雷电防护标准化的现状和若干问题的探讨

1、如不慎侵犯了你的权益请联系我们告知雷电防护标准化的现状和若干问题的探讨蒋容兴上海电湍科学研尤所（200063）摘婆木文主要介绍中国雷电防护的发展和雷电试验的相关标准。内容有宙电防护的现状、 中国雷电防护匸程的标准化的发展和必要性.在SPD标准中的争论和宙电防护标准间的协 调，以及产品上常见的技术问题分析。1. 中国雷电防护的发展现状与标准化1.1中国雷害的概况文1统计20002001二年中.在中国雷电灾害造成人员伤亡共1661起和 适成直接经济损失1000万元以上有五例.100万元以上有二十九例.每年平均损失约 数十亿元。雷电灾害主要发生在电力.电信.广播电视.金融证券、石化.交通、建筑等行业

2、。 灾害最严重的省市为广东.福建、云南.山东.广西.江西、江苏和上海等。1.2帘电防护标准化的必要性中国进入21世纪以來.以信息产业作为国民经济支柱产业之一，并以信息化带动匸 业化为发展方针。目前计算机电子系统和网络的应用已遍及各行业.各部门，乃至家庭， 数虽与日惧增 I大I此.雷电防护的标准化已成为十分必要和紧逼的任务。1.3雷电防护产品的现状1990年前后，国内仅有较少工厂生产小5的SPD产品并在军工，通信等项目采 用。1995年以后，徳法国英羌等国产品纷纷进入中国市场.并在重要工程中使用。2000年前后，国内有许多工厂开始生产SPD产品。但规模大的工厂少。1.4雷电防护的标准化按照中国的

3、国家技术政策，“在编制新的国家标准时.有IEC标准的.应等同采用IEC国际。如现有标准修订时，也应采用新的IEC标准”。因此我国新编SPD的国家标 准,与IEC61613.il是等同的：在建筑物防需设计规范修订中，则引入r IEC的防 雷电电磁脉冲、防宙和滚球法等内容。由于中国徐地区和各行业存在不同的宙吿酷度和技 术耍求，因此 容许使用它们自己的行业标准。以下列出宙电防护有关的二个国家标准和 几个广泛使用的行业标准：1）GB50057-91 （ 2000修订版）建筑物防雷设计规范（国家标准）：2）GB18802. 1-2002低压配电系统用的电涌保护器（国家标准）：3）DL/T620-1997

4、交流电气装宜的过电压保护和绝缘配合（国家电力公司标准）：4）YD5098-2001 g通信局宙电过电压保护工程设汁规范（信息产业部标准）：5）YD/T12351 2-2002通信局（站）低压配电系统用电涌保护器技术要求和试验方法（信息产业部标准）：6）GA173-2002讣算机信息系统防宙保安器（公安部标准）：7）GA267-2003计算机信息系统防宙电电磁脉冲安全保护规程（公安部标准）：8）QX10. 1-2002电涌保护器性能嬰求和试验方法（气彖局标准）以上标准.有的与IEC相关的标准等同.有的局部等同.有的一分为二、有的合二如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知!为一、有的自成一套。IEC

5、雷电防护标准的趋势如何？我们怎样能动态跟踪.缩短与IEC间的差距？以 TC81为例.今后的趋势是：1）标准体系的变化更趋合理化。过去的标准存在相互分割的情况.今后将由下表所 列的IEC62305.5替代。TC81标准体系的变化表新出版物N0.替代的出版物评 估出 版期IEC62305 -1雷电防护： 总则IEC61024-1-1、22004IEC62305-2宙电防护： 风险评估IEC61662+A12001IEC62305 3 ：对建筑物 伤害和生命的 危害IEC61024-12004IEC62305 -4 :建筑物内 电气和电子系 统IEC61312-1、2、3、42001IEC62305

6、 -5雷电防护： 公共设施IEC61663-1X22005注：1. IEC61024系列-建筑物宙电防护主要是直接雷。IEC61024. 1总则、IEC61024. 1-1保护水平选择、IEC61024.1-2防护系统设计安装.维护及检査2. IEC61312系列建筑物雷电防护主要是感应宙。IEC61312-1宙电电磁脉冲防 护、IEC61312-2建筑物屏蔽.内部搭接、接地.IEC61312-3电涌保护器婆求、 级间配合s IEC61312-1建筑物设备的保护、IEC61312-5应用导则3. IEC61662风险评估、4. IEC61663通信线雷电保护。2）IEC62305则把宙电保护于

