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NB_T 31040-2012 具有短路保护功能的电涌保护器PDF文本

ICs29.240.10K30备案号：37740-2012NB中华人民共和国能原行业标准NB/T31040-2012具有短路保护功能的电涌保护器Surge protective devices with integralshort circuit protection functionJ.NE可2012-10-29发布2013-03-01实施国家能源局发布理到素前阀Z.ZC.ET
理甄Z.ZC.ET
NB/T31040-2012目次前言…范围…2规范性引用文件……13术语和定义…4使用条件……45分类…56SPDI功能特性……57技术要求……68型式试验……89常规试验和验收试验……16参考文献……17图1确定电压保护水平，的试验流程…4…10图2动作负载试验的流程……11表1适用于SPDI的型式试验要求一……9表2预期短路电流和功率因数……m…13表37500A电流下试验程序……15表4额定短路能力试验程序……15理甄Z.ZC.ET
NB/T31040一2012前言本标准是根据《国家能源局关于下达2009年第二批能源领域行业标准制（修）定计划的通知》(国家能源局国能科技(2010)14号文件)制定的。本标准涉及的具有短路保护功能的电涌保护器(SPDI)为低压配电系统用的电器。基于SPDI主体属于电涌保护器，本标准在编制过程中主要参考了GB18802.1一2011《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》，也考虑了短路保护功能的性能要求和试验方法。本标准按GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构与编写》给出的规则起草。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由能源行业风电标准化技术委员会(NEA/TCI)归。本标准负费起草单位：上海电器科学研究院、上海电科电器科技有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所。本标准参加起草单位：浙江正泰电器股份有限公司、德和盛电气（上海）有限公司、欧宝电气(深圳)有限公司、浙江运达风电股份有限公司、北京ABB低压电器有限公司、施耐德电气（中国）投资有限公司、东方汽轮机有限公司、苏州电器科学研究所股份有限公司、湘潭电机股份有限公司、兰州电机股份有限公司、永济新时速电机电器有限责任公司。本标准主要起草人：王碧云、尹天文卢琛钰、周积刚。，」7SCN仁T本标准参与起草人：彭勃、鲍军、王爱华、蔡睿、刘丽萍、刘振良、成健、许勋周、龙辛、曹立新、贾健、李人杰、崔鹤松。本标淮为首次发布。理甄Z.ZC.ET
NB/T31040一2012具有短路保护功能的电涌保护器1范围本标准适用于具有短路保护功能的电涌保护器（简称SPDI)。SPDI是指包含了用来限制电压和泄放电涌电流的限压型非线性元件，且与短路保护功能组合成为整体式的一种电器。SPDI具有对间接雷电和直接雷电效应或其他瞬态过电压电涌进行保护的功能，同时具有分断因其内部限压型非线性元件发生短路失效而产生的系统故障工频电流的能力。SPDI可连接到交流额定电压不超过440V(有效值)、50/60Hz的电路和设备。本标准的目的是规定SPDI的特性、标准试验方法和额定值。a)本标准中的SPDI仅属于II类试验的电压限制型的电涌保护器。b)本标准仅适用于内置短路保护功能的设计原理与符合GB10963.1一2005的断路器相似的SPDI。对于内置短路保护功能部分，其设计原理与熔断体或其他与保护装置相似的SPDI正在考虑中。c)对于多极SPDI,如果包含了只能连接在N-PE之间的电涌保护器（简称SPD)模块，则此SPD模块应符合GB18802.1一2011。2规范性引用文件?.亿a5下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB4208-一2008外壳防护等级(IP代码)(IEC60529:2001,IDT)GB10963.1-一2005电气附件家用及类似场所用过电流保护断路器第1部分：用于交流的断路器(IEC60898-1:2002,IDT)GB14048.1一2006低压开关设备和控制设备第1部分：总则(IEC60947-1:2001,MOD)GB/T16927.1一2011高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求(IEC60060-1:2006,MOD)GB18802.1一2011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(IEC61643-1:2005,MOD)3术语和定义GB18802.1一2011、GB10963.1一2005界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1电涌保护器surge protective device;SPD用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器，至少包含一非线性的元件。3.2一端SPD one-port SPD与被保护电路并联的SPD。一端可以具有分开的输入和输出端，在这些端子之间没有特殊的串联阻抗。3.3电压限制型SPD voltage limiting type SPD理甄素前网Z..ET
