YD/T 1235.1—2002《通信局(站)低壓配電系統用電涌保護器》
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中華人民共和國通信行業標準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
Performance requirements for Surge Protective Devices Connected to Low-voltage
Distribution Systems of Telecommunication Stations/Sites
2002-11-08 發布2002-11-08 實施
中華人民共和國信息產業部發布
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YD/T 1235.1—2002
I
目次
前言............................................................................. III
1 范圍................................................................................. 1
2 規范性引用文件....................................................................... 1
3 術語和定義........................................................................... 1
4 使用環境條件......................................................................... 3
4.1 供電條件........................................................................... 3
4.2 氣候條件........................................................................... 3
5 分類................................................................................. 3
5.1 按沖擊測試電流等級分類............................................................. 3
5.2 按用途分類......................................................................... 3
5.3 按端口分類......................................................................... 4
5.4 按構成分類......................................................................... 4
6 技術要求............................................................................. 4
6.1 標稱額定值......................................................................... 4
6.1.1 優選值............................................................................ 4
6.1.2 SPD分類的沖擊測試電流等級規定.................................................... 4
6.2 整體要求........................................................................... 5
6.2.1 外觀質量.......................................................................... 5
6.2.2 保護模式.......................................................................... 5
6.2.3 分離裝置.......................................................................... 5
6.2.4 告警功能.......................................................................... 5
6.2.5 接線端子連接導線的能力............................................................ 5
6.3 電涌防護性能....................................................................... 5
6.3.1 最大持續運行電壓.................................................................. 5
6.3.2 等級限制電壓...................................................................... 5
