT值具有TOV耐受特性.SPD只有满足下列的附加条件才能通过

    试验:

    一在施加阢期间.SPD具有热稳定性.如果在施加电压Uc。的最后15 rain厶阻性分量的峰值成

    功耗不再增加,则认为SPD是热稳定的.

    一试品冷却到接近环境温度后,用7.5规定的试验确定限制电压,以检查是否保持制造厂规

    定的电压保护水平.但7.5.2的试验仅在In下进行,7.5.4和7.5.5的试验仅在巩下进行.

    辅助电路,如状态指示器,应正常工作.

    目测检查试品,不应发现任何损坏的迹象.

7.8二端口和输入/输出端子分开的一端口的SPD试验

7.8.1  确定电压降百分比的试验

    在输入端施加电压Uc,并保持在一5%内。试验时使额定负载电流流过阻性负载,同时测量输入和

输出电压.使用公式(1)确定电压降百分比.

                  △U=[(U输入-U输出)/U输入]×100%    …    ”(1)

    应记录该值并符合制造厂的规定。

7.8.2额定负载电流(IL)

    用7.3.1规定的最小截面的电缆,在环境温度下按7.8.1的要求对SPD通电,负载电流应整定为

制造厂所规定的额定负载电流.不允许对SPD进行强迫冷却.

    如果外壳达到热稳定,且在正常使用时可接触部件的沮度不超过室内环境温度40 K(见2.1),则

SPD试验合格.

7.8.3连接SPD脱离器(制造厂要求的,如果有时)的负载侧短路耐受能力试验

    不短路任何元件,但用7.3.1规定的最大截面积及500 mm长的导体短路所有的负载端于,重复

7.7.3的试验.

    合格判别标准

    试验时,电源的短路电流应在5s内断开。试验过程中,薄纸或纱布不应燃烧,此外,应不会对人员

或设备产生爆炸或其他危险.

  可触及SPD

  试验后.IP等级等于或大于IP2X的SPD.用标准试指施加一个5N的力(见GB 4208)不应触及带

电部件.如果没有内部的脱离器动作.SPD应满足7.4.1和7.5的要求,如果一个SPD内部的脱离器

动作,应有明显的、有效和永久断开的迹象,

    在检查断开时,采取下列步骤t

    a)确认输出端没有电压I

    b)在相应的输入端子和输出端子间施加等于2倍Uc.的工频电压1 min,不应有超过0.5mA(有效

值)的电流流过.

    试验应包括所有制造厂规定的与SPD串联的辅助部件.

7.8.4负载侧电湔耐受能力

    对本试验进行:

    m15次8120电流冲击I

    ——或15次复合渡冲击,开路电压为Uoc.

    对试品的输出端口施加等于制造厂规定的负载侧电涌耐受能力值的冲击,冲击分成3组,每组5

次,用标称电流至少为5A的电源对SPD施加Uc.,每次冲击应与电源频率同步,同步角应从0°角开始.

以30°士5°的间隔逐级增加.

    两次冲击之间的间隔时间为50 s~60 8,两组之间的间隔时间为25 min—30 min.

    整个试验过程中,试品应施加电压.应记录输出端子上的电压.

    合格判别标准

    如果满足7.6.6的判别标准,则SPD通过试验.

7.9附加试验

    7,9全部是安全条款.

7.9.1  带有软电缆和电线的移动式SPD及萁建接

7.9.1.1移动式的SPD应提供有电线固定装置,以便使连接至接线端子或端头处的导线免受应力(包

括扭纹).并使导线绝缘层免受磨损.

    导线护套(如有的话)应夹紧在电线固定装置上。

    通过检查来检验其是否符合要求,

7.9.1.2导线定位的有效性可采用图8所示的设备进行下列试验来检验.

偏心轮

                                 图8电缆保持力的试验装置

不可拆线的SPD按供货状态进行试验;试验在新的试品上进行.

可拆线的SPD用制造厂规定的标称截面的电缆进行试验.

可拆线的SPD的软电缆导线或电线的导线插入接线墙子,螺钉拧紧至剐好使导线不易移位为止.

电线固定装置按正常方法使用,夹紧螺钉(如有的话)用表12规定的2/3的扭矩拧紧.

