Standard No.:	GB/T 18802.31-2016
Chinese Name:	低压电涌保护器 特殊应用（含直流）的电涌保护器 第31部分：用于光伏系统的电涌保护器（SPD）性能要求和试验方法
English Name:	Low-voltage surge protective devices—Surge protective devices for specific application including d.c.—Part 31:Requirements and tests for SPDs in photovoltaic applications
Professional Classification:	K30 Low voltage apparatus in general
ICS Classification:	29.240.10 Substations. Surge arresters
Issued by:
Issued on:	2016-02-24
Implemented on:	2016-09-01
Status:	VALID
Language:	English
File Format:	PDF
Word Count:	28000 words
Price(USD):	840 (USD)
Delivery:	via email in 1-8 business day

前言 Ⅶ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语、定义和缩略语 2
3.1 术语和定义 2
3.2 缩略语 7
4 使用条件 8
4.1 电压 8
4.2 气压和海拔 8
4.3 温度 8
4.4 湿度 8
5 分类 8
5.1 SPD设计类型 8
5.2 第1类和第2类SPD的Ⅰ类和Ⅱ类试验 8
5.3 使用地点 9
5.3.1 户内 9
5.3.2 户外 9
5.4 易触及性 9
5.4.1 易触及的 9
5.4.2 不易触及的 9
5.5 SPD的脱离器(包括过电流保护) 9
5.6 外壳防护等级 9
5.7 温度和湿度范围 9
5.8 多极SPD 10
5.9 连接结构 10
5.10 SPD的过载特性模式 11
6 技术要求 12
6.1 一般要求 12
6.1.1 总则 12
6.1.2 标识 12
6.1.3 标志 13
6.2 电气性能要求 13
6.2.1 防直接接触 13
6.2.2 残流IPE 13
6.2.3 电压保护水平Up 14
6.2.4 动作负载试验 14
6.2.5 脱离器和状态指示器 14
6.2.5.1 脱离器 14
6.2.5.2 SPD过载特性 14
6.2.5.3 状态指示器 14
6.2.6 绝缘电阻 15
6.2.7 介电强度 15
6.2.8 持续工作电流(ICPV) 15
6.2.9 总放电电流ITotal(对多极SPD) 15
6.3 机械性能要求 15
6.3.1 安装 15
6.3.2 螺钉、载流部件和连接 15
6.3.3 外部连接 15
6.3.4 电气间隙和爬电距离 15
6.3.5 机械强度 16
6.4 环境和材料要求 16
6.4.1 总则 16
6.4.2 湿热条件下的寿命测试 16
6.4.3 电磁兼容 16
6.4.3.1 电磁抗扰度 16
6.4.3.2 电磁发射 16
6.5 特殊SPD设计的附加要求 16
6.5.1 输入输出端子分离的一端口SPD 16
6.5.1.1 额定负载电流IL 16
6.5.2 户外型SPD的环境试验 16
6.5.3 具有分离隔离电路的SPD 17
6.6 制造商可能声称的附加要求 17
6.6.1 最大放电电流Imax 17
7 型式试验 17
7.1 总则 17
7.2 一般试验程序 17
7.2.1 总则 17
7.2.2 用于Ⅰ类附加负载试验的冲击放电电流 20
7.2.3 用于Ⅰ类和Ⅱ类残压及动作负载试验的冲击电流 21
7.2.4 用于Ⅰ类和Ⅱ类放电电压试验的冲击电压 21
7.2.5 试验电源特性 21
7.2.5.1 通用电源特性 21
7.2.5.2 动作负载试验的电源特性 22
7.2.5.3 过载特性试验的特殊电源特性 22
7.3 标志的耐久性 22
7.4 电气试验 23
7.4.1 防直接接触试验 23
7.4.1.1 绝缘部件 23
7.4.1.2 金属部件 23
7.4.2 残流IPE 23
7.4.3 残流的合格判据 23
7.4.4 确定限制电压 23
7.4.4.1 概述 23
7.4.4.2 用8/20冲击电流测量残压的试验步骤 24
7.4.4.3 测量波前放电电压的试验步骤 25
