400-820-1852
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》

中华人民共和国通信行业标准

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

Performance requirements for Surge Protective Devices Connected to Low-voltage

Distribution Systems of Telecommunication Stations/Sites

2002-11-08 发布2002-11-08实施

中华人民共和国信息产业部发布

 

 

YD/T 1235.1—2002

I

目次

前言............................................................................. III

1 范围................................................................................. 1

2 规范性引用文件....................................................................... 1

3 术语和定义........................................................................... 1

4 使用环境条件......................................................................... 3

4.1 供电条件........................................................................... 3

4.2 气候条件........................................................................... 3

5 分类................................................................................. 3

5.1 按冲击测试电流等级分类............................................................. 3

5.2 按用途分类......................................................................... 3

5.3 按端口分类......................................................................... 4

5.4 按构成分类......................................................................... 4

6 技术要求............................................................................. 4

6.1 标称额定值......................................................................... 4

6.1.1 优选值............................................................................ 4

6.1.2 SPD分类的冲击测试电流等级规定.................................................... 4

6.2 整体要求........................................................................... 5

6.2.1 外观质量.......................................................................... 5

6.2.2 保护模式.......................................................................... 5

6.2.3 分离装置.......................................................................... 5

6.2.4 告警功能.......................................................................... 5

6.2.5 接线端子连接导线的能力............................................................ 5

6.3 电涌防护性能....................................................................... 5

6.3.1 最大持续运行电压.................................................................. 5

6.3.2 等级限制电压...................................................................... 5

6.3.3 电压保护水平...................................................................... 6

6.3.4 动作负载试验...................................................................... 6

6.4 安全性能........................................................................... 6

6.4.1 电气间隙和爬电距离................................................................ 6

6.4.2 外壳防护等级...................................................................... 6

6.4.3 保护接地.......................................................................... 6

6.4.4 着火危险性(灼热丝试验).......................................................... 7

6.4.5 暂时过电压失效安全性.............................................................. 7

6.4.6 暂时过电压耐受特性................................................................ 7

6.4.7 热稳定性.......................................................................... 7

6.5 二端口SPD及带独立输入/输出端子的一端口SPD 的附加要求............................. 8

6.5.1 电压降............................................................................ 8

6.5.2 负载侧电涌耐受能力................................................................ 8

6.5.3 负载侧短路耐受能力................................................................ 8

 

YD/T 1235.1—2002

II

6.6 环境适用性......................................................................... 8

6.6.1 耐振动性能........................................................................ 8

6.6.2 耐高温性能........................................................................ 8

6.6.3 耐低温性能........................................................................ 9

6.6.4 耐湿热性能........................................................................ 9

7 检验规则............................................................................. 9

7.1 交收检验........................................................................... 9

7.2 型式检验........................................................................... 9

8 标志、包装、运输和贮存.............................................................. 10

8.1 标志的内容........................................................................ 10

8.2 包装.............................................................................. 11

8.3 运输和贮存........................................................................ 11

8.3.1 运输............................................................................. 11

8.3.2 贮存............................................................................. 11

附录A (规范性附录) 通信局(站)配电系统用电涌保护器(SPD)的构形............... 12

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YD/T 1235.1—2002

III

前言

制订本标准的目的在于规范我国通信局(站)低压配电系统用电涌保护器的技术要求,并为电涌保

护器的设计、生产、检验、选择和应用提供技术依据。

本标准主要依据IEC61643-1:1998《连接至低压配电系统用电涌保护器第1部分:技术要求和测试

方法》,参考IEC 61312-1、UL 1449、IEEE Std C62.62和YD/T 5098等标准,并结合低压配电系统用电

涌保护器在我国通信局(站)的实际应用情况而制定的。

本标准规定了通信局(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,并重点突出了防雷及电涌保护的安全性和可靠性,以使标准具有科学性、更好的可操作性和

实用性。在编写方法上遵循GB/T1.1-2000和GB/T1.3-1997的基本规则。

本标准于2002年11月8日首次发布,2002年11月8日起实施。

本标准附录A是标准的附录。

标准YD/T1235.2-2002《通信局(站)低压配电系统用电涌保护器试验方法》是本标准的试验方法。

本标准由信息产业部通信标准技术审查部提出并归口。

本标准起草单位: 广东省电信公司科学技术研究院(中国电信集团广州研发中心)