                                  表12夹紧螺钉的凝固要求

    标称螺纹直径/mm

    扭矩/Nm

    d≤2.8

    0.2

    0.4

 

    2.8<d≤3.O

    O.25

    0.5

 

    3.0<d≤3.2

    0.3

    0.6

 

    3.2<d≤3.6

    0.4

    0.8

 

    3.6<d≤4.1

    0.7

    1.2

    1.2

    4.1<d≤4.7

    0.8

    1.8

    1.2

    4.7<d≤5.3

    0.8

    2.0

    1.4

    试品放置在试验装置上,使进入试品处的电线或电线的轴线处于垂直位置.

    然后用以下的拉力对电缆或电线拉100次:

    ——60 N,如果额定电流不大于16A和额定电压小于等于250 VI

    ——80 N,如果额定电流不大于16A和额定电压大于250 Vl

    ——I00 N,如果额定电流大于16A.

    实际施加拉力时应无冲击,每次时间为1s.

    应注意:同时对软电缆的所有部分(电线、绝缘和护套)施加相同的拉力.

    试后,电缆或电线不应移动2 mm以上.对于可拆线SPD.在接线端子中导线端部不应有明显移位,

对于不可拆线SPD,电气连接不应断开.

    为了测量纵向位移,在试验开始前,当电缆或电线承受拉力时在其离试品或电缆护套端部大约

20 mm处作一标记.

    对于不可拆线SPD.如果试品或电缆护套没有明确的螭部,则在试品本体上作一附加标记。

    试验后,在电缆或电线承受拉力时,测量电缆或电线上标记相对于试品或电缆护套的位移.

7.9.1.3不可拆线的SPD应提供符合GB 5023和GB 5013的软电缆或电线,其导线截面积应适合于

SPD及有关器件的最大额定值.

    通过检查’测量和检查软电缆或电线符合GB 5023和GB 5013(适用时)来检验是否符合要求.

7.9.1.4不可拆线SPD的设计应能防止软电缆或电线在进入SPD时受到过度弯曲.

    防止过度弯曲的护套应采用绝缘材料制成,并采用可靠的固定方法.

    螺旋状的金属弹簧,无论是裸金属还是覆盖有绝缘材料,均不应用作电线护套.

    通过检查和用图9的试验装置进行弯曲试验来检查其是否符合要求。

        试晶固定装置                                              单位为毫米

                         图9弯曲试验装置

    试验使用新的试品.

    试品固定在试验装置的摆动机构上。当它在中间位置时,进入试品处的软电缆或电线的轴线处于垂

直位置-并通过摆动轴。

    SPD应这样定位,通过调节摆动机构的固定部件与摆动轴之间的距离,使试验装置的摆动机构在

整个摆动过程中电线所作的横向移动最小.

    为了通过实验易于找出在试验时电线横向移动最小的安装位置,弯曲装置的构造应能使安装在摆

动机构上SPD的各种不同支架易于调节.

    电缆或电线加重物作负载,使所加的力为:

    ——20 N,用于标称截面积超过0.75mm^2的SPD;

    ——lO N,用于其他SPD.

    导线通以SPD额定电流或下列电流,两者中取较小者:

    ——16A,用于标称截面超过0.75 mm^2的SPDf

    ——1OA,用于0.75 mmz标称截面的SPDI

——2.5A.用于标称截面小于0.75 mm^2的SPD.

导线间的电压等于试品的额定电压.

摆动机构在90°的角度(垂直轴线两边各45°)内摆动,弯曲的次数是10000次,弯曲的速率是60次/min.

    向前摆动一次或向后摆动一次均为一次弯曲.

    带圆截面电缆或电线的试品弯曲5 000次后,在摆动机构内转过90°,带扁平电线的试品仅在与包

含导线轴线的平面垂直的方向进行弯曲.

    在弯曲试验时;

    ——电流不得中断,

    ——导线之间不得短路.

    如果电流达到SPD的试验电流2倍时,则认为软电缆或电线导线之间发生了短路.

    试品通以额定电流的试验电流时,每个触点与对应导线间的电压降不应超过10 mV.

    试验后,护套(如有的话)不应与本体分开,电缆或电线的绝缘不应有磨损现象,导线的断线丝不应

刺穿绝缘以致于变成易触及的.

7.9.2机械强度

7.9.2.1 SPD应具有足够的机械强度,以使其能承受安装和使用过程中遭受的机械应力.

  通过下列试验来检验其是否符合要求:

  用图10所示的撞击试验装置对试品进行撞击试验.

