光伏系统用电涌保护器技术要求和试验方法

光伏系统用电涌保护器技术要求和试验方法内容摘要：

因为它们在螺距和机械强度方面与公制的 ISO螺纹实际上等效的。 4) 接线端子应设计成使得其紧固导体时不会过度损坏导体。 通过直观检查和。 5) 接线端子的设计应使其能可靠地把导体夹紧在金属表面之间。 通过直观检查和 、。 6) 接线端子的设计或布局应使其在拧紧紧固螺钉或螺母时实心硬导线和绞合导线的线丝不能滑出接线端子。 本要求不适用于 接线片式接线端子。 通过直观检查和。 7) 接线端子应这样固定或定位，当紧固螺钉或螺母拧紧或拧松时，接线端子不应从 SPD 的固定位置上松脱。 14 这些要求不是指接线端子应如此设计以至必须阻止其转动或位移，但是对任何移动必须加以充分地限制以防止不符合本标准要求。 只要符合下列要求，使用密封化合物或树脂就认为足以防止接线端子松动：  密封化合物或树脂在正常使用时不遭受压力，和  在本标准规定的最不利的条件下，接线端子达到的温升不影响密封化合物或树脂的效果。 通过直观检查、测量和。 8) 用于连接保护导体的接线端子的紧固螺钉或螺母应具有足够的可靠性以防止意外的松动。 通过手动试验来检验其是否符合要求。 b) 用于连接外部导体的无螺钉接线端子 1) 接线端子应设计成如下结构：  每个导体被单独地紧固。 当连接或断开导体时能同时或者分别地连接或断开。  能可靠地紧固允许的最大值及以下的任何数量的导体。 通过直观检查和。 2) 接线端子应设计成使得紧固导体时不会过度损坏导体。 通过检查来检验其是否符合要求。 耐腐蚀金属 夹紧件，除了夹紧螺钉、 锁紧螺母、止推垫圈、导线和类似的零件，应用耐腐蚀金属制成，例如铜、黄铜等等（见 GB 174642020）。 环境要求 SPD应设计成在正常使用的环境条件下能满意地使用。 通过 、 否符合要求。 在任何二个不同电位的部件之间应有足够的表面爬电距离。 安全要求 SPD在按照推荐的正常使用条件下的操作应是安全的。 防直接接触 当易触及的 SPD的最大持续工作电压 UCPV高于直流电压 120V时，这些要求是有效的。 为防直接接触（导电部件的不易接触）， SPD应设计成按正常使 用条件安装后其带电部件是不易触及的。 按 GB/T4208和本标准的。 除了 SPD分类为不易触及的以外 , SPD应设计成按正常使用安装和接线后，带电部件应不易触及，即使把不用工具可拆卸的部件拆卸后也应符合要求。 通过直观检查和 （如果需要）来检验其是否符合要求。 接地端子和所有与其相连的易接触的部件之间的连接应是低阻抗的。 通过 否符合要求。 机械强度 SPD与防直接接触有关的所有部件应有足够的机械强度。 通过。 耐热 SPD与防直接接触有关的所有部件应有足够的耐热性。 通过。 绝缘电阻 15 SPD应有足够的绝缘电阻。 通过。 阻燃 用绝缘材料制成的外部零件应阻燃或自熄。 通过。 总放电电流 ITotal (适用于多极 SPD) 只有在制造厂按 ，才进行本试验。 7 型式试验 型式试验按表 2进行，每个试验系列用三个样品。 在任何试验系列中，试验按表 2规定的次序进行，试验系列的次序可改变。 表 2 型式试验要求 试验系列 试验项目 分条款 易触及 不易触及 试验级别 I II I II 1 标识和标志 接线端子和连接 防直接接触试验 2 保护水平 残压 O O O O 放电电压 O O O O 3 动作负载试验 预处理试验 I 级和 II级动作负载试验 4 湿热条件下的耐久试验 O O O O 5a SPD 过载表现 O O O O 6 机械强度 绝缘电阻 介电强度试验 环境试验， IP代码 耐热试验 16 电气间隙和爬电距离 耐非常热和火 耐漏电起痕 7 状态指示器动作 O O O O 分开电路之间的隔离 O O O O 提示： O=应试验， N=非强制性试验， =不适用 a 本试验系列需要的试品可能多于一套。 如果所有样品通过试验系列，那么 SPD的设计对这个试验系列是合格的。 