7、段结合起來考虑。IEC32305-1 （通则）和IEC62305-2 （风险评估）对IEC62305-3-5均有效。特点是 先评估.后防护。（il算与软件）全部公式化、程序化，按数据对建筑物的保护 方式进行评估。 电气和电子系统的防护.包括了电湍和电子系统的保护C脉冲耐压：电力系统为1. 5-2. 5-4-6KV ,电子系统为 0. 5-1-2-1KV 3）对SPD选择和安装提供了完整的信息。对电力线和电于信息均有效.同样给出r 接地、等电位.屏蔽.合理布线等，并可多种组合。早先标准化的捆绑式的LPS由先评 估后的灵活组合代之。系统保护水平I、II、III、W的扩展至电子系统1. 5试验站可进

8、行SPD低压大电流放电试验室二个，已有10/350 100KA和8/20 150KA脉冲 电流发生辭.脉冲电圧发生器和其它型式试验设备：而且更女的试验室将建成并能进行试 验。因此，各种类型的SPD无论是家用或其它见重要的产品.均能进行全部试验。2. 选用中几个问题的探讨2.1冲击电流limp （ I级试验电流在建筑物雷电防护方I皓争论最大的问题是limp （ 10/350 ）的引入.limp主要 是测址宙电数据的统汁，并经数学分析和规范化而得出的一个长液的脉冲试验电流。但作 为建筑物内的宙电保护器SPD考核试验，则对以limp进行的.存在以下疑问：1中国 电力系统中避雷器标准参照IEC TC3

9、7标准规定的是（8/20 ）,已沿用数十年，避离器 能非常可靠满足系统避雷的要求。2.应考虑在建筑物的普通工程中宙电流为（10/350 ）进户的概率有多少？线ig宙击时，低压电力线上避宙器就会形成多点放电. 引入户内第一级SPD处的宙电流为何？ 3.在建筑物遭雷击时.内部存在普复朵的电流 通道和各种管线（铁管、金属构件等），典型电流波形到底是什么? 4.在IEC61643中. I类试验的项目中大多数内容仍以（8/20 ）來进行，如Up和动作负戦的予处理试验等。 为此，建议SPD与避宙器采用统一的方法便于比较。（10/350 ）的试验作资料性和派 生性的项目。2.2脱离湍特性在IEC61643.

10、1条款7.7.1中SPD脱离器的动作负载耐受试验。要求试验时,脱离 器不应动作：试验后，脱离器应能正常工作。在IEC61643. 12中图12SPD和过电流保护器间的电涌协调性和条款6. 2. 4. 3 当 SPD和过电流保护辭配合时，在In时，过电流保护器不动作：、电流比In大时，动作 是正常的。我们在脱离器和后备过电流保护间的配合方血还能做什么？3. 宙电防护标准的协调性（各TC之间）3. 1TC37和TC37A （户外与户内）TC37为避雷器技术委员会.主要为户外电力线路上用，大女为商斥避宙器。而TC37A 为电涌保护器分技术委员会，主要为户内和户外.电圧至1000伏。二委员会中.户外用

11、 的避雷器和户外型的电涌保护器用途是相同的，但考核性能的要求相差甚大，避宙器为， 15、5KA ,8/20 ,而SPD则为，15、25 KA 10/350 ,甚至更大。应予协调。3.2标准中试验项目的相互协调TC37A的IEC61643. 1标准中要求的试验项目过多,应与TC37的IEC60099.和 TC37B的2n0的要求相互协调。此外，对多种Uc和In 如何确定典型规格、SPD插拔式模块的插拔力应规定多少？ IEC61643. 1中未予规定。4. 产品上常见的技术问題分析4. 1 SPD并联技术中脱离器的设讣大容址SPD II级产品I max要求达到100、160RA ,半前解决办法有采

12、用大阀 片或小阀片多片并联。前者属非标产品.而后者可设汁为模数化结构的标准产品，便于与 其他模数化产品协涮配合。SPD的多片并联的基础是阀片（MOV ）性能和内阻抗的一致性，在国外MOV采用真 空机械操作无人化生产，产品性能一致，使并联回路均流良好：在国内，MOV采用人工 圧制和测试性能进行选配來组成。出前，在SPD并联技术中脱离器的构成有二种：关国威尔公司、徳国ABB公司、 Hager公司和法国Citel公司是每一 MOV阀片电路均有一脱离器，可抬示该电路MOV 是否劣化。在国内，发现二至四片MOV阀片并联后合用一脱离器的情况很女.这能否保 证产品性能达到GB18802. 1中7.7条的要求？即热稳定试验.动作负戦耐受试验.短 路电流耐受能力试验.暂态过电压故障试验.TOV特性试验等。脱离器由二部分组成，温度热熔断湍和短路断路湍，温度热熔断器关系密切的考核项 目是热稳定试验.合格判别标准：试验时SPD表面温度应总是低于120 o C,在脱离器 动作后5分，表面温度应低于80 o C 今分析如下：MOV阀片电路均有一脱离