IEC 616431译文.docx
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IEC616431译文
IEC61643-1:
2005（第2版）2005-03
《低压电涌保护器–第1部分：
低压配电系统的电涌保护器–性能要求和试验方法》
目次
前言
引言
1 总则
1.1适用范围规范性引用文件
1.2 规范性引用文件
2使用条件
2.1 正常使用条件
2.2 异常使用条件
3定义
4分类
4.1端口数
4.2SPD的设计类型
4.3SPD的I、II和III级试验
4.4使用地点
4.5易触及性
4.6安装方式
4.7SPD的脱离器
4.8过电流保护
4.9按IEC60529的IP代码的外壳防护等级
4.10温度范围
5 标准的额定值
5.1I级试验的冲击电流Iimp优选值
5.2II级试验的标称放电电流In优选值
5.3III级试验的开路电压Uoc优选值
5.4电压保护水平Up优选值
5.5交流有效值或直流的最大持续工作电压Uc的优选值
6 技术要求
6.1一般要求
6.2电气性能要求
6.3机械性能要求
6.4环境要求
6.5安全要求
6.6对二端口和输入/输出分开的一端口的SPD的附加试验要求
7型式试验
7.1一般试验程序
7.2 标识和标志
7.3 接线端子和连接
7.4 直接接触防护试验
7.5 确定测量限制电压
7.6 动作负载试验
7.7 SPD的脱离器和SPD过载时的安全性能
7.8 二端口和输入/输出端子分开的一端口的SPD试验
7.9 附加试验
8 常规和验收试验
8.1常规试验
8.2验收试验
附录A（资料性附录） 应用I级试验时对SPD的考虑
附录B（规范性附录） TOV值
参考文献
图1-用于单相电源去耦网络的示例
图2–用于三相电源去耦网络的示例
图3–确定电压保护水平Up的流程图
图4–测量限制电压的替代试验
图5–动作负载试验的流程图
图6–预处理和动作负载循环试验程序
图6a–Ifi低于声明的短路耐受能力的SPD的试验电路
图7– 在低压系统故障引起的TOV下试验的试验电路示例和相应的时间程序图
图8– 电缆保持力的试验装置
图9– 弯曲试验装置
图10a–试验装置
图10–撞击试验装置
图11–滚筒
图12a–球压试验装置
图12b–球压试验的载荷杆
图A.1–一般雷电流的分布
表1–I、II和III级试验
表2–适用于SPD的型式试验要求
表3–I级试验参数
表4–III级试验波形参数的允许误差
表5–螺钉的螺纹直径和施加的扭矩
表6–螺钉型端子或无螺纹端子能连接的铜导体截面积
表7–拉力（螺钉型端子）
表8–导体尺寸
表9–拉力（无螺纹端子）
表10–确定测量限制电压需进行的试验
表11–预期短路电流和功率因数
表12–夹紧螺钉的紧固要求
表13–用于撞击要求的落下距离
表14–户外型SPD的电气间隙和爬电距离
表15–户内型SPD的电气间隙和爬电距离
表16–介电强度
表17–过载状况的电流系数k
表18–均衡浪涌电流的误差
表B.1–TOV试验值
1
国际电工委员会
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
低压电涌保护器–
第1部分：
低压配电系统的电涌保护器–性能要求和试验方法
前言
1）IEC（国际电工委员会）是一个由各国家电工委员会（IEC国家委员会）组成的国际性标准化组织。
IEC的目的是促进电气和电子领域所有涉及标准化问题的国际合作。
为此目的及有利于其他方面的一些工作，IEC出版国际标准、技术规范、技术报告、公共使用的标准（PAS）和导则（以下称为IEC出版物）。
IEC出版物的编制工作委托技术委员会负责，任何对所涉及的项目有兴趣的IEC国家委员会均可参加出版物的编制工作。
与IEC有联系的国际性组织、政府组织和非政府性组织也可参加IEC出版物的编制工作。
IEC和国际标准化组织（ISO）根据双方协议所规定的要求建立了密切的合作关系。
2）因为每个技术委员会有所有感兴趣的国家委员会的代表，所以IEC有关技术问题的正式决议或协议尽可能地表达国际上对相关问题的一致观点。
3）IEC出版物以推荐的形式供国际上使用，并在此意义上被各国家委员会认可。
IEC进行了所有合理的努力以确保IEC出版物技术内容的正确性，但IEC不能对IEC出版物的使用方法或任何最终使用者对出版物的任何误解负责。
4）为了促进国际上的统一，IEC国家委员会应负责尽最大可能地在他们的国家和地区出版物中直接采用IEC出版物。
IEC出版物与相应的国家或地区出版物之间的任何不一致处，应明确地在国家和地区出版物中指出。
5）IEC不提供任何表示其认可的标志程序，也不对任何宣布符合其某一IEC出版物的设备负责。