在试验系列中由二个或多个样品没有通过试验，则 SPD 不符合本标准。 如果有一个样品没有通过一项试验，该试验项目及同一 试验系列中前面几项可能影响该试验结果的试验项目，应用三个新样品重复进行试验，但是这一次不允许有任何样品试验失败。 如果制造厂同意，三个一组试品可以用于多于一个试验系列。 如果 SPD是另外国际标准所涉及产品的整体部分，另外的国家标准要求适用于产品的这些部分，这部分不属于 SPD范围。 一般试验程序 如果没有其它规定，试验程序的参考标准是 GB/T。 SPD应按照制造厂的安装程序安装和电气连接。 应不采用外部冷却或加热。 当没有其它规定时，试验应在大气中进行，周围温度应是 20℃177。 15℃。 如果没有其它规定，对所有试验中要求的电源电压 UCPV，它的试验电压公差为 0/ –5％。 当使用线性直流电源时，最大脉动不得超过 5%。 当制造厂把电缆作为整体供货的 SPD试验时，整个电缆长度应作为被试 SPD的一个部分。 对制造厂规定一个电压保护水平并有一种以上保护模式的 SPD，应按制造厂规定选择电压值，对每种模式进行试验，每次试验使用新的试品。 对给定保护模式保护元件电路相同的装置，试验可限于有代表性的保护模式。 对于 Y组态连接的单模 SPD，根据制造厂的信息，应对每种模式进行试验，整个 SPD连接成 Y组态。 应该 注意，进行冲击试验和测量时，需要良好的试验技术以确保记录正确的试验值。 如果制造厂对 SPD本身和 /或带外部脱离器的 SPD按光伏供电电源的预期短路电流规定了不同的要求，则应对每个要求 SPD本身和 /或带外部脱离器的 SPD和相应预期短路电流的组合进行所有相关的试验程序。 如有规定，样品应按照制造厂的说明安装，包括外部的 SPD脱离器。 I 级冲击试验 通过装置的冲击放电试验电流由其峰值 Iimp，电荷量 Q和比能量 W/R参数来确定。 冲击试验电流的Iimp应在 50μ s内达到，电荷量 Q 的转移应在 5ms内发生，比能量 W/R 应在 5ms内释放。 冲击持续时间不得超过 5ms。 Q（ ）、 W/R（ kJ/Ω）和 Ipeak（ A）的关系如下： Q=Iimp a 其中 a=5 104 s； W/R=Iimp2 b 其中 b= 104 s 17 表 3给出了一定的 Ipeak值相对应的 Q值和 W/R值。 表 3 I 级试验参数 Ipeak 在 50μ s内 kA Q 在 5ms内 As W/R 在 5ms内 kJ/Ω 25 12,5 156 20 10 100 12,5 6,25 39 10 5 25 5 2,5 6,25 以下公差适 用： － Ipeak 177。 10% － Q 177。 20% － W/R 177。 35% I 级和 II 级标称放电电流试验 标准电流波形是 8/20。 电流波形的允许误差如下： —— 峰值 177。 10% —— 波前时间 177。 10% —— 半峰值时间 177。 10% 允许冲击波上有小过冲或振荡，但其幅值应不大于峰值的 5%。 在电流下降到零后的任何极性反向的电流值应不大于峰值的 20%。 I 级和 II 级冲击电压试验 标准电流波形是 1,2/50。 电压波形的允许误差如下： —— 峰值 177。 3% —— 波前时间 177。 30% —— 半峰值时间 177。 20% 在冲击电压的峰值处可以发生振荡或过冲。 如果振荡的频率大于 500 kHz或过冲的持续时间小于 1μ s，应画出平均曲线，从测量的要求来讲，曲线的最大幅值确定了试验电压的峰值。 冲击电压上升部分的振幅不允许超过峰值的 3%。 测量设备整个带宽至少应为 25 MHz，并且过冲应小于 3%。 试验发生器的短路电流应小于 20%的标称放电电流 In。 但对于电压开关型的 SPD在试验时应确保其导通。 试验电源的特征 一般电源特征 试验电源的感应系数应达到 100μH (+10 %/0)。 