6.3.3 電壓保護水平...................................................................... 6
6.3.4 動作負載試驗...................................................................... 6
6.4 安全性能........................................................................... 6
6.4.1 電氣間隙和爬電距離................................................................ 6
6.4.2 外殼防護等級...................................................................... 6
6.4.3 保護接地.......................................................................... 6
6.4.4 著火危險性(灼熱絲試驗).......................................................... 7
6.4.5 暫時過電壓失效安全性.............................................................. 7
6.4.6 暫時過電壓耐受特性................................................................ 7
6.4.7 熱穩定性.......................................................................... 7
6.5 二端口SPD及帶獨立輸入/輸出端子的一端口SPD 的附加要求............................. 8
6.5.1 電壓降............................................................................ 8
6.5.2 負載側電涌耐受能力................................................................ 8
6.5.3 負載側短路耐受能力................................................................ 8
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YD/T 1235.1—2002
II
6.6 環境適用性......................................................................... 8
6.6.1 耐振動性能........................................................................ 8
6.6.2 耐高溫性能........................................................................ 8
6.6.3 耐低溫性能........................................................................ 9
6.6.4 耐濕熱性能........................................................................ 9
7 檢驗規則............................................................................. 9
7.1 交收檢驗........................................................................... 9
7.2 型式檢驗........................................................................... 9
8 標志、包裝、運輸和貯存.............................................................. 10
8.1 標志的內容........................................................................ 10
8.2 包裝.............................................................................. 11
8.3 運輸和貯存........................................................................ 11
8.3.1 運輸............................................................................. 11
8.3.2 貯存............................................................................. 11
附錄A (規范性附錄) 通信局(站)配電系統用電涌保護器(SPD)的構形............... 12
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YD/T 1235.1—2002