    单位为毫米

①——摆 

②——框架 

③——下落高度 

④——试品 

⑤——安装架    

  a)试验装置

图10撞击试验装置  

 

部件的材料。

①——聚酰胺I

⑦.@.④,⑤——Fe360钢.

    b)储能摆锤的撞击元件

    图10(续)

    撞击元件的头部有一个半径为10 mm的半圆形球面,它是由洛氏硬度为HR100的聚酰胺材料制

成,质量为150 g士1 g.

    它被剐性地固定在一根外径为9 mm,壁厚为0.5mm的钢管下端,钢管上端可在转轴上转动,使它

只能在一个垂直平面上摆动.

    转轴的轴线是在撞击元件轴线上方1 000 mm士1 mm处.

    确定撞击元件头部的洛氏硬度时,可使用球的直径为12.7 mm士0.002 5 mm;起始载荷为100 N士

2N和过载荷为500 N士2.5N.

    注:关于确定塑料洛氏硬度的补充说明见IS0 2039-2.

    试验装置应设计为:必须将1.9 N~2.O N之间的力施加到撞击元件的表面上,才能使钢管保持在

水平位置.

    将试品安装在一块8 mm厚,长宽均约为175 mm的层压板上,层压板上下两边固定在刚性托

架上.

    移动式SPD的试验像固定式SPD一样,但用辅助装置把它固定在层压板上.

    安装支架的质量应为10 kg士1 kg,它应安装在一个刚性框架上.

    安装支架应设计为:

    ——试品能这样放置,使撞击点位于通过转轴轴线的垂直平面上.

    ’’试品能够在水平方向移动,并且能绕着一根与层压板表面垂直的轴线转动.

    ——层压板能绕着一根垂直轴线转动。

    嵌入式SPD安装在一个铁树木或类似机械特性的材料制成的基座的凹槽内,再整个固定在层压板

上(SPD不在其相应的安装盒中试验).

    如果使用木板,则木板纤维的方向应垂直于撞击的方向.

    螺钉固定的嵌入式SPD,应用螺钉固定在嵌入基座的凸缘上.卡爪固定的嵌入式SPD应用卡爪固

定在基座上,

  在撞击实施前,应用表12规定值2/3的扭矩把底座和盖子的固定螺钉拧紧.

     

试品安装应使撞击点位于通过转轴轴线的垂直平面上.

撞击元件允许从表13规定的高度落下.

    表13用于撞击要求的下藩距离

下落高度

mm

受撞击的外壳

普通SPD a

其它SPD

100

150

200

250

A和B

C

D

-

-

A和B

C

D

a普通SPD.即按正常使用要求安装在垂直表面时,防护等级为IPX0或IPXI的-其他SPD.指防护等级高于1PX1的SPD.(见GB 2099-1中表21)

注:

A——前面部件,包括凹进部件。                

B——正常安装后,从安装表面突出小于15  (从端算起的距离)的部件,除了上面的A。

C——正常安装后,从安装表面突出大于15  而小于25  (从墙算起的距离)的部件,除了上面的部件A

D——正常安装后,从安装表面突出大于25  (从墙算起的距离)的部件,除了上面的部件A.

    下落高度取决于试品离安装表面最突出部分,并施加在试品的所有部分,除A部分以外.

    下落高度是摆释放时测试点位置与撞击瞬间测试点位置之间的垂直距离-测试点是标志在擅击元

件表面上的一点,该点是通过钢管摆的轴线和撞击元件的轴线的交点并垂直于该两轴线构成的平面的

直线与撞击元件表面的交点。

    试品受到的撞击是均匀的分布在试品上。敲落孔不施加撞击.

    施加下列撞击:

    ——对于A部件,撞击5次:1次在中心.试品水平移动后:在中心和边缘间薄弱的点各1次,

    然后把试品绕它的垂直于层压板的轴线转过900之后,在类似的点务1次。

    ——对于B(适用时),C和D部件,4次撞击I

    ·在层压板转过60°后,在试品的一侧面撞击1次,保持层压板的位置不变,试品绕它的垂直

    于层压板的轴线转过90。之后,在试品的另一侧面撞击1次,

    ·把层压板往相反方向转过60。,对试品的其他两侧面各撞击1次.