18 a） 模拟光伏电源 b）线性直流电源 图 8 I/V 组态特征 模拟光伏电源的允差由 P1和 P2两点间的阴影部分确定。 P1: [UTest, ITest (+5 %)] P2: [0,75*UTest。 0,75*ITest] 动作负载试验的特定电源特征 根据 SPD的续流值，在试验中施加以下 UCPV的电源： 依据附录 A的续流值： ≦ 5A 5A 依据 ： DC1或 PV1 PV2 依据 作负载试验： DC1 DC1 式中 DC1指预期短路电流至少为 100A的线性直流电源； PV1指预期短路电流至少为 20A的依据图 8所示的模拟光伏电源； PV2指预期短路电流与 ISCWPV（ 0/+5%）的值相同的依据图 8所示的模拟光伏电源。 故障表现试验的特定电源特征 根据 SPD的设计类型，在试验中施加以下 UCPV/1,2的电源： 依据 r）的预计故障模式表现： OCM SCM 依据 的 SPD 故障表现试验： DC21) 或 PV3 PV3 式中 DC2指预期短路电流依据 ； PV3指预期短路电流与 ISCPV（ 0/+5%）的值相同的依据图 8所示的模拟光伏电源。 如果试验中使用了线性直流电源，并且预计的开路故障模式表现没有在 ，那么该试验应在模拟光伏电源上重复进行。 标识和标志 标识和标志的检验 标识和标记的检验应分别通过检查来校核。 标志的耐久性试验 19 除了用压印、模压和雕刻方法制造外，应对所有型式的标志进行本试验。 试验时，用手拿一块浸湿水的棉花来回擦 15s，接着再用一块浸湿脂族已烷溶剂（芳香剂的容积含量最多为 %，贝壳松脂丁醇值为 29，初沸点近似为 65℃，比重为 g/m3）的棉花擦 15s。 试验后，标志应清晰可见。 接线端子和连接 接线端子和它们的一致性的验证应符合。 一般试验程序 按制造厂推荐的要求安装 SPD，并且防止外部过度的加热或冷却。 除非另有规定， SPD的接线端子（每种结构用 3个试品）应按制造厂的说明连接导体。 输入 /输出接线端子分开的 SPD，其接线端子应按表 5连接导体。 按 I级试验的 SPD和按 II 级试验的标称放 电电流≥ 5 kA的 SPD至少应能夹紧截面为 4 mm2的导体。 试验期间不允许对试品进行维护或拆卸。 螺钉接线端子 螺钉、载流部件和连接的可靠性试验 通过直观检查其是否符合要求，但对 SPD接线所使用的螺钉，还需进行下列试验： 拧紧和拧松螺钉： —— 10 次（对于与绝缘材料螺纹啮合的螺钉）； —— 5 次（所有其他情况）。 与绝缘材料螺纹啮合的螺钉或螺母，每次应完全旋出然后再旋入，除非螺钉的结构阻止螺钉旋出。 应采用合适的螺丝起子或扳手施加表 4所示的扭矩进行此试验。 拧紧螺钉不能采用冲击力。 每次拧松螺钉时，要移动导体。 表 4 螺钉的螺纹直径和施加的扭矩 标称螺纹直径 mm 扭矩 Nm I II III d≤ d≤ d≤ d≤ d≤ d≤ d≤ d≤ d≤ d≤ 第 I栏数值适用于螺钉拧紧时，不露出孔外的无头螺钉和其他不能用刀口宽于螺钉直径的螺丝刀拧紧的螺钉。 第 II栏数值适用于用螺丝刀拧紧的其他螺钉。 第 III栏数值适用于除用螺丝刀之外的工具来拧紧的螺钉和螺母。 20 如果六角头螺钉带有可用螺丝刀来紧固的槽口，以及第 II和 III栏的数值不同时，应做二次试验，第一次对六角头施加第 III栏规定的扭矩，然后对另一个试品用螺丝刀施加第 II栏规定的扭矩。 如果第II栏和第 III栏的数值相同，则仅用螺丝刀进行此试验。 在试验过程中，螺钉拧紧的连接不应松动， 并且不应有妨碍 SPD继续使用的损坏，诸如螺钉断裂或螺钉头上的槽、螺纹、垫圈或螺钉夹头损坏。 此外，直观检查外壳和盖不应损坏。 连接外部导体的接线端子的可靠性试验 通过直观检查和 、。 采用合适的螺丝刀或扳手施加表 4规定的扭矩进行试验。 接线端子连接 规定的最小和最大截面积的，实心或多股绞合铜导体中最不利的一种导体。 导体插入接线端子至规定的最短距离，或。