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              NB/T 31040-2021 具有短路保護功能的電涌保護器.pdf

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              • NB/T 31040-2021  具有短路保護功能的電涌保護器

                6.6.3約定瞬時脫扣電流范圍(如適用)

                6.6.3.1最小延時動作電流(I.)優選值(可

                最小延時動作電流Ia優選值為0.5A、1A、2A、3A、5A。

                工程技術NB/T31040=2021

                7.1.1標識中的a)、d)、e)、g)、h)、k)、m)、r)、t)和v)應位于SPDI的本體上,或持久地標貼 在SPDI本體上,其余可在說明書或相關技術文件中給出。 標志應不易磨滅且易識別,不應標在螺釘和可拆卸的墊圈上。通過8.3的試驗來檢驗其是否符合 要求。 一個SPDI可被分成多個試驗類別(例如I類試驗和IⅡ類試驗)。在這種情況下,應實施所有試驗類 別的試驗要求。如果此時制造商只聲明一個電壓保護水平,標識中應出現最高的電壓保護水平值。 注:插入式SPDI模塊不認為是可拆卸的部件。

                7.2.2剩余電流(殘流)Ip

                7.2.3電壓保護水平Ug

                SPDI的限制電壓不應超過由制造商規定的電壓保護水平。 通過8.4.3的試驗來檢驗其是否符合要求。

                7.2.4動作負載試驗

                NB/T31040—2021

                在施加最大持續工作電壓Uc時,SPDI應能承受規定的放電電流而使其特性沒有不可接受的變 8.4.4的試驗檢驗其是否符合要求

                7.2.5脫離器和狀態指示器

                SPDI應防護由于劣化或過載造成的過熱。 通過8.4.5.2的試驗檢驗其是否符合要求。

                7.2.5.3短路電流性能

                7.2.5.4狀態指示器

                制造商應給出關于指示器功能以及狀態指示變化后所采取措施的信息。 狀態指示器可由兩部分組成(其中一部分在更換SPDI時不被更換),這兩部分由一個耦合機構連接 耦合機構可以是機械的、光學的、音響的和電磁的等。在更換SPDI時被更換的這一部分應如上所述試 驗,在更換SPDI時不更換的另一部分至少應能增加50次操作。 注:耦合機構操作狀態指示器不更換部分的動作可用其他方法來模擬,例如,一個分開的電磁鐵或彈簧,不用操作 SPDI中可更換部分的零件。 當對所采用的指示形式有合適的標準時,狀態指示器的非更換部分應符合這個標準,除了指示器僅 需要50次操作試驗外,

                7.2. 6 絕緣電陽

                針對泄漏電流和防直接接觸,SPDI應有足夠的絕緣電阻。 通過8.4.6的試驗檢驗其是否符合要求

                針對絕緣擊穿和防直接接觸,SPDI應有足夠的介電強度。 通過8.4.7的試驗檢驗其是否符合要求

                NB/T310402021

                7.2.8暫時過電壓下的性能

                7.2. 8.1一般要求

                7.2.8.2低壓系統故障或于擾引起的TOV

                如果SPDI的Uc高于或等于暫時過電壓試驗值Ur,無須進行本試驗 應通過8.4.8.1的試驗檢驗其是否符合要求。

                7.2.8.3高(中)壓系統或故障引起的 TOV

                如果SPDI的Uc高于或等于Ur,無須進行本試 應通過8.4.8.2的試驗檢驗其是否符合要求。

                7.3.2螺釘、載流部件和連接

                7.3.4電氣間隙和爬電距離

                7.5特殊SPDI設計的附加要求

                7.6制造商可聲明的附加要求

                NB/T310402021

                適用于SPDI的型式試驗要求見表1。型式試驗按表1進行,每個試驗程序用一套試品,每套試品由 三個試品組成。在任何試驗程序中,試驗按表1規定的次序進行,試驗程序的次序可改變。對于每種結 構/端子類型,應在三個端子樣品上進行端子的試驗(一只具有至少三個相同端子的SPDI可滿足對端子 的要求)。

                表1適用于SPDI的型式試驗要求

                NB/T31040=2021

                前面幾項可能影響該試驗結果的試驗項目,但是這一次不允許有任何試品試驗失敗。 如果制造商同意,三個一組試品可用于多于一個試驗程序。 注:對于某些試驗,需要經過特殊處理的樣品。 若SPDI是某一產品中的一個獨立部分,而該產品符合其他的國家標準,則該國家標準的要求適用 于產品中不屬于SPDI的那些部分。