中讯邮电咨询设计院(原信息产业部邮电设计院)

艾默生网络能源有限公司

本标准委托广东省电信公司科学技术研究院解释。

本标准主要起草人: 罗森文赖世能何亨文刘吉克戴传友金山

Ⅲ

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YD/T 1235.1—2002

1

通信局(站)低压配电系统用电涌保护器技术要求

1 范围

本标准规定了通信局(站)低压配电系统用电涌保护器(以下简称电涌保护器)的定义、分类、技

术要求、检验规则等。

本标准适用于通信局(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。

集成在设备中的电涌保护器可参照执行。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的

修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T 4942-1993 低压电器外壳防护等级(eqv IEC 60947:1988)

GB 10963-1999 家用及类似场所用过电流保护断路器(idt IEC 60898:1995)

GB/T 14048.1-1993 低压开关设备和控制设备总则(eqv IEC 60947:1988)

GB 17464-1998 连接器件连接铜导线用的螺纹型和无螺纹型夹紧件的安全要求

(idt IEC 999:1990)

YD 1235.2-2002 通信局(站)低压配电系统用电涌保护器试验方法

YD 5098-2001 通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范

IEC 61643-1:1998 连接至低压配电系统的电涌保护器第一部分:技术要求和测试方法

IEC 61312-1:1995 雷电电磁脉冲防护第一部分:基本原则

UL 1449-1996 瞬态电压电涌抑制器标准

IEEE Std C62.62-2000 低压交流电路用电涌保护器的试验规范

3 术语和定义

本标准采用下列术语和定义。

3.1 电涌保护器surge protective device,SPD

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。

3.2 一端口SPD one-port SPD

一种与被保护电路并联连接的SPD。它可以有分离的输入和输出端子,但无专用的串联阻抗插入在

输入与输出端子之间。

3.3 二端口SPD two-port SPD

一种有输入及输出两组端子、且在其间插有专用串联阻抗的SPD。

3.4 限压型SPD voltage limiting type SPD

在无电涌时呈高阻态,但随着电涌的增大,其阻抗不断降低的一种SPD。限压型SPD的常用器件有:

