10/350uS和8/20uS波形防雷器的比較研究（一）

2017年05月12日 11:04南寧市澳美奧電子科技有限公司點(diǎn)擊量：1403

　　本文以Dion Neri 和Bruce Glushakow 所著的書(shū)為基礎(chǔ)，該書(shū)經(jīng)IEEE審核后被確定為學(xué)術(shù)理論性文件。

　　開(kāi)始論述之前，我們先關(guān)注一下這樣一個(gè)事實(shí)：多年來(lái)，美國(guó)的浪涌保護(hù)器(又稱(chēng)瞬態(tài)電壓抑制器TVSS)的測(cè)試方案都以ANSI/IEEE C62.41(美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)/電氣電子工程師協(xié)會(huì)C62.41標(biāo)準(zhǔn))為測(cè)試規(guī)范。而在實(shí)際應(yīng)用中，按照該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試的浪涌保護(hù)器在市場(chǎng)上取得了良好的應(yīng)用效果。

　　一、歷史回顧：10/350 作為一級(jí)測(cè)試波形的由來(lái)：

　　在1995年以前，包括美國(guó)在內(nèi)的大多數(shù)國(guó)家都采用8/20 波形測(cè)試?yán)擞勘Ｗo(hù)器，“電氣規(guī)范”(IEC)也采用相同的做法。但此后，在IEC 61643標(biāo)準(zhǔn)文件中，卻對(duì)安裝在建筑物進(jìn)線處的浪涌保護(hù)器引入了新的“配電系統(tǒng)1級(jí)防護(hù)”測(cè)試方案。為了適應(yīng)IEC 61643沖擊脈沖電流(Iimp)的要求，測(cè)試機(jī)構(gòu)不得不將測(cè)試波形改為10/350。而這一變化的所謂“理論基礎(chǔ)”是：10/350的波形更接近于直接雷擊的波形參數(shù)，因此，在對(duì)此類(lèi)進(jìn)行浪涌保護(hù)器(IEC稱(chēng)SPD)的有效性測(cè)試時(shí)采用10/350波形比8/20波形更合適。

　　然而，在經(jīng)過(guò)大量可靠的跟蹤調(diào)查之后，IEEE認(rèn)為對(duì)測(cè)試方案做出類(lèi)似的改動(dòng)根本不具備充分的理由，因此仍然堅(jiān)持采用8/20波形。但在現(xiàn)實(shí)中，IEC引入的“配電系統(tǒng)1級(jí)防護(hù)”測(cè)試新方案卻在浪涌保護(hù)器市場(chǎng)上造成了混亂：在某些歐洲生產(chǎn)商的鼓動(dòng)下，“配電系統(tǒng)1級(jí)浪涌保護(hù)器” 在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)上按照10/350測(cè)試脈沖為參考，采用真空管作為防護(hù)元件，并宣稱(chēng)該種保護(hù)器成為所謂“主流”。他們依據(jù)很簡(jiǎn)單：“既然直接雷擊的波形只能用10/350波形的脈沖進(jìn)行模仿，所以，ANSI/IEEE所主張的8/20波形的測(cè)試規(guī)范就不足以起到防護(hù)直接雷擊的作用。”

　　二、IEC選擇10/350 的技術(shù)依據(jù)：

　　按照IEC的“新要求”，測(cè)試“防護(hù)直接雷擊的浪涌保護(hù)器”時(shí)應(yīng)采用10/350波形沖擊脈沖，而測(cè)試“防護(hù)間接雷擊的浪涌保護(hù)器”時(shí)應(yīng)采用8/20波形。

　　100kA的10/350波形脈沖的放電強(qiáng)度是20kA的 8/20 波形脈沖的125倍。125 × 0.4 = 50

　　如果使用壓敏電阻MOV作為浪涌抑制元件，設(shè)計(jì)一個(gè)能防護(hù)100kA 的10/350 波形的沖擊脈沖的保護(hù)器，它所具備的放電能力必須相當(dāng)于防護(hù)2500kA的8/20波形沖擊脈沖的能力。

　　以上結(jié)論的計(jì)算過(guò)程發(fā)表在IEC的規(guī)范文件中，并以此作為理論依據(jù)證明：“按10/350波形測(cè)試設(shè)計(jì)的保護(hù)器的防護(hù)能力比按8/20波形測(cè)試的保護(hù)器要高20倍以上。”

　　(待續(xù))

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