6）所有使用者应确保他们有本出版物的最新版本。
7）IEC或IEC的理事、雇员、服务人员或代理，包括其技术委员会的专家和成员个人以及IEC国家委员会不应对任何因使用或依赖本IEC出版物或任何其它IEC出版物而产生的任何直接的或间接的人员伤害、财产损失或无论任何其它种类的损失，或成本（包括律师费）和费用负责。
8）应注意本出版物所引用的规范性引用文件，引用出版物的使用对正确应用本出版物是必不可少的。
9）应注意，本出版物的某些部分可能涉及专利权问题，IEC没有责任鉴别任何或所有这样的专利权。
IEC61643-1国际标准由IEC技术委员会TC37：
“浪涌抑制器”的37A分委员会：
“低压电涌保护器”制定。
IEC61643-1的第2版取消并替代1998年出版的第1版、修订件1（2001年）和勘误表1（2003年）。
本版本合编了修订件2。
由于修改的数量及页数的原因，修订件2没有单独出版。
作为修订件2请各国家委员会传阅的37A/ÍÍÍ/FDIS文件导致了本标准的出版。
本标准的内容以IEC61643-1及其修订件1、勘误表1和下列文件为基础：
最终国际标准草案（FDIS）
表决报告
37A/×××/FDIS
37A/×××/RVD
关于批准本标准表决的全部信息可从上表所列的表决报告中得到。
本出版物根据ISO/IEC指令，第2部分起草。
页边的垂直线表示基础出版物已经被修订件2修改。
IECTC37,SC37A,SC37B已经对这些委员会编写的IEC出版物采用了新的编号方案。
在该方案中，IEC61643系列出版物包括了SC37A和SC37B按下表总标题：
低压电涌保护器出版的所有出版物。
出版物编号
标题
现有文件
IEC61643
低压电涌保护器
－
IEC61643-11
低压电涌保护器－第11部分：
低压配电系统的电涌保护器－性能要求和试验方法
IEC61643-1
IEC61643-12
低压电涌保护器－第12部分：
低压配电系统的电涌保护器－选择和使用原则
IEC61643-1
IEC61643-21
低压电涌保护器－第21部分：
电信和信号网络的电涌保护器－性能要求和试验方法
IEC61643-21
IEC61643-22
低压电涌保护器－第22部分：
电信和信号网络的电涌保护器－选择和使用原则
37A/157/FDIS
IEC61643-301
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第301部分：
一般试验规范
IEC61643-302
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第302部分：
一般性能规范
IEC61643-303
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第303部分：
一般选择和使用原则
IEC61643-311
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第311部分：
气体放电管（GDT）试验规范
IEC61643-311
IEC61643-312
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第312部分：
气体放电管（GDT）性能规范
IEC61643-313
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第313部分：
气体放电管（GDT）的选择和应用原则
IEC61643-321
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第321部分：
雪崩二极管（ABD）试验规范
IEC61643-321
IEC61643-322
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第322部分：
雪崩二极管（ABD）性能规范
IEC61643-323
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第323部分：
雪崩二极管（ABD）的选择和应用原则
IEC61643-331
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第331部分：
金属氧化物压敏电阻（MOV）试验规范
IEC61643-331
IEC61643-332
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第332部分：
金属氧化物压敏电阻（MOV）性能规范
