电涌保护器的检测

针对限压型SPD的参数：（5）漏电流Ile



漏电流 Ile 是指在无电冲击的情况下，接在电 源回路中的SPD两端流过的电流。 但，通常用防雷元件测试仪 所测试的漏电流 是指 施加 75% 的标称启动电压 Un 时流过 SPD 的电 流。要注意这两种漏电流的区分。 漏电流的大小以及变化量是判断SPD是否劣化 的一个重要指标，是SPD测试的主要参数 。
U启=1.1× 2UC 其中， U启 ------启动电压 UC- ------最大持续交流工作电压 启动电压与最大持续交流工作电压是电源SPD的主要参数。每一种 SPD一般只标称一种。启动电压多用于国产SPD，而最大持续交流工作电压 多用于进口SPD。

启动电压（直流参考电压U1mA） 是SPD测试的主要参数 。
1.3 电涌保护器的分类
按用途分类：电源、信号和天馈
连接至低压配电系统SPD和连接至电信及信号网络SPD

信号SPD
电源SPD
天馈SPD
1.3 电涌保护器的分类
按外型分类：模块式、箱式
箱式SPD
模块式SPD
1.3 电涌保护器的分类
按接线端口分类：一端口、二端口
Li Lo MOV Li L MOV1 MOV2 Li
（1）标称放电电流In和最大放电电流Imax



SPD 具有 8/20us 波形的电流峰值。也称为通流容 量。 一般情况Imax=2In。 注意：1、标称和最大的区别。 2 、通流容量与其使用寿命的关系，在同 数量级雷电流冲击的情况下，通流容量越大，其 寿命越长。 如20KA和10KA的电源SPD在冲击电流为20KA 时，10KA可放电1-2次。20KA可放电10次

GB50057-94(2000年版) 建筑物防雷设计规范 GB50343-2004 建筑物电子信息系统防雷设计规范
GB11032--2010 交流无间隙金属氧化物避雷器

来自百度文库
行业标准:
GA173-2002 计算机信息系统保安器 YD/T1235.1-2002 通信局(站)低压配电系统用电涌保护器技术要求
针对开关型SPD的参数：（6）冲击电流Iimp

它由电流峰值Ipeak和电荷量确定，用于一 级试验。 采用10/350μs的波形测SPD的通流能力。
针对开关型SPD的参数：（7） 续流

当冲击放电电流后，由电源系统流入SPD 的工频电流称为续流。（续流值应在几千 安培，持续时间应小于或等于工频周波的 半周）。
如图1:线性电阻与非线性电阻的伏安特性


V V启 V V点 V I I I
线性电阻的伏安特性
限压型非线性电阻的伏安特性
开关型非线性电阻的伏安特性
常用的非线性元件
Arc Chopping spark gap
Arc Chopping
火花隙

TT 019 CN 18.11.98
gas-filled surge arrester
针对信号SPD的参数：（8）插入损耗和传输速率



插入损耗：由于在传输系统中插入一个 SPD所引起的 损耗。给定频率时，在被测通道 SPD 接入线路前后在 SPD 插入点处测得的功率之比，通常以分贝（dB）来表示。 传输速率：是指在满足一定插入损耗要求的情况下， 信 号 可 通 过 SPD 的 最 高 速 率 。 （ 一 般 插 入 损 耗 要 小 于 0.5dB） 这两个参数是互相关联 参数标注时，一般是合在一起标注。 如：传输速率30MHZ，插损0.5dB，或插损（30MHZ） 0.5dB。 如果只标注传输速率：则是在0.5dB插损下的传输速率。