                NB/T310402021

                8.2.5用于Ⅲ類試驗的復合波

                8.3標志的耐久性試驗

                B.4.1直接接觸防護試驗

                8.4.3確定限制電壓

                8.4.3.1一般要求

                圖1金屬屏柵的試驗布置

                確定電壓保護水平Up的試驗流程圖見圖2。確定測量限制電壓需進行的試驗見表2。應按表2和圖 對不同類型的SPDI進行試驗,確定其限制電壓。

                NB/T310402021

                圖2確定電壓保護水平U,的試驗流程圖

                表2確定測量限制電壓需進行的試驗

                NB/T310402021

                試驗時,采用下列特定試驗條件: a)所有一端口的SPDI試驗不應通電進行。 b 所有二端口的SPDI應根據8.4.3.2和8.4.3.4進行通電試驗,其電源電壓在Uc時的標稱電流至 少為5A。在電壓正弦波的90°土5°施加正極性脈沖,在270°土5°施加負極性脈沖。 C 對于具有連接導線的一端口SPDI,用150mm長度的外接導線測量限制電壓。對于二端口的 SPDI和具有負載接線端子分開的一端口的SPDI,在SPDI的負載端口或負載接線端子處測量限 制電壓,在輸入端口或端子處測量電氣間隙電壓Umax d)限制電壓和U.是根據表2和圖2和相應SPDI試驗類別的試驗獲得的。

                3.4.3.2用8/20沖擊電流測量殘壓的試驗步驟

                8/20沖擊電流測量殘壓

                a)當測試I類SPDI時,應依次施加峰值約為0.1imp、0.2lmp、0.5imp、1.01mp的8/20沖擊電流。 當測試Ⅱ類SPDI時,應依次施加峰值約為0.1I、0.2I,、0.5I,、1.0I,的8/20沖擊電流。 對SPDI施加一個正極性和一個負極性序列。 b 如果制造商聲明Imax,應施加一次額外的峰值為Imax的8/20沖擊電流,電流極性為本款a)試 驗中殘壓較大的極性。 每次沖擊的間隔時間應足以使試品冷卻到環境溫度。 d)每次沖擊應記錄電流和電壓波形圖。把沖擊電流和電壓的峰值(絕對值)繪成放電電流與殘壓 的關系曲線圖,應畫出最吻合數據點的曲線。曲線上應有足夠的點,以確保直至I或Iimp的曲 線沒有明顯的偏差。 e 決定限制電壓的殘壓由下列電流范圍內相應曲線的最高電壓值來確定: 一I類:直到imp° Ⅱ類:直到I。 注:殘壓是在電流流過期間測量的最大峰值電壓。任何由于發生器的特殊設計,例如crowbar發生器,在電流 流動之前或期間產生的高頻干擾或毛刺都不予考慮。 f 試驗直到達到電涌電流I、Imax或Iimp(根據SPDI的試驗類別)下的最高殘壓,以此來確定Umax

                8.4.3.3測量波前放電電壓的試驗步驟

                8.4.3.4用復合波測量限制電壓的試驗程序

                8.4.3.5所有測量限制電壓試驗的合格判據

                電壓和電流波形圖及目測檢查應沒有擊穿或閃絡的跡象。 試驗過程中應沒有發生可見的損壞。試驗后,檢查發現的細小的凹痕或裂縫若不影響防直接接觸, 則可以忽略,除非SPDI的防護等級(IP代碼)被破壞。試驗后,試品上不應有燃燒的痕跡。 對防護等級大于或等于IP20的SPDI,使用標準試指施加一個5N的力(見GB/T4208一2017)不應 觸及帶電部件,除SPDI按正常使用安裝后,并且在試驗前已可觸及的帶電部分外。 不應有對人員或設備產生的爆炸或其他危險。

                8.4.4動作負載試驗

                8.4.4.1 一般要求

                動作負載試驗的流程見圖3

                NB/T31040=2021

                圖3動作負載試驗的流程圖

                本試驗是通過對SPDI施加規定次數和規定波形的沖擊來模擬其工作條件,試驗時用符合8.4.4.2要 求的交流電源對SPDI施加最大持續工作電壓Uc。 試驗設置應根據圖4中的動作負載試驗設置進行。 應按8.4.3的試驗確定限制電壓。 為避免試品的過載,試驗按如下進行: 一根據8.4.3.2,對于I類試驗僅在Iimp對應的峰值處進行。 一根據8.4.3.2,對于Ⅱ類試驗僅在I.下進行。 一根據8.4.3.4,對于Ⅲ類試驗僅在Uoc下進行。 正負極性沖擊各一次。

                8.4.4.2動作負載試驗的工頻電源特性

                NB/T310402021

                8.4.4.3I類和Ⅱ類的動作負載試驗

                8.4.4.4I類試驗的附加動作負載試驗

                8.4.4.5Ⅲ類動作負載試驗

                圖4動作負載試驗設置

                NB/T310402021

                正常使用中如果有超過一種的接線方式,應檢查每一種可能的接線方式。 試驗時,制造商規定的脫離器不應動作;試驗后,該脫離器應處在正常工作狀態。 正常工作狀態是指脫離器未發生損壞,可繼續操作。操作性可通過手動進行檢查(在可能的地方), 或在制造商和實驗室協議下通過簡單的電氣試驗來檢查。 不應有對人員或設備產生的爆炸或其他危險。