III
前言
制訂本標準的目的在于規范我國通信局(站)低壓配電系統用電涌保護器的技術要求,并為電涌保
護器的設計、生產、檢驗、選擇和應用提供技術依據。
本標準主要依據IEC61643-1:1998《連接至低壓配電系統用電涌保護器第1部分:技術要求和測試
方法》,參考IEC 61312-1、UL 1449、IEEE Std C62.62和YD/T 5098等標準,并結合低壓配電系統用電
涌保護器在我國通信局(站)的實際應用情況而制定的。
本標準規定了通信局(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,并重點突出了防雷及電涌保護的安全性和可靠性,以使標準具有科學性、更好的可操作性和
實用性。在編寫方法上遵循GB/T1.1-2000和GB/T1.3-1997的基本規則。
本標準于2002年11月8日首次發布,2002年11月8日起實施。
本標準附錄A是標準的附錄。
標準YD/T1235.2-2002《通信局(站)低壓配電系統用電涌保護器試驗方法》是本標準的試驗方法。
本標準由信息產業部通信標準技術審查部提出并歸口。
本標準起草單位: 廣東省電信公司科學技術研究院(中國電信集團廣州研發中心)
中訊郵電咨詢設計院(原信息產業部郵電設計院)
艾默生網絡能源有限公司
本標準委托廣東省電信公司科學技術研究院解釋。
本標準主要起草人: 羅森文賴世能何亨文劉吉克戴傳友金山
Ⅲ
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YD/T 1235.1—2002
1
通信局(站)低壓配電系統用電涌保護器技術要求
1 范圍
本標準規定了通信局(站)低壓配電系統用電涌保護器(以下簡稱電涌保護器)的定義、分類、技
術要求、檢驗規則等。
本標準適用于通信局(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。
集成在設備中的電涌保護器可參照執行。
2 規范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的
修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究
是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。
GB/T 4942-1993 低壓電器外殼防護等級(eqv IEC 60947:1988)
GB 10963-1999 家用及類似場所用過電流保護斷路器(idt IEC 60898:1995)
GB/T 14048.1-1993 低壓開關設備和控制設備總則(eqv IEC 60947:1988)
GB 17464-1998 連接器件連接銅導線用的螺紋型和無螺紋型夾緊件的安全要求
(idt IEC 999:1990)
YD 1235.2-2002 通信局(站)低壓配電系統用電涌保護器試驗方法
YD 5098-2001 通信局(站)雷電過電壓保護工程設計規范
IEC 61643-1:1998 連接至低壓配電系統的電涌保護器第一部分:技術要求和測試方法
IEC 61312-1:1995 雷電電磁脈沖防護第一部分:基本原則
UL 1449-1996 瞬態電壓電涌抑制器標準
IEEE Std C62.62-2000 低壓交流電路用電涌保護器的試驗規范
3 術語和定義
本標準采用下列術語和定義。
3.1 電涌保護器surge protective device,SPD
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。
3.2 一端口SPD one-port SPD
一種與被保護電路并聯連接的SPD。它可以有分離的輸入和輸出端子,但無專用的串聯阻抗插入在
輸入與輸出端子之間。
3.3 二端口SPD two-port SPD
一種有輸入及輸出兩組端子、且在其間插有專用串聯阻抗的SPD。
3.4 限壓型SPD voltage limiting type SPD
在無電涌時呈高阻態,但隨著電涌的增大,其阻抗不斷降低的一種SPD。限壓型SPD的常用器件有:
壓敏電阻器、瞬態抑制二極管等。
3.5 電壓開關型SPD voltage switching type SPD
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YD/T 1235.1—20022
在無電涌時呈高阻態,但對電涌響應時,其阻抗突變為低阻值的一種SPD。開關型SPD的常用器件有:火花間隙、氣體放電管等。
3.6 組合型SPD combination type SPD
由電壓開關型器件和限壓型器件組合而成的一種SPD。依據所加電壓的特性,它可呈現出電壓開關
的特性或限壓的特性或者這兩者都有的特性。
3.7 保護模式modes of protection
用于描述配電線路中SPD保護功能的配置情況。
在交流配電系統中分為相線與相線(L-L)、相線與地線(L-PE)、相線與中性線(L-N)、中性線與地線(N-PE)之間等四種保護模式。
在直流配電系統中分為正極與負極(V+-V-)、正極與地線(V+-PE)、負極與地線(V--PE)之間等三種保護模式。
注:限壓型SPD和具有限壓特性的組合型SPD可用于任一保護模式。電壓開關型SPD和具有開關特性的組合型SPD
在L-N模式下應用時,其續流遮斷的安全性問題還正在研究之中,因此本標準暫不涉及此方面的內容。
3.8 最大持續運行電壓maximum continuous operating voltage,Uc
SPD在運行中能持久耐受的最大直流電壓或工頻電壓有效值。
3.9 第Ⅰ類試驗用沖擊電流impulse current for classⅠtest, Iimp
用于劃分進行第Ⅰ類試驗的SPD的等級。其波形一般由電流峰值和電荷量來確定。它用于第Ⅰ類試