响应时间是指SPD两端加上的电压大于等于启动电压 时， SPD 需经过一段时间后才能完全导通，这段时间叫 做响应时间。 SPD 的响应时间与选用的保护元件性质及引线、接线 端子等产生的分布参数有关。对于防雷效果来说，响应 时间越短，限制电压越低，SPD的品质越高。以下是几种 常见保护元件的响应时间。 保护元件 响应时间 气体放电管 、放电间隙 100ns 压敏电阻 ＜50 ns TVS二极管 ＜1 ns 固体放电管 ＜1 ns
PE
PE
PE
PE
二端口(串联SPD）
3.3 电涌保护器的分类
按保护模式分类（低压电源）： “3+1” 或“1+1”模式、“4+0”或“2+0”模式
保护模式：SPD保护元 件可以连接在相对相、 相对地、相对中线、 中线对地及组合。这 些连接方式称作保护 模式。
“4+0” 模式
“3+1” 模式
“2+0” 模式
（3）限制电压Ur和电压保护水平UP
限制电压Ur:是指雷电流通过SPD时,SPD两端最高瞬时电压， 是衡量防雷效果好坏的重要标志，对于 MOV 来说，是 SPD 的残压。 电压保护水平UP:表征SPD限制接线端子间电压的性能参数， 该值应大于限制电压的最高值，一般指标称放电电流下 的限制电压。
限制电压的大小，不仅与SPD的启动电压、MOV器件残压比等参数 有关，还与冲击电流的大小有关，在标称限制电压参数时应注明冲击电流的 大小，冲击电流一般量级为0.1In ~2 In。
电涌保护器的检测
黄克俭
2012年11月
电涌保护器的检测
1、什么是电涌保护器

2、电涌保护器的检测
1.什么是电涌保护器
1.1 1.2 1.3 1.4

电涌保护器的定义 电涌保护器的原理 电涌保护器的分类 电涌保护器的主要技术参数
1.1 电涌保护器的定义


是一种保护电器。
英文：Surge protective device，简写:SPD

几组常用的启动电压(U1mA)和与之对应的最大持 续交流工作电压UC对应值




启动电压(U 430V 470V 510V 560V 620V 680V 910V
1mA)
最大持续交流工作电压UC -------275V -------300V -------320V -------365V -------385V -------420V -------550V
充气放电器
VDR
压敏电阻
suppressor diode
抑制二极管

开关型:放电间隙(火花隙）、放电管 限压型:压敏电阻（阀片Sic、ZnO、MOV）、瞬态抑制二极管（TVS）、 固体放电管。
传输线分流型SPD的原理
接 收 机
用 电 设 备
高通滤波（用于高频信号）
低通滤波（电源系统）
1.3 电涌保护器的分类
限制电压与启动电压、冲击电流的关系

下面是一种SPD启动电压，冲击电流和限制电压的关系表
冲击雷电流IS 1KA 3KA 启动电压510V的 MOV 0.9KV 1.0KV 启动电压560V的 MOV 1.0KV 1.2KV
10KA
15KA
1.3KV
1.5KV
1.5KV
1.7KV
（4）响应时间


目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流 的器件，它至少含有一非线性元件。 电涌保护器的一些不同的叫法： 电压限制器、过电压保护器、电流放电器、 避雷器、防雷器、浪涌保护器等。

1.2 电涌保护器的原理
是利用某些物质或元器件的电阻非线性特性，来限 制瞬态过电压和分走电涌电流，以达到保护用电 设备的目的。

YD/T1235-2.2002 通讯局(站)低压配电系统用电涌保护器测试方法
1.


QX10-2002 电涌保护器 第一部分:性能要求和试验方法
SJ/T10348 ~10349-93 电子元器件详细规范 浪涌型抑制型压敏电阻 器MYG2~MYG3型过压保护用氧化锌压敏电阻器评定水平E SJ/T11280-2002 电子元器件详细规范 MYS4、MYS5、MYS6、 MYS8防雷指示型过电压保护器评定水平E
按元件性质分类：开关型、限压型、组合型 电压开关型SPD是无电涌出现时为高阻抗，当出现电压 电涌时突变为低阻抗。通常采用放电间隙、充气放电管、 闸流管和三端双间可控硅元件。也称“短路型”SPD。 电压限制型SPD是没有电涌时具有高阻抗，但随着电涌电 流和电压的上升，其阻抗跟着连续变小。通常采用压敏 电阻、抑制二极管等元件，也称作“箝压型”SPD。 组合型SPD是由电压开关型元件和电压限制型元件组合 而成，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。
In 是指明 SPD 的耐电涌能力的一个参数。流过
（2）最大持续交流工作电压UC与启动电压