                4.5SPDI的脫離器和SPDI過載時的安全性能

                8.4.5.1耐熱試驗

                SPDI在環境溫度為80℃土5K的加熱箱中保持24h。 試驗過程中應沒有發生可見的損害。試驗后,檢查發現的細小的凹痕或裂縫若不影響防直接接觸, 則可以忽略,除非SPDI的防護等級(IP代碼)被破壞。試驗后,試品上不應有燃燒的痕跡。 試驗時,制造商規定的內部脫離器不應動作;試驗后,該脫離器應處在正常工作狀態。 正常工作狀態是指脫離器未發生損壞,可繼續操作。操作性可通過手動進行檢查(在可能的地方) 或在制造商和實驗室協議下通過簡單的電氣試驗來檢查。

                8.4.5.2熱穩定試驗

                8.4.5.2.1試驗要求

                在進行本試驗時,周圍環境溫度應為20℃30℃。 本試驗程序有兩種不同的設計: 僅包括電壓限制的元件的SPDI。在這種情況下,采用8.4.5.2.2a)的試驗程序。 包括電壓限制的元件和電壓開關元件的SPDI。這種情況下,8.4.5.2.2b)的試驗程序適用。

                8.4.5.2.2試品準備

                具有非線性保護元件并聯連接的SPDI,應對每個包含一個分開的獨立的脫離器部件的電流路徑進行 試驗,試驗時斷開/中斷其余的電流路徑。 如果相同型式和參數的元件并聯連接,并且每個獨立的脫離器部件使用相同的零件和結構,進行任 何三個相同電流路徑的試驗可滿足三個樣品的要求。 任何與電壓限制元件串聯連接的電壓開關元件應采用一根銅線或模擬替代物短路,銅線的直徑應使 其在試驗時不熔化。 制造商應提供按上述要求準備的試品。 注1:這個試驗可能需要分別準備幾組樣品。 a)對于僅有限壓元件的SPDI的試驗程序,試驗試品應連接到工頻電源。 電源電壓應足夠高使SPDI有電流流過。對于該試驗,電流調整到一個恒定值,試驗電流的誤差為 土10%。對于第一個試品,試驗從2mA真有效值開始,或者若試品在Uc下的泄漏電流已經超過2mA 真有效值,則從Uc開始。 然后,試驗電流以2mA或先前調節的試驗電流5%的步幅(兩者取較大值)增加。 對于另外兩個試品,起始點應從2mA變到第一個樣品脫扣時的電流值的前5步的電流值。 每一步保持到達到熱平衡狀態(即10min內溫度變化小于2K)。 連續監測SPDI最熱點的表面溫度(僅對可觸及的SPDI)和流過SPDI的電流。 注2:最熱點可通過初始試驗確定,或進行多點監測以確定最熱點。試驗應在大氣中進行,周圍溫度應是20℃~30℃。 注3:若所有的非線性元件斷開,則試驗終止。試驗電壓不應再增加,以避免任何脫離器故障,

                NB/T310402021

                注4:當質疑所有非線性元件是否脫扣時,宜進行目測檢查, 注5:只是元器件的劣化不認為是脫扣。 試驗時,若SPDI端子間的電壓跌到低于UREF,則停止調節電流,電壓調節回UREp并保持15min。 為此,不需要再進行連續的電流監測。電源應具有短路電流能力,在任何脫離器動作前不會限制電流。 最大可達到的電流值不應超過制造商聲明的額定短路電流。 b)有開關元件與其他元件串聯的SPDI的試驗程序。 SPDI采用電壓為UR邸的工頻電源供電,電源應具有短路電流能力,在任何脫離器動作前它不會限 制電流。最大可達到的電流值不應超過制造商聲明的額定短路電流。 如果沒有明顯的電流流過,應接著進行8.4.5.2.2a)試驗程序。 注6:“沒有明顯的電流”的含義是指SPDI沒有進入導通轉換的突變狀態(即SPDI保持熱穩定)。