    试验后,试品应无本部分含义内的损坏.尤其是带电部件应不易被标准试验指触及.

    对于外表的损坏以及不导致爬电距离或电气间晾减少的小的压痕和不会对防触电保护或防止水的

有害进入产生不利影响的小碎片均可忽略不计.

    用正常或校正视力,不采用附加的放大手段不可见的裂缝,玻璃纤维增强棋塑件及类似材料表面裂

缝可以忽略.

7.9.2.2移动式SPD在图11所示滚筒中试验-

    可拆线SPD连接制造厂规定的软电缆或电线,自由长度大约为100 mm.

    用表12规定值2/3的扭矩拧紧接线端子的螺钉和装配螺钉.

    不可拆线的SPD按供货状态进行试验,软电缆或电线截短至露出SPD约100 mm长.

    试品从500 mm高度下落至3 mm厚的钢板上,落下次数为;

    ——1 000,如果试品质量(不带电缆或电线)不超过100g;

    ——500,如果试品质量(不带电缆或电线)超过100g,但不超过200g;

    ——100,如果试品质量(不带电缆或电线)超过200g。

单位为毫米

               

面剖A—A

  ①——木块I

  ②一一铜.

  ③——橡皮I

  ④——塑料薄板.

  -旋转筒的本体由1.5mm厚的铜板制成.

    圈11滚筒

    滚筒以5次/min的速率旋转,使试品每分钟下落10次.每次仅一个试品在滚筒里进行试验.

    试后,试品应没有损坏,尤其是:

    ——任何部件不应分离或松动.

    ——应不能触及带电部件,即使用标准试验指施加不超过10 N的力也不应触及。

    试后检查,对软电缆或电线的连接应特别注意.只要电击保护不受影响,允许有小的碎片碎裂.

    不减小爬电距离或电气闻晾的外观损害和小的凹痕可忽略不计.

    用7.5的试验确定限制电压.

    7.5.2的试验仅在In下进行,7.5.4和7.5.5的试验仅在Uoc。下进行.

    对7.5.3的试验,应采用10次测量峰值的最大值.

    如果限翩电压低于或等于Up,则试品通过试验.然后,试品连接至额定频率和最大持续工作电压仉的电源,试验变压器至少应具有200 mA的短路电流能力,除非制造厂提出另外的电流值,测量流过试品的电流,其阻性分量(在正弦波峰值处测量)不应超过1 mA.

7.9.3耐热

1.9.3.1 SPD在温度为100℃士2K的加热箱中保持lh.内部组装的任何密封化合物不应流出.冷却后,试

品按正常使用条件安装,应不可能触及任何带电部件,即使用标准指施加—个不超过5N的力也不可触汲。

    即使SPD的脱离器打开,也可认为SPD已通过试验.

7.9.3.2 SPD中用绝缘材料制成的外部零件用图12a)和图12b)所示的试验装置进行球压试验.

    绝缘材料制成的把载流部件和接地电路的部件保持在其位置上必须的外部零件,在一个温度为

125℃士2K的加热箱中进行试验.

    绝缘材料制成的不是把载流部件和接地电路的部件保持在其位置上必须的外部零件,即使这些零

件与它们相接魅,试验在70℃士2K的加热箱中进行。

    把被试品适当地固定,使其表面处于水平位置,把一个直径5 mm的钢球用20 N的力压此表面.

    lh后,把钢球从试品上移开.然后把试品侵入冷水中使其在10s内冷却至环境温度.

    润量由钢球形成的压痕直径不应超过2 mm.

注:陶瓷材科的部件可不进行此项试验,

①——试晶;   ③——重物;

②——压力球; ④——样品支架

a)球压试验装置          ①               单位为毫米

R=2.5

    ①——载荷杆.

                                       b)球压试验的麓荷杆

                                       圈12球压试验装置

7.9.4耐非正常热和耐燃

    灼热丝试验应按GB/T 5169. 10中第4章~第10章在下列条件下进行:

    ——对于SPD中用绝缘材料制成的把载流部件和保护电路的部件保持在位置上必需的外部零件,

    试验应在850℃士15K温度下进行.

    ——对于所有由绝缘材料制成的其他零件,试验应在650℃士15K温度下进行.

    就本试验而言,平面安装式SPD的基座可看作是外部零件.

    对陶瓷材料制成的部件不进行此试验.