最大持续交流工作电压是指可以连续施加于SPD上的最大交流有 效值电压。 启动电压（直流参考电压 U1mA ）就是 SPD 的动作电压，对于 MOV 来说，就是压敏电压，即在 1mA 电流时 MOV 上所加载的电压。 两者之间有一个近似的换算关系。
电涌保护器的检测标准
GB/T 21431-2008 建筑物防雷装置检测技术规范

QX/T86-2007 运行中电涌保护器检测技术规范

2.2电涌保护器的检测

SPD的检测分为检查和测试两部分
2.2.1 电涌保护器的检查
1.SPD的检查项目 检查项目主要有：



1）SPD的选择
“1+1” 模式
TT系统中采用“4+0”保护模式接线方式

F1
L1 L2
L3 N 故障电流 RB RA F2
被保 护设 备
TT系统中采用“3+1”保护模式接线方式

F1
L1 L2 L3 F2 被保 护设 备
N RB RA
按测试实验等级分类


Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类试验等级的电涌保护器 Ⅰ级分类实验：用标称放电电流In、1.2/50us冲击和最 大冲击电流Iimp做的试验； Iimp的波形为10/350us Ⅱ级分类实验：用标称放电电流In 、1.2/50us冲击和最 大冲击电流Imax做的试验； Imax的波形为8/20us Ⅲ级分类实验：用混合波（1.2/50us、8/20us）做的 试验。（开路电压和短路电流峰值的最大值分别为20KV 和10KA，超过此值，应用Ⅱ级分类实验方法）
2、电涌保护器的检测
2.1 有关电涌保护器的一些标准介绍 2.2 电涌保护器的检测

2.1 有关电涌保护器的一些标准介绍


国际标准:
IEC62305-4 (TC81防雷) 雷电防护 第4部分:建筑物内电气和电子系统


IEC61643-11:2011 (TC37避雷器) 低压电涌保护器，第11部分：低压配电系统的电涌保护器 —性能要求和实验方法 IEC61643-12:2008 低压电涌保护器，第12部分：低压配电系统的电涌保护器—选择与使用原则 IEC61643-21:2009 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 IEC60364-5-534（TC64电气装置及防雷冲击保护) 建筑物电气装置，第5部分：电气设备的选择和安装-隔离、开关和控制设备，第534 节：过电压保护设备
2）SPD的外观检查 3）SPD的安装工艺 4）SPD之间的配合

1）SPD的选择


连接至低压配电系统SPD的选择应符合 GB/T18802-12-2002 低压配电系统的电涌保护器 第12部分:选择与使用原则
连接至电信及信号网络SPD的选择应符合 IEC61643-22:2004 低压电涌保护器 第22部分:电信及信号网络电涌保护器 选择与使用原则
低压电源系统电涌保护器的分类（进口产品）


分A、B、C、D四种等级： A级，用于低压架空线路浪涌避雷器。 B级，防雷保护等电位连接用雷电流避雷器。 C级，用于保护永久性装置的浪涌避雷器。 D级，用在电源插座上的浪涌避雷器。
1.4 电涌保护器的主要技术参数




（1）标称放电电流In和最大放电电流Imax （2）最大持续交流工作电压UC与启动电压 （3）限制电压Ur和电压保护水平UP （4）响应时间 针对限压型SPD的参数：（5）漏电流Ile 针对开关型SPD的参数：（6）冲击电流Iimp （7） 续流 针对信号SPD的参数： （8）插入损耗和 传输速率


国家标准:

GB 18802.1-2011 低压电涌保护器（SPD） 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 GB18802-12-2002 低压配电系统的电涌保护器 第12部分:选择与 使用原则 GB18802-21-2004 电信和信号网络的电涌保护器 第21部分:性 能要求和实验方法