压敏电阻器、瞬态抑制二极管等。

3.5 电压开关型SPD voltage switching type SPD

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YD/T 1235.1—20022

在无电涌时呈高阻态,但对电涌响应时,其阻抗突变为低阻值的一种SPD。开关型SPD的常用器件有:火花间隙、气体放电管等。

3.6 组合型SPD combination type SPD

由电压开关型器件和限压型器件组合而成的一种SPD。依据所加电压的特性,它可呈现出电压开关

的特性或限压的特性或者这两者都有的特性。

3.7 保护模式modes of protection

用于描述配电线路中SPD保护功能的配置情况。

在交流配电系统中分为相线与相线(L-L)、相线与地线(L-PE)、相线与中性线(L-N)、中性线与地线(N-PE)之间等四种保护模式。

在直流配电系统中分为正极与负极(V+-V-)、正极与地线(V+-PE)、负极与地线(V--PE)之间等三种保护模式。

注:限压型SPD和具有限压特性的组合型SPD可用于任一保护模式。电压开关型SPD和具有开关特性的组合型SPD

在L-N模式下应用时,其续流遮断的安全性问题还正在研究之中,因此本标准暂不涉及此方面的内容。

3.8 最大持续运行电压maximum continuous operating voltage,Uc

SPD在运行中能持久耐受的最大直流电压或工频电压有效值。

3.9 第Ⅰ类试验用冲击电流impulse current for classⅠtest, Iimp

用于划分进行第Ⅰ类试验的SPD的等级。其波形一般由电流峰值和电荷量来确定。它用于第Ⅰ类试

验的动作负载试验。

本标准中为明确起见,Iimp通过10/350μs电流波形和峰值Ipeak来表征。

3.10 标称放电电流nominal discharge current,In

用于划分进行第Ⅱ类试验的SPD等级的、具有8/20μs波形的放电电流峰值。它用于第Ⅰ类和第Ⅱ类

试验的预备性试验。

3.11 最大放电电流(冲击通流容量) maximum discharge current,Imax

能够流过SPD的、具有8/20μs波形的最大放电电流峰值。它用于第Ⅱ类试验的负载动作试验。Imax

大于In。

3.12 混合波combination wave

用于划分进行第Ⅲ类试验的SPD的等级,其波形由具有下列标准输出特性的混合波发生器产生。它

用于第Ⅲ类试验的负载动作试验。

在本标准中,混合波发生器的标准输出特性被规定为:当输出开路时,其端电压Uoc的波形为1.2/50

μs电压脉冲;当输出短路时,其输出回路电流Isc的波形为8/20μs,幅值为0.5Uoc,即规定混合波发生

器的虚拟阻抗Zf 等于2Ω。

施加到SPD上的电压或电流的实际幅值及波形,除与混合波发生器的虚拟阻抗有关外,还与SPD本

身的阻抗有关。

开路电压Uoc和短路电流Isc的最大值分别为20kV和10kA。超过该值时应进行第Ⅱ类试验。

3.13 冲击试验分类impulse test classification

3.13.1 第Ⅰ类试验class Ⅰ tests

由标称放电电流In试验、1.2/50μs冲击电压试验和10/350μs冲击电流Iimp试验组成。

3.13.2 第Ⅱ类试验class Ⅱ tests

由标称放电电流In试验、1.2/50μs冲击电压和8/20μs最大放电电流Imax试验组成。

3.13.3 第Ⅲ类试验class Ⅲ tests

采用组合波Uoc进行的试验。

3.14 残压residual voltage,Ures

当放电电流通过时,SPD端子间的电压峰值。

3.15 限制电压measured limiting voltage

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YD/T 1235.1—2002

3

施加规定波形、幅值和次数的冲击时,在SPD端子间测得的残压的最大值。

3.16 等级限制电压basic measured limiting voltage,UB

用于考核和比较限压特性的SPD电涌抑制能力的一个基本参数。本标准中,用规定幅值的SPD分类

等级测试电流(IB,其波形为8/20μs)冲击时的限制电压值表示。

3.17 电压保护水平voltage protection level,UP

表征SPD电涌抑制能力的一个参数。它从规定的优选值系列中选取。

3.18 暂时过电压temporary overvoltage UT

具有一定幅值和持续相对长时间的工频过电压。

3.19 分离装置(脱扣装置) SPD disconnector

当SPD损坏时,使其与配电系统断开的一种装置。

3.20 额定负载电流rated load current, IR

能够通过二端口SPD的最大负载电流。

3.21 电压降(用百分比表示) voltage drop,ΔU

ΔU=((UIN - UOUT)/ UIN)×100%

其中:UIN和UOUT分别是二端口SPD在电阻性的额定负载电流条件下,同时测得的输入端电压值与

输出端电压值。

3.22 动作负载试验operating duty test

按照所规定的试验程序和条件,在规定幅值的电源电压下向SPD施加规定次数和幅值的冲击电流,

以考核SPD在实际运行条件下浪涌耐受能力的一种试验。

3.23 热稳定性thermal stability

描述SPD在动作负载试验时引起温度上升后,在规定的持续运行电压和规定的环境条件下,SPD温

度随时间而下降的情况。

4 使用环境条件

4.1 供电条件

4.1.1 直流或频率在45Hz~62Hz之间的交流电源。

4.1.2 长期施加在电涌保护器上的工作电压应不超过其最大持续运行电压Uc。

4.2 气候条件

4.2.1 环境温度