IEC61643-333
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第333部分：
金属氧化物压敏电阻（MOV）的选择和应用原则
IEC61643-341
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第341部分：
晶闸管浪涌抑制器（TSS）试验规范
IEC61643-341
IEC61643-342
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第342部分：
晶闸管浪涌抑制器（TSS）性能规范
IEC61643-343
低压电涌保护器－电涌保护器元件－第343部分：
晶闸管浪涌抑制器（TSS）的选择和应用原则
委员会已决定本出版物的内容在IEC网页“http:
//webstore.iec.ch”上与特定出版物有关的资料中指出的维护结束日期前保持不变。
到时，出版物将：
●重新确认；
●撤消；
●用修订版代替；
●修订。
2引言
本标准阐述了电涌保护器（SPD）的性能试验。
有三种级别的试验。
I级试验用于模拟部分导入雷电流的冲击。
符合I级试验方法的SPD通常推荐用于高暴露地点，例如：
由雷电防护系统保护的建筑物的电缆入口。
II级或III级试验方法试验的SPD承受持续时间较短的冲击。
这些SPD通常推荐用于较少暴露的地点。
所有SPD的试验应建立在基本模式上。
试验包含制造厂为采用最为合适的试验方法所使用的评估技术。
低压配电系统的电涌保护器（SPD）
第1部分：
性能要求和试验方法
21 总则
21.1 适用范围
本标准适用于对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过电压的电涌进行保护的电器。
这些电器被组装后连接到交流额定电压不超过1000V（有效值）、50/60Hz或直流电压不超过1500V的电路和设备。
本标准规定这些电器的性能特性、标准试验方法和额定值，这些电器至少包含一用来限制浪涌电压和泄放浪涌电流的非线性的元件。
21.2 规范性引用文件
下列引用文件对本文件的使用是不可缺少的。
凡是注日期的引用文件，仅是引用的版本适用。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本的引用文件（包括任何修正件）适用。
IEC60060-1:
1989 高压试验技术－第1部分：
一般定义和试验要求
IEC60112:
2003 固体绝缘材料在潮湿条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的测定方
法
IEC60227（全部）额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆
IEC60245（全部）额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆
IEC60364-5-53:
2001 建筑物的电气装置－第5-53部分：
电气设备的选择和安装－隔离、开关和
控制
IEC60529:
1989外壳防护等级（IP代码）
IEC60664-1:
1992 低压系统内设备的绝缘配合－第1部分：
原理、要求和试验
IEC60695-2-1/1:
1994 着火危险试验－第2-1/1部分：
试验方法－第1节：
最终产品灼热丝试验和
导则
IEC60884-1:
2002 家用和类似用途插头插座－第1部分：
通用要求
IEC60947-1:
1996 低压开关设备和控制设备总则
IEC60947-5-1:
2003低压开关设备和控制设备－第5-1部分：
控制电路电器和开关元件－机电式
控制电路电器
IEC60999（全部）连接器件－用于电气铜导体－螺钉型和无螺钉型夹紧件的安全要求
IEC61180-1:
1992低压电气设备的高电压试验技术－第1部分：
定义、试验和程序要求
IEC61643-12:
2002低压电涌保护器 第12部分：
低压配电系统的电涌保护器－选择和使用原
则
22 使用条件
22.1 正常使用条件
22.1.1 频率：
电源的交流频率在48Hz和62Hz之间。
22.1.2 电压：
持续施加在SPD的接线端子间的电压不应超过其最大持续工作的电压。
22.1.3 海拔：
海拔不应超过2000m。
22.1.4 使用和储存温度：
－正常范围：
-5°C至+40°C
－极限范围：
-40°C至+70°C
22.1.5 湿度-相对湿度：
在室温下应在30%和90%之间。
22.2 异常使用条件
对置于异常使用条件下的SPD，在设计和使用中可能需要作特殊考虑，并应引起制造厂重视。