    如果绝缘件是由同一种材料制成,则仅对其中一个零件按相应的灼热丝试验温度进行试验.

    灼热丝试验是用来保证电加热的试验丝在规定的试验条件下不会引燃绝缘部件,或保证在规定的

条件下可能被加热的试验丝点燃的绝缘材料部件在一个有限的时间内燃烧,而不会由于火焰或燃烧的

部件或从被试部件上落下的微粒而蔓延火焰.

  试验在一个试品上进行.

    在有疑问的情况下,可再用两个试品重复进行此项试验,

    试验时,施加灼热丝一次.

    试验期间-试品处于其规定使用的最不利的位置(被试部件的表面处于垂直位置).

    考虑加热元件或灼热元件可能与试品接触的使用条件,灼热丝的磺端应施加在试品规定的表面上.

    如果符合下列条件,试品可看作通过了灼热丝试验:

    ——没有可见的火焰和持续火光,或

    ——灼热丝移开后试品上的火焰和火光在30 s内自行熄灭.

    不应点燃薄棉纸或烧焦松木板.

7.9.5验证电气间曝和扁电题膏

    确定电气间隙和爬电距离时,不考虑放电间隙电极之间的距离.

7.9.5.1户外型SPD

    带电部件和地之间的电气间隙和爬电距离不应小于表14规定的值.

表14户外型SPD的电气间隙和爬电距离

 

 

    绝缘材料的爬电臣离‘/mm

  SPD最大持续工作电压/v

  量小电气间/mm

    CTI≥600

    400≤CTI≤600

    <450

  450~600

600~1200

1200~1500

    3

    5.5

    8

    10

    6

    12

    20

    30

7.5

15.5

   25

   40

  ‘如果污染等级低于4或通过污染试验,可以采用其他值.

  征:这些但是羞于GB/T 16935.1,海拔商度低于2 000m,污染等级4和非均匀电扬条件.相比漏电J起痕指效

    (CTI)值按GB/T 4207方法A.

7.9.5.2户内型SPD

电气间隙和爬电距离不应小于表15规定的值.

表15户内型SPD的电气间隙和爬电距离

 

    SPD持续工作电压

 

<100V

  100 V

~Z00V

  200 V

~450V

  450V

~600V

  600 V

~200 V

 1200V

~1500 V

电气间隙(单位为毫米(mm))

1)不同极的带电部件之间

2)带电部件与

  —一安装SPD时必须拆卸的同定蓝的螺钉

    成其他工件之间

  ——安装表面(注2)

  一一安装SPD的螺钉或其他工件之间(注2)

  ——壳体之问(注1和注2)

3)脱离嚣机构的金属部件与

  ——壳体之间(注1)

  一-安装SPD的螺钉或其他工具

 

  1

 

  1

 

  2

  2

  l

 

  1

  1

 

  2

 

  2

 

  4

  4

  2

 

  2

  2

 

  3

 

  3

 

  6

  6

  3

 

  3

  3

 

5.5

 

5,5

 

11

11

5.5

 

5.5

5.5

 

    8

 

    8

 

    16

    16

    B

 

    B

    8

 

IZ

 

12

 

24

24

12

 

12

12

爬电距离(单位为毫米(mm))

4)不同极的带电部件之间

5)带电部件与

    一安装SPD时必须拆卸的同定置的螺钉

    或其他工件之间

  ——安装SPD的螺钉或其他工件之间

  一·壳体之间(注1)

 

    1

 

    l

 

    2

    1

 

    2

 

    2

 

    4

    2

 

    3

 

    3

 

    6

    3

 

5.5

 

5.5

 

11

5,5

 

    8

 

    B

 

    16

    B

 

    12

 

    12

 

    24

    12

    注1I定义见7.9·7·2.

    注2t如果SPD的带电部件与金属隔板或SPD安装平面之间的电气间晾和爬电距离仅与SPD的设计有关,使

    得SPD在最不利的条件下(甚至在金属外壳内)安装,其电气间隙和爬电距离也不会藏少时.则采用第一

    和第四行的值就足够了.

7.9.5.2.1试验:测量

    不接导线以及连接制造厂规定的最大截面积的导线时,测量电气间隙和爬电距离.

