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10/350uS和8/20uS波形防雷器的比较研究(一)

2017年05月12日 11:04南宁市澳美奥电子科技有限公司点击量:1270

  本文以Dion Neri 和Bruce Glushakow 所著的书为基础,该书经IEEE审核后被确定为学术理论性文件。
 
  开始论述之前,我们先关注一下这样一个事实:多年来,美国的浪涌保护器(又称瞬态电压抑制器TVSS)的测试方案都以ANSI/IEEE C62.41(美国国家标准委员会/电气电子工程师协会C62.41标准)为测试规范。而在实际应用中,按照该标准进行设计、生产、测试的浪涌保护器在市场上取得了良好的应用效果。
 
  一、历史回顾:10/350 作为一级测试波形的由来:
 
  在1995年以前,包括美国在内的大多数国家都采用8/20 波形测试浪涌保护器,“电气规范”(IEC)也采用相同的做法。但此后,在IEC 61643标准文件中,却对安装在建筑物进线处的浪涌保护器引入了新的“配电系统1级防护”测试方案。为了适应IEC 61643冲击脉冲电流(Iimp)的要求,测试机构不得不将测试波形改为10/350。而这一变化的所谓“理论基础”是:10/350的波形更接近于直接雷击的波形参数,因此,在对此类进行浪涌保护器(IEC称SPD)的有效性测试时采用10/350波形比8/20波形更合适。
 
  然而,在经过大量可靠的跟踪调查之后,IEEE认为对测试方案做出类似的改动根本不具备充分的理由,因此仍然坚持采用8/20波形。但在现实中,IEC引入的“配电系统1级防护”测试新方案却在浪涌保护器市场上造成了混乱:在某些欧洲生产商的鼓动下,“配电系统1级浪涌保护器” 在设计、生产上按照10/350测试脉冲为参考,采用真空管作为防护元件,并宣称该种保护器成为所谓“主流”。他们依据很简单:“既然直接雷击的波形只能用10/350波形的脉冲进行模仿,所以,ANSI/IEEE所主张的8/20波形的测试规范就不足以起到防护直接雷击的作用。”
 
  二、IEC选择10/350 的技术依据:
 
  按照IEC的“新要求”,测试“防护直接雷击的浪涌保护器”时应采用10/350波形冲击脉冲,而测试“防护间接雷击的浪涌保护器”时应采用8/20波形。
 
  100kA的10/350波形脉冲的放电强度是20kA的 8/20 波形脉冲的125倍。125 × 0.4 = 50
 
  如果使用压敏电阻MOV作为浪涌抑制元件,设计一个能防护100kA 的10/350 波形的冲击脉冲的保护器,它所具备的放电能力必须相当于防护2500kA的8/20波形冲击脉冲的能力。
 
  以上结论的计算过程发表在IEC的规范文件中,并以此作为理论依据证明:“按10/350波形测试设计的保护器的防护能力比按8/20波形测试的保护器要高20倍以上。”
 
  (待续)
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