对置于日光或其他射线下的户外型SPD，可能必须附加技术要求。
23 定义
下列定义适用于本标准。
23.1
电涌保护器（SPD）surgeprotectivedevice
用于限制瞬时过电压和泄放浪涌电流的电器，它至少包含一非线性的元件。
23.2
一端口的SPDone-portSPD
SPD与被保护电路并联。
一端口能分开输入和输出端，在这些端子之间没有特殊的串联阻抗。
23.3
二端口的SPDtwo-portSPD
有二组输入和输出接线端子的SPD，在这些端子之间有特殊的串联阻抗。
23.4
电压开关型SPDvoltageswitchingtypeSPD
没有电涌时具有高阻抗，有浪涌电压时能立即转变成低阻抗的SPD。
电压开关型SPD常用的元件有放电间隙、气体放电管、闸流管（硅可控整流器）和三端双向可控硅开关元件。
这类SPD有时也称作“短路型SPD”。
23.5
电压限制型SPDvoltagelimitingtypeSPD
没有电涌时具有高阻抗，但是随着浪涌电流和电压的上升，其阻抗将持续地减小的SPD。
常用的非线性元件是：
压敏电阻和抑制二极管。
这类SPD有时也称作“箝位型SPD”。
23.6
复合型SPDcombinationSPD
由电压开关型元件和电压限制型元件组成的SPD。
其特性随所加电压的特性可以表现为电压开关型、电压限制型或两者皆有。
23.7
保护模式modesofprotection
SPD保护元件可以连接在相对相、相对地、相对中线、中线对地及其组合。
这些连接方式称作保护模式。
23.8
标称放电电流nominaldischargecurrent
In
流过SPD具有8/20波形的电流峰值，用于II级试验的SPD分级以及I级、II级试验的SPD的预处理试验。
23.9
冲击电流impulsecurrent
Iimp
由三个参数定义：
电流峰值Ipeak、电荷量Q和比能量W/R。
这是用于I级试验的SPD类别。
23.10
II级试验的最大放电电流maximumdischargecurrentforclassIItest
Imax
流过SPD，具有8/20波形电流的峰值，其值按II级动作负载的程序确定。
Imax大于In。
23.11
最大持续工作电压maximumcontinuousoperatingvoltage
Uc
可连续地施加在SPD上的最大交流电压有效值或直流电压。
23.12
待机功耗standbypowerconsumption
Pc
SPD按制造厂的说明连接，施加平衡电压和平衡相角的最大持续工作电压（Uc）并且不带负载时SPD所消耗的功率。
23.13
续流followcurrent
If
冲击放电电流以后，由电源系统流入SPD的电流。
续流与持续工作电流Ic有明显区别。
23.14
额定负载电流ratedloadcurrent
IL
能对SPD保护的输出端连接负载提供的最大持续额定交流电流有效值或直流电流。
23.15
电压保护水平voltageprotectionlevel
Up
表征SPD限制接线端子间电压的性能参数，其值可从优先值的列表中选择。
该值应大于限制电压的最高值。
23.16
限制电压measuredlimitingvoltage
施加规定波形和幅值的冲击电压时，在SPD接线端子间测得的最大电压峰值。
23.17
残压residualvoltage
Ures
放电电流流过SPD时，在其端子间的电压峰值。
23.18
暂态过电压试验值temporaryovervoltagetestvalue
UT
施加在SPD上并持续一个规定时间的试验电压，以模拟在TOV条件下应力。
23.19
二端口SPD的负载端电涌耐受能力load-sidesurgewithstandcapabilityforatwo-portSPD
二端口SPD对负载侧输出接线端子产生电涌的耐受能力。
23.20
电压降（用百分数表示）（inpercent）voltagedrop
DU=[（U输入-U输出）/U输入]´100%
式中：
U输入是输入电压，U输出是同一时刻在连接额定阻性负载条件下测量的输出电压，该参数仅适用于二端口SPD。
23.21
插入损耗insertionloss
在给定频率下，连接到给定电源系统的SPD的插入损耗定义为：
电源线上紧靠SPD接入点之后，在被试SPD接入前后的电压比，结果用分贝表示。
1注：
其要求和试验正在考虑中。
23.22
1.2/50冲击电压1.2/50voltageimpulse
视在波前时间为1.2ms，半峰值时间为50ms的冲击电压。
其中
－ 波前时间根据IEC60060-1的定义为1.67×（t90-t30），其中t90和t30指波形上升沿中峰值的90％和30％的点。
