關(guān)于SPD “最大持續工作電壓”Uc 為385 伏的商榷

株洲普天長(cháng)江防雷科技有限公司 方和全

關(guān)鍵詞：SPD     最大持續工作電壓Uc      385    Uc=1.1Uo      420

內容提要：本文通過(guò)對SPD最大持續工作電壓Uc 為385V 的質(zhì)疑和分析，強調了

Uc 等于1.1Uo（Uo——低壓系統中的相電壓）的技術(shù)依據和理論依據。

    在SPD 的技術(shù)參數中，最大持續工作電壓Uc 是最重要的特征之一，也是必須位于SPD 本體或持久地標貼在SPD 本體上的標志之一。在GB18802.1 中Uc 定義為：允許持久地加在SPD  上的最大交流有效值或直流電壓。其值等于額定電壓。（很遺憾，其它幾個(gè)國家標準對Uc 的定義表述都不一致）。

     既然是數值，不容置疑地要優(yōu)選。GB18802.1-2002  《低壓配電系統的電涌保護器（SPD）第一部分：性能要求和實(shí)驗方法》中，第5.5 條“交流有效值或直流的最大持續工作電壓Uc 的優(yōu)選值”提供了一個(gè)系列的優(yōu)選值。不過(guò)，沒(méi)有數 值“385”。而現實(shí)中，幾乎所有在中國的SPD 產(chǎn)品及其產(chǎn)品標識中，又都有Uc等于385V  的數值。于是在YD/T1235.1-2002      《通信局站低壓配電系統用電涌保護器技術(shù)要求》中，發(fā)現有了“385”這個(gè)數值。問(wèn)題出來(lái)了：（1）是國家標準不符合國情 （因為GB18802.1-2002 等同于IEC61643-1:1998）？（2）或是行業(yè)標準有特殊規定（可能通信行業(yè)要求比國家標準更嚴酷）？

    答案：兩者都不是。而是我們對國家標準的系統學(xué)習不夠仔細，或者說(shuō)是SPD 的Uc 這個(gè)技術(shù)特征不甚熟悉。理由如下：

    首先，建筑物電器裝置的低壓配電系統中， 相電的標稱(chēng)線(xiàn)電壓是380V，標稱(chēng)相電壓是220V。根據Uc 的名稱(chēng)——“最大持續工作電壓”來(lái)分析，“最大”就是規定了SPD 的工作電壓在 相電的相電壓或線(xiàn)電壓中應是最大值或較大值；“持續”就是規定了這種最大值同時(shí)要求不是暫態(tài)或瞬間的。顯然385V 不能滿(mǎn)足“最大”和“持續”這兩個(gè)條件。因為：

      （1）電網(wǎng)電壓是有波動(dòng)的，一般是10kV 及以下 相供電為7%（407-353V）；單相供電為+7%～-10%  （235-198V）（見(jiàn)GB12325）；

      （2）接地制式 （TT、TN、IT  等）的不同，加劇了這種波動(dòng)，使這種波動(dòng)遠遠大于此范圍；

      （3）這種波動(dòng)不是暫態(tài)或瞬間的，有時(shí)是持續的。其次，根據Uc 的定義——“允許持久地施加在SPD 上的最大交流有效值或

直流電壓。其值等于額定電壓”。而額定電壓的定義：“制造廠(chǎng)對元件、電器或設備規定的電壓值，它與運行 （包括操作）和性能等特性有關(guān)”（GB/T16935.1-1997）。依據后一句話(huà)的解釋?zhuān)琔c 應該直接就是SPD 的額定電壓。

但是，為什么SPD 的額定電壓只是在線(xiàn)電壓380V 的基礎上加5V?。為什么要加

5？為什么只加5？沒(méi)有找到權威的解釋。 所以，“385”不是SPD  的“最大”工作電壓，不是“持續”工作電壓，更不是“最大持續”工作電壓。也不是“額定電壓”。那么，低壓配電系統中SPD 的“最大持續工作電壓”到底推薦什么數值呢？

    其實(shí)，另一個(gè)國家標準已有規定。在GB16895.22-2004 《建筑物電器裝置第5-53 部分：電器設備的選擇和安裝 隔離、開(kāi)關(guān)和控制設備》的第534 節：“過(guò)電壓保護電器”中的第534.2.3.2 已經(jīng)明確規定。不妨照抄如下：

534.2.3.2  持續工作電壓（Uc ）的選擇

         電涌保護器 （SPD）的最大持續工作電壓Uc 不應低于表53C 的值。

           表53C   按電源系統特征確定電涌保護器 （SPD）的最低Uc  電壓

    按照這個(gè)國家標準的規定，最大持續工作電壓Uc 應是Uo 的1.1 倍。Uo=220V,

那么，Uc= 1.1Uo =1.1X220=242V,取整250V 或240V若地線(xiàn)或零線(xiàn)線(xiàn)斷路時(shí)，加在SPD 上的是線(xiàn)電壓380V。推而論之，Uc=380 X  1.1=418  （V ），圓整后取420 （V ）。果然，在國家標準GB18802.1 中Uc 優(yōu)選值就有“420”這個(gè)數值。

     還有一種推算法，即用以下公式計算壓敏動(dòng)作電壓，再推出Uc：

                         V1mA ＝av/bc

     式中V1mA——壓敏動(dòng)作電壓（規定1mA 電流下的電壓）

           a——電源電壓波動(dòng)系數，一般取1.2

           v——電路直流工作電壓(交流時(shí)為有效值)

           b——壓敏電壓誤差，一般取0.85

           c——元件的老化系數，一般取0.9

     這樣計算得到的V1mA 實(shí)際數值是直流工作電壓的1.5 倍。

     在交流狀態(tài)下要考慮電壓峰值，因此計算結果應擴大1.414 倍。所以，當電網(wǎng)的標稱(chēng)電壓為220V 時(shí)，V1mA 約為484V。再查手冊，沒(méi)有484 的規格，就取470 或510V，找出對應的Uc 。但是，510V 對應的是320V. 。也不是385V。

    綜上所述，SPD 中 相電源的最大持續工作電壓值國家標準不推薦385V 是有道理的。

    以此類(lèi)推，SPD    中包括其他的一些技術(shù)參數如標稱(chēng)放電電流（In）、最大放電電流（Imax）、電壓保護水平 （Up ）等都應該符合國家標準推薦的優(yōu)選數值。

    參考標準：GB18802.1-2002

               YD/T1235.1-2002

               GB16895.22-2004

               GB/T16935.1-1997