驗的動作負載試驗。
本標準中為明確起見,Iimp通過10/350μs電流波形和峰值Ipeak來表征。
3.10 標稱放電電流nominal discharge current,In
用于劃分進行第Ⅱ類試驗的SPD等級的、具有8/20μs波形的放電電流峰值。它用于第Ⅰ類和第Ⅱ類
試驗的預備性試驗。
3.11 最大放電電流(沖擊通流容量) maximum discharge current,Imax
能夠流過SPD的、具有8/20μs波形的最大放電電流峰值。它用于第Ⅱ類試驗的負載動作試驗。Imax
大于In。
3.12 混合波combination wave
用于劃分進行第Ⅲ類試驗的SPD的等級,其波形由具有下列標準輸出特性的混合波發生器產生。它
用于第Ⅲ類試驗的負載動作試驗。
在本標準中,混合波發生器的標準輸出特性被規定為:當輸出開路時,其端電壓Uoc的波形為1.2/50
μs電壓脈沖;當輸出短路時,其輸出回路電流Isc的波形為8/20μs,幅值為0.5Uoc,即規定混合波發生
器的虛擬阻抗Zf 等于2Ω。
施加到SPD上的電壓或電流的實際幅值及波形,除與混合波發生器的虛擬阻抗有關外,還與SPD本
身的阻抗有關。
開路電壓Uoc和短路電流Isc的最大值分別為20kV和10kA。超過該值時應進行第Ⅱ類試驗。
3.13 沖擊試驗分類impulse test classification
3.13.1 第Ⅰ類試驗class Ⅰ tests
由標稱放電電流In試驗、1.2/50μs沖擊電壓試驗和10/350μs沖擊電流Iimp試驗組成。
3.13.2 第Ⅱ類試驗class Ⅱ tests
由標稱放電電流In試驗、1.2/50μs沖擊電壓和8/20μs最大放電電流Imax試驗組成。
3.13.3 第Ⅲ類試驗class Ⅲ tests
采用組合波Uoc進行的試驗。
3.14 殘壓residual voltage,Ures
當放電電流通過時,SPD端子間的電壓峰值。
3.15 限制電壓measured limiting voltage
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YD/T 1235.1—2002
3
施加規定波形、幅值和次數的沖擊時,在SPD端子間測得的殘壓的最大值。
3.16 等級限制電壓basic measured limiting voltage,UB
用于考核和比較限壓特性的SPD電涌抑制能力的一個基本參數。本標準中,用規定幅值的SPD分類
等級測試電流(IB,其波形為8/20μs)沖擊時的限制電壓值表示。
3.17 電壓保護水平voltage protection level,UP
表征SPD電涌抑制能力的一個參數。它從規定的優選值系列中選取。
3.18 暫時過電壓temporary overvoltage UT
具有一定幅值和持續相對長時間的工頻過電壓。
3.19 分離裝置(脫扣裝置) SPD disconnector
當SPD損壞時,使其與配電系統斷開的一種裝置。
3.20 額定負載電流rated load current, IR
能夠通過二端口SPD的最大負載電流。
3.21 電壓降(用百分比表示) voltage drop,ΔU
ΔU=((UIN - UOUT)/ UIN)×100%
其中:UIN和UOUT分別是二端口SPD在電阻性的額定負載電流條件下,同時測得的輸入端電壓值與
輸出端電壓值。
3.22 動作負載試驗operating duty test
按照所規定的試驗程序和條件,在規定幅值的電源電壓下向SPD施加規定次數和幅值的沖擊電流,
以考核SPD在實際運行條件下浪涌耐受能力的一種試驗。
3.23 熱穩定性thermal stability
描述SPD在動作負載試驗時引起溫度上升后,在規定的持續運行電壓和規定的環境條件下,SPD溫
度隨時間而下降的情況。
4 使用環境條件
4.1 供電條件
4.1.1 直流或頻率在45Hz~62Hz之間的交流電源。
4.1.2 長期施加在電涌保護器上的工作電壓應不超過其最大持續運行電壓Uc。
4.2 氣候條件
4.2.1 環境溫度
a) 正常環境溫度:-5℃~+40℃。
b) 異常環境溫度:-40℃~+70℃。
4.2.2 相對濕度:不大于95%(在室溫條件下)。
4.2.3 海拔:安裝地點的海拔高度不應超過3000m。
5 分類
5.1 按沖擊測試電流等級分類
a) T型(特高通流容量)
b) H型(高通流容量)
c) M型(中等通流容量)
d) L型(低通流容量)
注: SPD分類的沖擊測試電流等級規定見表1、表2。
5.2 按用途分類
a) 單相交流SPD
b) 三相交流SPD
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4
c) 直流SPD
5.3 按端口分類
a) 一端口SPD,也稱并聯型SPD
b) 二端口SPD,也稱串聯型SPD
5.4 按構成分類
a) 限壓型SPD
b) 電壓開關型SPD
c) 組合型SPD
6 技術要求
6.1 標稱額定值
6.1.1 優選值
6.1.1.1 第Ⅰ類試驗用Ipeak的優選值系列
15,20,25kA
6.1.1.2 第Ⅱ類試驗用Imax的優選值系列
5,10,15,20,30,40,50,60,80,100,120,150,200kA
6.1.1.3 第Ⅲ類試驗用Uoc的優選值系列
6,10,20kV
6.1.1.4 標稱放電電流In的優選值系列
2,3,5,10,15,20,25,30,40,50,60,80kA
6.1.1.5 電壓保護水平UP的優選值系列
0.22,0.33,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.2,1.5,1.8,2.0,2.5,3.0,4.0,5.0,6.0kV
6.1.1.6 最大持續運行電壓Uc的優選值系列