NB/T31040一2012没有电涌时具有高阻抗，但是随着电涌电流和电压的上升，其阻抗将持续减小的SPD。常用的非线性元件是压敏电阻和抑制二极管。3.4具有短路保护功能的电诵保护器surge protective device with integral short circuit protectionfunction;SPDI一种具有分断工频故障电流能力的SPD。注1：工颜障电流是SPD内部的限压型非线性元件发生短路故隧时，系统由此产生的短路电流。根据非线性元件故障的状况及系统的型式，该故障电流可能为儿安培直至几万安培。注2：SPDI为整体的器件注3：SPDI中的短路保护功能装置可视为GB18802.1一2011中的SPD脱离器。3.5保护模式modes of protectionSPDI保护元件可以连接在相对相、相对地、相对中性线、中性线对地及其组合中。这些连接方式称作保护模式。3.6标称放电电流nominal discharge currentl流过SPDI且具有8/20波形的电流峰值，用于SPDI的预处理试验。3.7最大持续工作电压maximum continuous operating voltageU筑麦.7J可连续地施加在SPDI保护模式上的最大交流电压有效值。3.8待机功耗standby power consumptionPeSPDI按制造厂的说明连接，施加平衡电压和平衡相角的最大持续工作电压(U)且不带负载时SPDI所消耗的功率。3.9电压保护水平voltage protection levelUp表征SPDI限制接线端子间电压的性能参数，其值可从优先值的列表中选择。该值应大于限制电压的最高值。3.10限制电压measured limiting voltage施加规定波形和幅值的冲击电压时，在SPDI接线端子间测得的最大电压峰值。3.11残压residual voltageUres放电电流流过SPDI时，在其端子间产生的电压峰值。3.12暂时过电压试验值temporary overvoltage test valueUr施加在SPDI上并持续一个规定时间的试验电压，以模拟在暂时过电压(TOV)条件下的应力。2理甄素前网Z..ET
NB/T31040-20123.138/20冲击电流8/20 current impulse视在波前时间为8us,半峰值时间为20μs的冲击电流。注1：波前时间根据GB/T16927.1一2011的定义为1.25×(0-410，t0和1o分别指波形上升沿中峰值的90%和10%的点。注2：半峰值时间指视在原点至下降沿中峰值的50%点之间的时间。视在原点指波形上升沿中经过蜂值的10%和90%两点画的直线后与=0直线的交点。3.14热崩溃thermal runawaySPDI承受的功率损耗超过外壳和连接件的散热能力，引起内部元件温度逐渐升高，最终导致其损坏的过程。3.15热稳定thermal stability在引起SPDI温度上升的动作负载试验后，在规定的环境温度条件下，给SPDI施加规定的最大持续工作电压，如果SPDI的温度能随时间而下降，则认为SPDI是热稳定的。3.16劣化degradation由于电涌、使用或不利环境的影响造成$PDI原始性能参数的变化。3.17SPDi的脱离器SPDI disconnector把SPDI从电源系统断开所需要的装置（丙部的），对这种断开装置不要求具有隔离能力，要求能防止系统持续故碰并可用来给出SPDI故障的指示。SPDI应具有有短路保护功能和热保护功能的脱离器。3.18外壳防护等级(IP代码)degrees of protection provided by enclosure(IP code)外壳提供的防止触及危险部件、防止外界固体异物进入和/或防止水进入壳内的防护程度（见GB4208--2008)。3.19型式试验type tests一种新的SPDI设计开发完成时所进行的试验，通常用来确定SPDI的典型性能，并用来证明其符合有关标准。试验完成后一般不需要再重复进行，除非当设计改变以致影响SPDI的性能时，才需重新做相关项目试验。3.20常规试验routine tests”按要求对每个SPDI或其部件和材料进行的试验，以保证产品符合设计规范。3.21验收试验acceptance tests经供需双方协议，对订购的SPDI或其典型试品所做的试验。3.22Ⅱ类试验classⅡtest按标称放电电流In和最大放电电流Imx进行的试验。3.23供电电源的预期短路电流prospective short-circuit current of a power supply理筑素前网Z.