a) 正常环境温度:-5℃~+40℃。

b) 异常环境温度:-40℃~+70℃。

4.2.2 相对湿度:不大于95%(在室温条件下)。

4.2.3 海拔:安装地点的海拔高度不应超过3000m。

5 分类

5.1 按冲击测试电流等级分类

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分类的冲击测试电流等级规定见表1、表2。

5.2 按用途分类

a) 单相交流SPD

b) 三相交流SPD

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4

c) 直流SPD

5.3 按端口分类

a) 一端口SPD,也称并联型SPD

b) 二端口SPD,也称串联型SPD

5.4 按构成分类

a) 限压型SPD

b) 电压开关型SPD

c) 组合型SPD

6 技术要求

6.1 标称额定值

6.1.1 优选值

6.1.1.1 第Ⅰ类试验用Ipeak的优选值系列

15,20,25kA

6.1.1.2 第Ⅱ类试验用Imax的优选值系列

5,10,15,20,30,40,50,60,80,100,120,150,200kA

6.1.1.3 第Ⅲ类试验用Uoc的优选值系列

6,10,20kV

6.1.1.4 标称放电电流In的优选值系列

2,3,5,10,15,20,25,30,40,50,60,80kA

6.1.1.5 电压保护水平UP的优选值系列

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 最大持续运行电压Uc的优选值系列

45,52,75,85,150,175,275,320,385,420,460,510,600V

6.1.2 SPD分类的冲击测试电流等级规定

6.1.2.1 交流SPD冲击测试电流分类的规定见表1。

表1 交流SPD 冲击测试电流分类的规定

SPD 类型

冲击电流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冲击测试电流分类的规定见表2。

表2 直流SPD 冲击测试电流分类的规定

SPD 类型

冲击电流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 整体要求

6.2.1 外观质量

a) 电涌保护器表面应平整、光洁、无划伤、无裂痕及变形,紧固件应牢固,颜色应均匀无明显差

异。

b) 标志应完整清晰、耐久可靠,内容符合8.1要求,且铭牌不应出现移动和任何翘曲现象。

6.2.2 保护模式

a) 交流SPD必须具备N-PE、L-PE或L-N-PE的保护模式;直流SPD必须具备V+-V-的保护模式。

b) 交流SPD宜具备L-N的保护模式;直流SPD宜具备V+-PE或V--PE的保护模式。

6.2.3 分离装置

SPD在故障或失效时,应有与电源系统永久断开的分离装置。

6.2.4 告警功能

a) SPD正常或故障时,应有能正确表示其状态的标志或指示灯。

b) SPD宜具备远程集中监测或集中告警的接口。

6.2.5 接线端子连接导线的能力

SPD的接线端子除应符合GB17464的要求外,其连接导线的能力还应符合表3或表4的要求。

表3 一端口SPD接线端子允许连接铜导线的标称截面积

SPD类型

能被夹紧的导线标称截面尺寸

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接线端子允许连接铜导线的标称截面积

额定负载电流IR

A

能被夹紧的导线标称截面尺寸

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 对于额定负载电流小于或等于50A的SPD,要求接线端子的结构能紧固实心导体以及硬性多股绞合导体,

允许使用软导体。

2 二端口SPD 接线端子连接导线的能力除应符合本表的要求外,还应根据其标称放电电流的大小,同时符

合表3 的要求。

6.3 电涌防护性能

6.3.1 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应满足下列要求:

a) 试验过程中,SPD应能稳定地正常工作、没有可见可闻的损坏;

b) 试验前后的限制电压和点火电压应小于UP,且限制电压的变化率不应大于±5%;

c) 试验过程中,SPD的分离装置不应动作。

6.3.2 等级限制电压

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施加表5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5的要求。

注:开关特性的SPD不作此项技术要求。

表5 限压特性的SPD的等级限制电压UB

交流SPD 的UB上限值(V) 直流SPD 的UB上限值(V)

M 型

最大持续

运行电压

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 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。

6.3.4 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:

a) 在预备性试验和动作负载试验期间的每次冲击后,SPD都应能满足热平衡的要求;

b) SPD应能自行遮断试验中产生的任何续流;

c) 试验中SPD应不出现击穿、闪络或机械损伤等现象;

d) 试验前后的限制电压和点火电压均应小于UP;

e) 试验中SPD的告警或分离装置不应动作。

6.4 安全性能

6.4.1 电气间隙和爬电距离

电气间隙和爬电距离应符合表6的要求。

表6 电气间隙和爬电距离

检查部位

1) 接线端子不同相的带电导体之间。

2) 接线端子各相与:

—