电涌保护器(SPD,Surge Protective Device)是指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。电涌保护器也称浪涌保护器。通信用电涌保护器通常用两种用途,一是通信局(站)低压配电系统用SPD,另一是通信信号线用SPD。这两种SPD的雷电防护原则是不相同的。
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我国通信行业标准YD/T 1235.1《通信局(站)低压配电系统用电涌保护器技术要求》,规定了通信局(站)低压配电系统用电涌保护器的定义、分类、技术要求、检验规则等。对通信局(站)低压配电系统用电涌保护器的电气、结构、安全及环境适用性等方面的技术要求做了规定,并重点突出了防雷及电涌保护的安全性和可靠性。该标准适用于通信局(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。以下用SPD来简称通信局(站)低压配电系统用电涌保护器,并简要介绍其技术要求部分的内容,若要详细了解该标卓具体内容的请查阅其标准原文,见下附件。
附件:YD/T 1235.1-2002《通信局(站)低压配电系统用电涌保护器技术要求》
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一、标称额定值
1、优选值
SPD的优选值分为第Ⅰ类试验用Ipeak的优选值系列、第Ⅱ类试验用Imax的优选值系列、第Ⅲ类试验用Uoc的优选值系列、标称放电电流In的优选值系列、电压保护水平UP的优选值系列和最大持续运行电压Uc的优选值系列,具体数值详见下表1-1。关于这些系列值的名称的含义在标准原文中有直接定义,具体见附件。
表1-1:SPD的优选值系列
2、SPD分类的冲击测试电流等级规定
交流和直流SPD冲击测试电流分类的规定分别详见下表1-2-1和1-2-2。
表1-2-1:交流SPD冲击测试电流分类的规定
表1-2-2:直流SPD冲击测试电流分类的规定
二、整体要求
SPD的外观质量、保护模式、分离装置及告警功能的要求详见下表2-1。SPD的接线端子除应符合GB 17464的要求外,其连接导线的能力还应符合下表3-2或表2-3的要求。
表2-1:SPD的整体要求
表2-2:一端口SPD接线端子允许连接铜导线的标称截面积
表2-3:二端口SPD接线端子允许连接铜导线的标称截面积
三、电涌防护性能
1、最大持续运行电压
在70±3℃的试验环境下,施加规定的Uc持续48h,SPD应满足下表3-1的要求。
表3-1:SPD最大持续运行电压的要求
2、等级限制电压
施加表3-2规定的等级测试电流IB时,限压特性的SPD的等级限制电压UB应符合表3-2的要求。(注:开关特性的SPD不作此项技术要求。)
表3-2:限压特性的SPD的等级限制电压UB
3、动作负载试验
在最大持续运行电压Uc下,SPD应能耐受规定波形、幅值和次数的冲击电流而不发生实质性损坏。SPD的雷击动作负载试验通过的判据如下表3-3所示。
表3-3:SPD的雷击动作负载试验通过的判据
4、电压保护水平
SPD的电压保护水平UP应符合制造商所规定的数值。
四、安全性能
1、电气间隙和爬电距离
电气间隙和爬电距离应符合表4-1的要求。
表4-1:SPD的电气间隙和爬电距离
2、保护接地
保护接地应满足下表4-2的要求。
表4-2:SPD的保护接地要求
3、着火危险性(灼热丝试验)
SPD的绝缘部件必须有足够的阻燃能力。绝缘部件在进行下表4-3规定的灼热丝试验时,试品在下列情况可看作通过了试验:一是没有可见的火焰或持续火光;二是灼热丝移开后,试品上的火焰或火光在30s内自行熄灭,并且不应点燃试验用的铺底层中的薄绵纸(绢纸)、或烧焦松木板。
表4-3:SPD绝缘材料的灼热丝试验条件
4、暂时过电压失效安全性
安装在L-PE或N-PE之间的SPD,在施加下表4-4规定的异常的暂时过电压UT条件下,SPD故障时应具有安全的失效模式,试验期间不能点燃薄绵纸或粗绵布。
表4-4:TOV失效安全性试验条件
5、暂时过电压耐受特性
安装在L-PE或L-N之间的SPD应能耐受表下4-5中规定的暂态过电压UT,并满足如下表4-5中的技术要求。
表4-5:TOV耐受特性条件及合格判断的要求
6、热稳定性
按表4-6中规定的每一试验电流等级进行的热稳定性试验时,SPD应满足如下表4-6中的要求。
表4-6:热稳定性试验电流等级及合格判断的要求
7、外壳防护等级
SPD的外壳防护等级(IP代码)应符合GB 4942.2中规定的IP2LX。注意:GB 4942.2在2005年已被废止,现在适用的标准应是GB 4208-2008。
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五、二端口SPD及带独立输入/输出端子的一端口SPD的附加要求
1、负载侧短路耐受能力
在负载短路的条件下,二端口SPD应能承载制造商规定的短路电流。预期短路电流和功率因数及试验结果的合格判据应根据下表5-1中给出。
表5-1:预期短路电流和功率因数及试验结果的合格判据
2、电压降
二端口交流SPD的电压降要求详见下表5-2。
表5-2:二端口交流SPD的电压降要求
3、负载侧电涌耐受能力
二端口SPD的负载侧应能承受制造商规定的电涌电流的冲击。试验结果的合格判据同表3-3。
六、环境适用性
SPD气候条件(包括海拔)和供电条件要求详见下表6-1。另外,其耐振动性能、耐高温性能、耐低温性能和耐湿热性能的要求详见下表6-2。
表6-1:SPD气候条件和供电条件要求
表6-2:SPD的环境适用性要求
另外,我国工程建标准GB 50689中对通信局(站)低压配电系统用SPD的使用与安装、设置与选用给出了详细的规定。
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还有,我国相关通信局(站)防雷系统技术要求与检测技术规范中也有对信号网络用SPD的相关规定,如SPD的配置要求、接线规格与长度要求等等。
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