    假定螺母和非圆头螺钉是拧紧在最不利位置,如果有隔板,电气间晾沿着黑板测量,如果隔板由不

连接在一起的两部分组成,电气间骧通过分隔的间隙测量。绝缘材料制成的外部零件的槽和孔的爬电臣

离测量至可触及表面覆盖的金属箔之间的距离:测量时金属箔不能压人孔内,用试验指(见7.9.1)将它

推进角落和类似的地方.

    如果在爬电距离路径上有槽,只有在槽宽至少为1 mm时,才把槽的轮廓计人爬电距离I槽小于

1咖,仅考虑其宽度.

    如果隔板由不粘合在一起的两部分组成,爬电距离通过分开的间隙测量.如果带电部件与隔板相应

表面之间的空气间隙小于l mm.仅考虑通过分隔表面的距离,把它看作爬电距离.否则,把整个距离,

即空气隙和通过分隔表面的距离之和看作电气间隙。如果金属部件被至少2 mm厚自硬性的树脂覆盖,

或如果能承受7.9.8的试验电压的绝缘覆盖,则不需要测量爬电臣离和电气间隙.

7.9.5.2.2填充物不应满过槽孔的边缘,而应牢固地附着在槽孔壁及其中的金属物上,

    试验。目检和不使用工具即可取出填充物.

7.9.6耐曩电起癌

    对陶瓷制作的绝缘材料,或爬电距离至少等于7.9.5规定值的2倍时,本试验不适用.

    试验采用GB 4207溶液A,试验电压为175 V.

7.9.7绝缘电阻

    试验按照GB 10963.

7.9.7.1试品按以下要求准备:

    试品如有附加的进线孔,则全部打开I如有敲落孔,则打开其中一个孔.把不借助工具就能拆卸的盏

和其他部件取下,如有必要同样进行耐潮试验,潮湿处理应在相对湿度保持为91%~95%的潮湿箱中

进行.放置试品处的空气温度保持在20℃~30℃之间的任一合适温度T士1℃内.试品在放人潮湿箱之

前,应预热至T和(T+4)温度之间.

    试品应在潮湿箱中保持2天(48 h).

    注1.大多数情况下,试晶在进人潮湿箱前应在所要求的丑度下至少保持4h,即蕾达到这个温度.

    注2 z潮湿箱中放置硅酸饷(NozSO,)或硝酸钾(KNOa)的饱和水溶液,并使其与箱内空气有一个足够大的接触面,就可获得91J~—95~的相对湿度.

7.9.7.2潮湿试验后经30 min,-—60 rain,施加500 V的直流电压60s后测量绝缘电阻.

    把被拆下的部件重新装好后,在潮湿箱或在使试品达到规定温度的房间里进行测量,

    按下列要求进行测量;

    a)在所有互相连接的带电部件和SPD易偶尔接触的壳体之间,

    本试验术语。”壳体”包括,

    一所有容易触及的金属部件和按正常使用安装后可触及的绝缘材料表面覆盖的金属箔.

    一安装SPD的平面,如有必要,该表面可覆盖金属箔.

    一把SPD固定在支架上的螺钉和其他工件,

    对于这些测量,金属箔应这样覆盖.使可能存在的模铸件也受到有效的试验.

    b)在SPD主电路的带电部件和辅助电路的带电部件(如果有的话)之间.

    绝缘电阻应不低于。

    5 MΩ---对于a)项的测量结果,

    2 MΩ---对于b)项的测量结果.

7.9.8介电强度

    户外型SPD在外壳的接线端间试验,不带内部零件,

    试验时.SPD应按GB/T 16927.1进行喷淋.

    户内型SPD按7.9.7.2的a)和b)所述进行试验.

    按表16用交流电压对SPD进行试验.开始时电压不超过所耍求的交流电压的一半,然后在30 s内

增加至全值,并保持1 min.

    不应发生闪络和击穿,然而如果在放电时电荷电压的变化小于5%可允许局部放电.

    试验用电源变压器应设计成在开路的接线端子间调整到试验电压后,如把接线蜻子短路,至少应漉

过200mA的短路电流,过电漉继电器(如有的话)只有当试验电流超过100mA时才动作.测量试验电

压的装置应具有士3%的精度。

    辅助电路按GB 14048.5进行试验.