                8.4.5.2.3合格判據

                試驗過程中不應發生可見的損環。試驗后,檢查發現的細小的凹痕或裂縫若不影響防直接接觸,則 可以忽略,除非SPDI的防護等級(IP代碼)被破壞。試驗后,試品上不應有燃燒的痕跡。 脫離應通過一個或多個脫離器來實現,應檢查它們是否給出正確的狀態指示。 對防護等級大于或等于IP20的SPDI,使用標準試指施加一個5N的力(見GB/T4208一2017)不應 觸及帶電部件,除了SPDI按正常使用安裝后,并且在試驗前已可觸及的帶電部分外。 如果試驗過程中發生脫離,對應保護元件的有效脫離應有清晰的指示。 如果發生脫離,試品按正常使用連接到額定頻率的最大持續工作電壓Uc保持1min。試驗電源應有 大于等于200mA的短路電流容量,流過相關保護元件的電流不應超過1mA。 流過與相關保護元件并聯的元件或其他電路(如指示器電路)的電流可忽略,只要它們不會造成電 流流過相關保護元件即可。 此外,如果有的話,流過PE端子的電流,包括并聯電路和其他電路(如指示器電路)不應超過1mA。 正常使用中如果有超過一個的連接布置,應檢查每一個可能的連接布置。 不應有對人員或設備產生的爆炸或其他危險。 試驗結束后,試品應冷卻至室溫后,連接到電壓為Uc的電源2h。 加電過程中應監測剩余電流(殘流),其增加值不應超過試驗開始時測量值的10%。 對于戶內型SPDI,在整個試驗過程中和試驗后試品表面溫升不應超過120K。在試驗中所有非線性 元件斷開5min后,表面溫升不應超過80K。

                8.4.5.3常閉型SPDI額定短路能力試驗

                8.4.5.3.1一般要求

                8.4.5.3.2最小動作電流試驗

                應符合NB/T42150—2021中9.5.5的要求

                8.4.5.3.3短路電流下的性能試驗

                應符合NB/T42150—2021中9.5.6的要求。

                8.4.5.4常開型SPDI額定短路能力試驗

                8.4.5.4.1一般要求

                8.4.5.4.2試品準備

                具有并聯連接的非線性元件并包含一個或多個非線性元件的SPDI,對每個電流路徑應按下述的方式 分別準備三個一組的試品。 在正常運行條件下作為集成的過電流保護功能的單元,在測試時不需要任何的準備污水處理標準規范范本,僅根據下述方 法準備的其他電流路徑相連接。 電壓限制元件和電壓開關元件應采用適當的銅塊(模擬替代物)來代替,以確保內部連接,連接的 截面和周圍的材料(例如,樹脂)以及包裝不變。 應由制造商提供按上述要求準備的試品。

                8.4.5.4.3試驗程序

                本試驗應對不同的試驗配置:0.0001IscR、0.001IscCR、0.01IscCR、0.1IsCCR和IscCR進行試驗,對每 個配置采用一組單獨準備的試品,如果制造商允許,不同的試驗可以采用同一組樣品。 注:若計算的試驗電流值小于5A,則最小電流按5A開始進行試驗。若最小倍數電流大于5A,則補充5A擋位的試驗。 試驗時通過施加正極性的不大于I,的沖擊電流來觸發短路電流。 試品連接至電壓為UREr的工頻電源。表3為預期短路電流和功率因數表。SPDI端口處調整至制造 商聲明的預期短路電流及符合表3的功率因數

                表3預期短路電流(I)和功率因數表

                NB/T31040—2021

                第一臺試品在電壓UREF過零后的30°土5°電角度處接通電路進行一次試驗,第二臺試品在電 零后的60°±5°電角度處接通短路進行一次試驗,第三臺試品在電壓UREF過零后的90°土5°電 通短路進行一次試驗。

                乳制品標準8.4.5.4.4合格判據

                試驗過程中不應發生可見的損壞。試驗后,檢查發現的細小的凹痕或裂縫若不影響防直接接觸,則 可以忽略,除非SPDI的防護等級(IP代碼)被破壞。試驗后,試品上不應有燃燒的痕跡。 對防護等級大于或等于IP20的SPDI,使用標準試指施加一個5N的力(見GB/T4208一2017)不應 觸及帶電部件,除了SPDI按正常使用安裝后,并且在試驗前已可觸及的帶電部分外。 如果試驗過程中發生脫離,對應保護元件的有效脫離應有清晰的指示。 如果發生脫離,試品按正常使用連接到額定頻率的最大持續工作電壓Uc保持1min。試驗電源應有 大于等于200mA的短路電流容量,流過相關保護元件的電流不應超過1mA。 流過與相關保護元件并聯的元件或其他電路(如指示器電路)的電流可忽略,只要它們不會造成電 流流過相關保護元件。 此外,如果有的話,流過PE端子的電流,包括并聯電路和其他電路(如指示器電路)不應超過1mA。 正常使用中如果有超過一個的連接布置,應檢查每一個可能的連接布置。 如果電源流出短路電流,應在20ms內通過一個或多個脫離器切斷。 不應有對人員或設備產生的爆炸或其他危險。 不應有對屏柵的閃絡,試驗過程中連接屏柵的6AgL/gG熔斷器不應動作。

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