45,52,75,85,150,175,275,320,385,420,460,510,600V
6.1.2 SPD分類的沖擊測試電流等級規定
6.1.2.1 交流SPD沖擊測試電流分類的規定見表1。
表1 交流SPD 沖擊測試電流分類的規定
SPD 類型
沖擊電流T 型
(特高)
H 型
(高)
M 型
(中)
L 型
(低)
In (8/20μs) ≥60kA ≥40kA ≥25kA ≥15kA ≥5kA
Imax (8/20μs) ≥150kA ≥100kA ≥60kA ≥40kA ≥15kA
Uoc (混合波) — — — — ≥10kV
Ipeak (10/350μs) ≥25kA ≥15kA — ≥15kA
6.1.2.2 直流SPD沖擊測試電流分類的規定見表2。
表2 直流SPD 沖擊測試電流分類的規定
SPD 類型
沖擊電流T 型
(特高)
H型
(高)
M 型
(中)
L 型
(低)
In (8/20μs) — ≥5kA — ≥2kA
Imax (8/20μs) — ≥15kA — ≥5kA
Uoc (混合波) — ≥10kV — ≥6kV
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5
6.2 整體要求
6.2.1 外觀質量
a) 電涌保護器表面應平整、光潔、無劃傷、無裂痕及變形,緊固件應牢固,顏色應均勻無明顯差
異。
b) 標志應完整清晰、耐久可靠,內容符合8.1要求,且銘牌不應出現移動和任何翹曲現象。
6.2.2 保護模式
a) 交流SPD必須具備N-PE、L-PE或L-N-PE的保護模式;直流SPD必須具備V+-V-的保護模式。
b) 交流SPD宜具備L-N的保護模式;直流SPD宜具備V+-PE或V--PE的保護模式。
6.2.3 分離裝置
SPD在故障或失效時,應有與電源系統永久斷開的分離裝置。
6.2.4 告警功能
a) SPD正?;蚬收蠒r,應有能正確表示其狀態的標志或指示燈。
b) SPD宜具備遠程集中監測或集中告警的接口。
6.2.5 接線端子連接導線的能力
SPD的接線端子除應符合GB17464的要求外,其連接導線的能力還應符合表3或表4的要求。
表3 一端口SPD接線端子允許連接銅導線的標稱截面積
SPD類型
能被夾緊的導線標稱截面尺寸
mm2
交流SPD
T 型
H 型
M 型
L 型
25~50
16~35
10~25
4~16
直流SPD
H 型
L 型
4~16
2.5~6
表4 二端口SPD接線端子允許連接銅導線的標稱截面積
額定負載電流IR
A
能被夾緊的導線標稱截面尺寸
mm2
IR≤13
13
16
25
32
50
80
100
1~2.5
1~4
1.5~6
2.5~10
4~16
10~25
16~35
25~50
注
1 對于額定負載電流小于或等于50A的SPD,要求接線端子的結構能緊固實心導體以及硬性多股絞合導體,
允許使用軟導體。
2 二端口SPD 接線端子連接導線的能力除應符合本表的要求外,還應根據其標稱放電電流的大小,同時符
合表3 的要求。
6.3 電涌防護性能
6.3.1 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應滿足下列要求:
a) 試驗過程中,SPD應能穩定地正常工作、沒有可見可聞的損壞;
b) 試驗前后的限制電壓和點火電壓應小于UP,且限制電壓的變化率不應大于±5%;
c) 試驗過程中,SPD的分離裝置不應動作。
6.3.2 等級限制電壓
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施加表5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5的要求。
注:開關特性的SPD不作此項技術要求。
表5 限壓特性的SPD的等級限制電壓UB
交流SPD 的UB上限值(V) 直流SPD 的UB上限值(V)
M 型
最大持續
運行電壓
Uc
T 型
( IB=60kA )
H 型
( IB=40kA ) ( IB=25kA) ( IB=15kA )
L 型
( IB=5kA )
H 型
( IB=5kA )
L 型
( IB=2kA )
45V — — — — — 425 250
52V — — — — — 450 275
75V — — — — — 500 325
85V — — — — — 550 350
150V 待定待定待定待定待定— —
175V 待定待定待定待定待定— —
275V 2600 2100 1600 1250 950 — —
320V 2850 2300 1700 1450 1150 — —
385V 3200 2600 2000 1800 1400 — —
420V 3450 2800 2200 1900 1600 — —
460V 3700 3000 2500 2100 1750 — —
510V 3950 3200 2700 2300 1900 — —
600V 4400 3600 3100 2700 2300 — —
6.3.3 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。
6.3.4 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:
a) 在預備性試驗和動作負載試驗期間的每次沖擊后,SPD都應能滿足熱平衡的要求;
b) SPD應能自行遮斷試驗中產生的任何續流;
c) 試驗中SPD應不出現擊穿、閃絡或機械損傷等現象;
d) 試驗前后的限制電壓和點火電壓均應小于UP;
e) 試驗中SPD的告警或分離裝置不應動作。
6.4 安全性能
6.4.1 電氣間隙和爬電距離
電氣間隙和爬電距離應符合表6的要求。
表6 電氣間隙和爬電距離
檢查部位
1) 接線端子不同相的帶電導體之間。
2) 接線端子各相與:
——接地端子、零線端子之間;
——