－ 半峰值时间指虚拟原点至下降沿中峰值的50％点之间的时间。
虚拟原点指波形的上升沿中经过峰值的30％和90％二点画的直线与U=0直线的交点。
23.23
8/20冲击电流8/20currentimpulse
视在波前时间为8ms，半峰值时间为20ms的冲击电流。
其中
－ 波前时间根据IEC60060-1的定义为1.25×（t90-t10），t90和t10指波形上升沿中峰值的90％和10％的点。
－ 半峰值时间指虚拟原点至下降沿中峰值的50％点的之间时间。
虚拟点指波形上升沿中经过峰值的10％和90％二点画的直线后与I=0直线的交点。
23.24
复合波combinationwave
复合波由冲击发生器产生，开路时施加1.2/50冲击电压，短路时施加8/20冲击电流。
提供给SPD的电压、电流幅值及其波形由冲击发生器和受冲击作用的SPD的阻抗而定。
开路电压峰值和短路电流峰值之比为2W；该比值定义为虚拟阻抗Zf。
短路电流用符号Isc表示。
开路电压用符号Uoc表示。
23.25
热崩溃thermalrunaway
当SPD承受的功率损耗超过外壳和连接件的散热能力，引起内部元件温度逐渐升高，最终导致其损坏的过程。
23.26
热稳定thermalstability
在引起SPD温度上升的动作负载试验后，在规定的环境温度条件下，给SPD施加规定的最大持续工作电压，如果SPD的温度能随时间而下降，则认为SPD是热稳定的。
23.27
劣化degradation
由于电涌、使用或不利环境的影响造成SPD原始性能参数的变化。
23.28
耐受短路电流short-circuitwithstand
SPD能够承受的最大预期短路电流值。
23.29
SPD的脱离器SPDdisconnector
把SPD从电源系统断开所需要的装置（内部的和/或外部的）
注：
这种断开装置不需要具有隔离能力，它防止系统持续故障并可用来给出SPD故障的指示。
除了具有脱离器功能外，还可具有其它功能，例如过电流保护功能和热保护功能。
这些功能可以组合在一个装
置中或由几个装置来完成。
23.30
外壳防护等级（IP代码）degreesofprotectionprovidedbyenclosure（IPcode）
外壳提供的防止触及危险的部件、防止外界的固体异物进入和/或防止水的进入壳内的防护程度（见GB/T4208）。
23.31
型式试验typetests
一种新的SPD设计开发完成时所进行的试验，通常用来确定典型性能，并用来证明它符合有关标准。
试验完成后一般不需要再重复进行试验，但当设计改变以致影响其性能时，只需重复做相关项目试验。
23.32
常规试验routinetests
按要求对每个SPD或其部件和材料进行的试验，以保证产品符合设计规范。
23.33
验收试验acceptancetests
经供需双方协议，对订购的SPD或其典型样品所做的试验。
23.34
去耦网络decouplingnetwork
在SPD通电试验时，用来防止电涌能量反馈到电网的装置。
有时称“反向滤波器”
23.35 冲击试验的分类
23.35.1
I级试验classItest
按3.8定义的标称放电电流In，3.22定义的1.2/50冲击电压和3.9定义的I级试验的最大冲击电流Iimp进行的试验。
23.35.2
II级试验classIItest
按3.8定义的标称放电电流In，3.22定义的1.2/50冲击电压和3.10定义的II级试验的最大放电电流Imax进行的试验。
23.35.3
III级试验classIIItest
按3.24定义的复合波（1.2/50,8/20）进行的试验。
23.36
过电流保护overcurrentprotection
位于SPD外部的前端，作为电气装置的一部分的过电流装置（如：
断路器或熔断器）。
23.37
剩余电流装置（RCD）residualcurrentdevice（RCD）
在规定的条件下，当剩余电流或不平衡电流达到给定值时能使触头断开的机械开关电器或组合电器。
23.38
电压开关型SPD的放电电压sparkovervoltageofavoltageswitchingSPD
在SPD的间隙电极之间，发生击穿放电前的最大电压值。
23.39
I级试验的比能量W/RspecificenergyW/RforclassItest
冲击电流Iimp流过1W单位电阻时消耗的能量。
它等于电流平方对时间的积分W/R=∫i2dt
3.40
供电电源的预期短路电流prospectiveshort-circuitcurrent
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