7.4.4.4 所有测量限制电压试验的合格判据 25
7.4.5 动作负载试验 25
7.4.5.1 流程 25
7.4.5.2 一般要求 26
7.4.5.3 Ⅰ类和Ⅱ类的动作负载试验 27
7.4.5.4 Ⅰ类试验的附加负载试验 27
7.4.5.5 动作负载试验和Ⅰ类试验附加负载试验的合格判据 28
7.4.6 SPD的脱离器和SPD过载时的安全性能 28
7.4.6.1 耐热试验 28
7.4.7 SPD过载性能试验 28
7.4.7.1 试验设置 28
7.4.7.2 试品准备 29
7.4.7.3 试验程序 30
7.4.7.4 合格判据 30
7.4.8 绝缘电阻 31
7.4.8.1 概述 31
7.4.8.2 试品准备 31
7.4.8.3 试验程序 31
7.4.8.4 合格判据 32
7.4.9 介电强度 32
7.4.9.1 概述 32
7.4.9.2 合格判据 32
7.5 机械试验 32
7.5.1 验证电气间隙和爬电距离 32
7.5.2 合格判定依据 33
7.6 环境和材料试验 35
7.6.1 湿热条件下的寿命测试 35
7.6.2 合格判据 35
7.7 特殊SPD设计的附加试验 35
7.7.1 二端口和输入/输出端子分开的一端口的SPD试验 35
7.7.1.1 额定负载电流(IL) 35
7.7.1.2 合格判据 36
7.7.2 户外型SPD的环境试验 36
7.7.3 分开隔离电路的SPD 36
7.8 特殊性能的附加试验 36
7.8.1 多极SPD的总放电电流试验 36
7.8.1.1 试验要求 36
7.8.1.2 试验程序 36
7.8.1.3 合格判据 37
8 例行试验和验收试验 37
8.1 例行试验 37
8.2 验收试验 37
附录A (规范性附录) 确定是否存在开关型元件和续流大小的试验 38
A.1 概述 38
A.2 确认是否存在开关型(Crowbar型)元件的试验 38
A.3 确定续流大小的试验 38
附录B(资料性附录) 户外型SPD的环境试验 39
B.1 UV 辐射的加速老化试验 39
B.2 浸水试验 39
B.3 介电强度试验 39
B.4 温度循环试验 40
B.5 抗腐蚀的验证 40
附录C (规范性附录) 温升限值 41
附录D (资料性附录) 7.2.5.1a)中PV 试验电源的瞬态特性 42
D.1 7.2.5.1a)中PV 试验电源的瞬态特性 42
D.2 利用半导体开关确定PV 试验电源瞬态特性的试验设置 42
D.3 使用熔断器的替代试验设置 43
参考文献 45
图1 SPD的电流支路和保护模式示意图 3
图2 Ⅰ型结构 10
图3 U 型结构 10
图4 L型结构 10
图5 △型结构 11
图6 Y型结构 11
图7 单一模块SPD连接成的Y型结构 11
图8 I/V 特性 21
图9 确定电压保护水平Up 的试验流程图 24
图10 动作负载试验的流程图 26
图11 动作负载测试的试验设置 27
图12 Ⅰ类、Ⅱ类试验的动作负载试验时序图 27
图13 Ⅰ类试验的附加负载试验时序图 28
图14 SPD过载性能试验的试品准备(Y型和U 型结构) 29
图15 SPD过载性能试验的试品准备(△型、L型和I型配置) 30
图D.1 使用可调半导体开关的用于确定PV 试验电源瞬态特性的试验装置 42
图D.2 在ISC=4A,Uoc=640V 的PV 电源下半导体开关关断过程的电压和电流特性曲线 42
图D.3 含交汇点i(t)/u(t)的半导体开关关断特性曲线(归一化) 43
图D.4 从归一化电流和电压记录中计算得到的PV 试验电源的i/u 特性 43
图D.5 使用熔断器(PV 类型)来确定PV 试验电源特性的试验设置 43
图D.6 含交汇点i(t)/u(t)的PV 电源的额定电流为0.1×ISCPV的熔断器动作时的归一化分断
特性 44
图D.7 从归一化电流和电压记录中计算得到的PV 试验电源的i/u 特性 44
表1 缩略语列表 7
表2 第1类和第2类SPD试验 9
表3 端子和连接方法的配合使用 15
表4 环境和材料要求 16
表5 SPD型式试验要求 18
表6 型式试验的通用合格判据 19
表7 Ⅰ类分类试验参数 20
表8 动作负载试验的特殊电源特性 22
表9 过载特性试验的特殊电源特性 22
表10 基于连接结构的试验应用 30
表11 介电强度 32
表12 SPD的电气间隙 33
表13 SPD的爬电距离 33
表14 材料组和分类之间的关系 35
表15 过载电流试验的试验导体 36
表16 均衡电涌电流的误差 36
表C.1 温升限值 41