裹16介电强度

    SPD持续工作电压/v

    交泷试验电压/kV

    Uc≤I00

    1.1

    Uc≤200

    1.7

    Uc≤450

    2.2

    Uc≤600

    3.3

    Uc≤l 200

    4.2

    Uc≤1 500

    5.8

 

7.9.9防止固体物进入和水的有害进入

    按照GB 4208进行试验和校核IP等级.

8常规和验收试验

8.1常规试验

  应进行适当的试验来验证SPD能满足其性能要求.制造厂应规定试验方法.

  测量Uc下的L值,应小于制造厂的规定值.

8.2验收试验

    验收试验按制造厂和用户的协议进行.

    当用户在购货协议中规定了验收试验时,应抽取最接近供货SFD数量立方根又小于立方根的整数

进行下列试验.任何试品数量或试验型式的变更应由制造厂和用户协商.

  如果没有其他规定,下列试验被规定作为验收试验:

  a)按7.2的规定,检查标识;

  b)按7.2的规定,检查标志;

  c)验证电气参数(例如按7.5的限制电压).

 

 

                                            附录A

                                        (资料性附录)

应用I级试验时对SPD的考虑

  讨论SPD的应力,必须考虑直接冒电电流在建筑物内的分布.

  为了确定配备外部防雷系统的建筑遭到直接冒电时通过SPD的电流分布,通常采用接地体的欧姆

电阻就足够精确,例如。建筑物接地、管道、配电系统接地等.图A.1为电流分布的典型例子.

田A.1  一般雷电电流的分布

    在不可能单独估算(例如计算)的场合,可以假定总雷电流I的50%流人考虑的建筑物防冒系统的

接地端.另外50%电流,称为Is,在进入建筑物的设施中分配,例如,外部导电部件、电源线和通信线等.

流过这些设施的电流值称为Ii:

li=Is/n                 

式中n以是设施的数量,

在估算非屏蔽电缆中每个导线的电流(称为Iv)时,用导线的根散m除电缆电流Ii,即:

Iv=Ii/m                

至于屏蔽电缆,通常大部分电流通过屏蔽层.优选值Ipeak相当于Iv.

注1:架空线上直接冒击可以用相似方法考虑.

注2:IEc 61312-1中的试验参数代表了冒电的特征,

注3:IEC 61312-1的表C.1与本部分表3不同,因为W/R不是对试验SPD密切有关的参效.

附录B

(规范性附录)

                                        TOV 值

试验程序与SPD按制造厂规定的安装说明在低压电源设备系统中预期使用模式有关,见表B.1.

                                表B.1 TOY值

    使用模式

    按分条款要求的试验

 

    SPD连接至

    5 5的量小UT

    (7.7.6.1)

    200ms的TOV值

    (7.7.4)

TN-系统

 

 

  连接至L-(PE)N或L-N

    1.45Uo

 

  连接至N-PE

 

 

  连接至L-L

 

 

 TT-系统

 

 

  连接至L –PE

    ()3 U.

    1200V+Uo

  连接至L-N

    1.45Uo

 

  连接至N-PE

 

    1200 V

  连接至L-L

 

 

 IT-系统

 

 

  连接至L-PE

 

    1200V+Uo

  连接至L-N

    1.45Uo

 

  连接至N-PE

 

    1200V

  连接至L-L

 

 

 TN.TT和IT景统

 

 

  连接至L-PE

    3 Uo

    1200V+Uo

  连接至L-CPE)N

    1.45Uo    .

 

  连接至N –PE

 

    1200V

  连接至L-L

 

 

  注.带接地的中性线的单相三线系统和三相四线系统中的BPD(北美设备系统中常用)的值待定.

 

参考文献

GB 11032—2000避雷器第4部分:交流系统用无间隙金属氧化物避冒器.(eqv IEC 60099-4,

    1991)

GB 16916.1--1997家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RccBs)第1部

               分I一般规则(idt IEC 61008-111996)

IEC 6095021991信息技术设备的安全

IEC 61312-1:1995雷电电磁冲击防护第1部分。一般规则

IS02039-2,1987塑料一硬度的确定第2部分:洛氏硬度

IEEE C62.45:1992连接低压交流电路设备浪涌试验导则

2476

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  • GBT 18856.1-2008 水煤浆试验方法 第1部分_采样
  • GBT 6188-2017 螺栓和螺钉用内六角花形
  • GB T 18856.1-2008 水煤浆试验方法 第1部分 采样
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