CPM-RH40T圖紙型號 一級電源防雷器 limp12.5KA T1避雷器 10/350us I級
圖紙浪涌型號MC50-B/3+NPE10/350us T1電涌防雷避雷器
甲方指定型號V80-3+NPE一級防雷器385V浪涌保護器避雷器4P
圖紙浪涌VL3-80/4p10/350us1級電涌保護器一級防雷浪涌保護器SPD浪涌保
IES-1/30(T1)-320工業(yè)配電總電箱10/350us/T1,XLCPSNG21-45C6/M/340三相電機保護
一、歷史回顧:
10/350 作為一級測試波形的由來
在1995年以前,包括美國在內(nèi)的大多數(shù)國家都采用8/20 波形測試浪涌保護器,“國際電氣規(guī)范”(IEC)也采用相同的做法。但此后,在IEC 61643標(biāo)準文件中,卻對安裝在建筑物進線處的浪涌保護器引入了新的“配電系統(tǒng)1級防護”測試方案。為了適應(yīng)IEC 61643對沖擊脈沖電流(Iimp)的要求,測試機構(gòu)不得不將測試波形改為10/350。而這一變化的所謂“理論基礎(chǔ)”是:10/350的波形更接近于直接雷擊的波形參數(shù),因此,在對此類進行浪涌保護器(IEC稱SPD)的有效性測試時采用10/350波形比8/20波形更合適。
然而,在經(jīng)過大量可靠的跟蹤調(diào)查之后,IEEE認為對測試方案做出類似的改動根本不具備充分的理由,因此仍然堅持采用8/20波形。但在現(xiàn)實中,IEC引入的“配電系統(tǒng)1級防護”測試新方案卻在浪涌保護器市場上造成了混亂:在某些歐洲生產(chǎn)商的鼓動下,“配電系統(tǒng)1級浪涌保護器” 在設(shè)計、生產(chǎn)上按照10/350測試脈沖為參考,采用真空管作為防護元件,并宣稱該種保護器成為所謂“主流”。他們依據(jù)很簡單:“既然直接雷擊的波形只能用10/350波形的脈沖進行模仿,所以,ANSI/IEEE所主張的8/20波形的測試規(guī)范就不足以起到防護直接雷擊的作用。”
二、IEC選擇10/350 的技術(shù)依據(jù)
按照IEC的“新要求”,測試“防護直接雷擊的浪涌保護器”時應(yīng)采用10/350波形沖擊脈沖,而測試“防護間接雷擊的浪涌保護器”時應(yīng)采用8/20波形。
100kA的10/350波形脈沖的放電強度是20kA的 8/20 波形脈沖的125倍。125 × 0.4 = 50
如果使用壓敏電阻MOV作為浪涌抑制元件,設(shè)計一個能防護100kA 的10/350 波形的沖擊脈沖的保護器,它所具備的放電能力必須相當(dāng)于防護2500kA的8/20波形沖擊脈沖的能力。
以上結(jié)論的計算過程發(fā)表在IEC的規(guī)范文件中,并以此作為理論依據(jù)證明:“按10/350波形測試設(shè)計的保護器的防護能力比按8/20波形測試的保護器要高20倍以上。”
三、對10/350波形的采用的爭議
我們討論這樣的結(jié)論是否正確之前,先看看這樣一些事實:
1.按8/20設(shè)計的浪涌保護器的實際應(yīng)用狀況
多年來,在所有采用ANSI/IEEE標(biāo)準測試的低壓浪涌保護器的市場上,至今沒有,也沒有必要設(shè)計出浪涌能力在2500kA的保護器。其原因在于:
(1)多年現(xiàn)實的應(yīng)用告訴我們:即使是在雷電現(xiàn)象最惡劣的地方,浪涌能力在8/20波形400kA的保護器所具有的防護水平,對付極端惡劣的直接雷擊事件都已經(jīng)綽綽有余。
(2)在世界范圍內(nèi),采用8/20測試波形的保護器在保護敏感電子設(shè)備免遭直接雷擊的打擊時所表現(xiàn)出的性能一直非常穩(wěn)定可靠。
2.IEC內(nèi)部關(guān)于是否應(yīng)該采用10/350波形也存在爭議
1995年,10/350測試波形首先出現(xiàn)在IEC標(biāo)準文件中。但在此前后,IEC內(nèi)部對是否采用10/350波形存在著不同的看法,這種反對意見隨著人們對直擊雷認識的提高,反對的聲音也越來越高。
在1995年召開的TC 81委員會會議上,通過多方游說,18個選舉國家中的14個對10/350測試波形議案投了贊成票,并通過議案。2000年,在對“IEC”修改案進行投票時,19個選舉國家中投贊成票的國家減少為13個。從此我們可以看出,到2000年,在IEC內(nèi)部有近1/3的國家對10/350測試波形持反對態(tài)度。
四、IEEE 對直擊雷的研究
在IEC標(biāo)準文件推出以后,IEEE C 標(biāo)準文件對“首次雷擊(first-stroke lightning) 進行了評估,評估范圍包括了IEC 61312文件中規(guī)定的“半峰值時間”為350毫秒的沖擊脈沖(10/350波形),并得出以下結(jié)論:
“IEC所謂‘高能量浪涌的防護要求’是建立在有限的數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)之上,其原因在于:當(dāng)我們把這樣的‘要求’和按照IEEE C62 系列文件所設(shè)計的浪涌保護器的實際應(yīng)用效果相比較時,就發(fā)現(xiàn)這種‘要求’不可靠。”
IEEE的這次評估審查了以下三方面的問題:
波形是誰首先提出的,依據(jù)是什么?
。2)在決定浪涌保護器的測試波形時,到底應(yīng)該以什么樣的技術(shù)數(shù)據(jù)為依據(jù)波形和直接雷擊的相似性到底有多少?
1.什么叫10/350 波形?
10/350 是表示沖擊脈沖電流時間變化的數(shù)據(jù)。其中10(微秒)表示沖擊脈沖到達90%電流峰值的時間,而350表示從電流峰值到半峰值的時間(T2)。
事實上,不管成因是否為雷擊,任何一個持續(xù)時間在350毫秒的高峰值電流(Ipeak)對于任何一種以半導(dǎo)體元件為主的保護器都是致命的。
現(xiàn)在我們可以明確:
IEC標(biāo)準文件的制定者們采用了10/350波形這個事實。然而,通過該標(biāo)準文件的IEC TC 81委員會會議還在其標(biāo)準文件中宣稱“采用10/350測試波形的理由就是:常見雷擊的‘半峰值’時間就是350毫秒。”
2.確定10/350測試波形到底應(yīng)該以什么樣的技術(shù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)?
既然IEC 確定10/350波形是根據(jù)這樣的理由,現(xiàn)在我們對這種理由的正確性做出分析。
(1) IEC號文件將IEC指定為雷電浪涌測試參數(shù)的唯一規(guī)范性文件。(請參見IEC號文件143頁的附錄A)
(2)IEC號文件有關(guān)雷電電流的參數(shù)的確定依據(jù)僅僅只是憑借于1975年和1980年發(fā)表在國際電氣雜志上的兩篇文章。
現(xiàn)在,我們就對這兩篇文章進行分析。IES級防雷浪涌保護器SPD浪涌