NB/T31040一2012。在电路中的给定位置，有一个阻抗可忽略的连接短路时可能流过的电流。3.24残流residual currentIPESPDI按制造厂的说明连接，施加最大持续工作电压(U)时，流过PE接线端子的电流。3.25状态指示器status indicator指示SPDI工作状态的装置。注：这些指示器可以是本体的可视和/或普响报警，可具有遥控信号装置或输出触头能力。3.26(报警)输出触头output contact(for alarm)包含在与主电路分开的电路里并与SPDI脱离器或状态指示器连接的触头。·“3.27系统的标称交流电压nominal a.c.voltage of the systemU系统标称的相对中性线的电压（交流电压的有效值）。3.28多极SPDI multipole SPDI具有多于种保护模式的SPDL,或者电气上相互连接的作为一个单元供货的SPDI组件。3.29典可列系2.:上总放电电流total discharge currenttotal在总放电电流试验中，流过多极SPDI的PE或PEN导线的电流。注：总放电电流试验的目的是用来检查多极SPDI的多种保护模式同时作用时发生的累积效应。3.30电源系统的最大持续工作电压maximum continuous operating voltage of the power systemVesSPDI在其使用的位置上可能持续承受的最大交流有效值电压。注：这里己考虑了电网电压的调整和/或电网电压的正、负偏差。。也被称为“系统电压实际最大值”并直接与Uo有关。1.”3.31短路（接通和分断）能力short-circuit(making and breaking)capacity在SPDI内部限压型非线性元件发生短路失效情况下，SPDI能在规定的条件下接通，承载其断开时间和分断的用有效值表示的预期电流的交流分量大小。4使用条件4.1正常使用条件4.1.1频率电源的交流频率为48Hz~62Hz。4.1.2电压持续施加在SPDI的接线端子间的电压不应超过其最大持续工作电压。理筑素村网Z..ET
NB/T31040一20124.1.3海拔海拔不应超过2000m。4.1.4使用和储存温度正常范围：-5℃~+40℃。极限范围：-40℃~+70℃。注：极限范围是指储存和运输过程中可能出现的温度范围。4.1.5湿度一相对湿度在室温下应为30%一90%。4.2异常使用条件对置于异常使用条件下的SPDL,在设和使用中可能需要作特殊考虑，并应提请制造厂重视。5分类制造厂应按照下列参数对$D进行分类。5.1端数一端。5.2产品的设计类型电压限制型。5.3产品的试验类别Ⅱ类试验。5.4SPD1的脱离器5.4.1脱离器的位置尚麦○JZ内部的。5.4.2脱离器的保护功能热保护和短路保护5.5按GB4208一2008的1P代码的壳防护等级外壳防护等级至秒应符合P20的要求。6SPDI功能特性6.1SPDI的特性保护模式（见3.5-标称放电电流（见6.2.J0:电压保护水平（见6.2.2)：最大持续工作电压（见6.2.3：暂时过电压试验值；短路保护脱离器的额定短路能力（见6.2.4.1）：短路保护脱离器的约定瞬时脱扣电流范围（见6.2.4.2）。6,2·标准额定值6.2.1Ⅱ类试验的标称放电电流In优选值5.0,10,15,20kA。6.2.2电压保护水平U,优选值0.22,0.33,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.2,1.5,1.8,2.0,2.5,3.0kV。6.2.3最大持续工作电压U。的优选值110,130,150,175,220,230,240,255,260,275,280,320,335,350,385,420,440,5理甄Z.ZC.ET
NB/T31040一2012460V。6.2.4短路保护脱离器6.2.4.1额定短路能力Icm标准值4.5,6,10,20,25kA。注：额定短路能力是制造厂对$PDI规定的短路分断能力（见3.31）。6.2.4.2约定瞬时脱扣电流范围约定瞬时脱扣电流范围：In~。注：为约定瞬时不脱扣电流，为约定瞬时脱扣电流，：和上的数值由制造厂根据产品的使用条件声明。7技术要求7.1一般要求7.1.1标识制造厂至少应提供下列信息，试验按照第8章进行。a)制造厂名或商标和型号。b)安装位置类别。c)安装方法。)最大持续工作电压（每种保护模式有一个电压值）。?)制造厂声明的每种保护模式的试验类别和放电参数，并相互靠近打印这些参数。例如，“IⅡ类试验”和“Imax”(以kA为单位的数值)，或者“T2”(T2在方框内)和“1mx”D龄餐鲜袁材雀Z.J.E国g)电压保护水平U。(每种保护模式有一个电压值)。h)外壳防护等级（当防护等级高于P20时）。)脱离器动作指示（如果有的话）。j)正常使用的位置（如果重要时）。k)接线端的标志（如果需要时）1)安装说明（例如，连接至低压系统、机械尺寸、导线长度等）。m)电流类型：交流频率。n)使用温度范围。0)残流1pE(可选的)。p)承受暂时过电压(TOV)特性。q)多极SPDI的总放电电流loal(如果制造厂声明)。r)额定短路能力。s)约定瞬时脱扣电流范围。7.1.2标志7.l.1中的标识a)、d)、e)、f)、g)、h)、k)、m)和r)应位于SPDI的本体上，或持久地标贴在SPDI本体上，其余可在说明书或相关技术文件中给出。标志应不易磨灭且容易识别，不应标在螺钉和可拆卸的垫圈上。通过82的试验来检验其是否符合要求。:于g7.2电气性能要求7.2.1电气连接接线端子的设计应符合GB18802.1一2011中6.2.1的规定。6理甄Z.ZC.ET
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