[发明专利]一种浪涌保护器多重雷电流动作负载试验方法

说明书

本发明涉及一种浪涌保护器多重雷电流动作负载试验方法，所述的方法包括：在浪涌保护器标准动作负载试验方法的基础上，用一组脉冲间隔为毫秒级的多波形多脉冲电流替代现行标准动作负载试验中的一组5个重复施加的8/20μs电流；所述的多波形多脉冲电流包括一个模拟雷电首次回击电流分量、一至四个模拟后续回击电流分量和一个模拟回击间长持续时间电流分量；测量并对比试验前后浪涌保护器的各项性能，评价其耐受多重雷电流冲击的能力。与现有技术相比，本发明能模拟考核浪涌保护器在运行中耐受包括首次回击电流分量、后续回击电流分量和回击间长持续时间电流分量的实际雷电流的能力，对试品的考核试验更加接近实际情况。

技术领域

本发明涉及一种浪涌保护器的试验技术，尤其是涉及一种浪涌保护器多重雷电流动作负载试验方法。

背景技术

浪涌保护器(SPD)作为保护室内电子设备免受雷电过电压侵害的重要措施，其限压元件主要是金属氧化物压敏电阻(MOV)。由于安装数量多、分布范围广等因素，SPD的寿命评估和试验方法对室内电子设备的安全、有效运行非常重要。特别是对于安装在建筑物入口处的I级SPD而言，它们极易遭受雷击而损坏，导致雷电过电压侵入电力电子系统，威胁敏感电子设备的安全有效运行。因此，SPD在实际雷电流冲击下的特性是评价其运行状态和保护效果所面临的关键问题。

国内外试验标准提出了动作负载试验来评价工作条件下的SPD遭受过电流后的性能，其试验过程中需对试品施加最大持续工作电压的交流电来模拟SPD的工作情况。比如，《IEC 61643-11Low-voltage surge protective devices-Part 11:Surge protectivedevices connected to low-voltage power systems-Requirements and test methods》中对动作负载试验的要求是对SPD(低压MOV)采用3组、每组五次标称放电电流幅值的8/20μs脉冲电流作为预备性试验，每次脉冲时间间隔为50～60s，每组间隔30min。若每次冲击和动作负载循环试验后，SPD能达到热稳定，则通过试验。此外，电压和电流示波图及目测检查试品应没有击穿或闪络现象，且在试验过程中不应发生机械损坏。另外，对于I级SPD，还要再加做额外的动作负载试验，即用10/350μs脉冲电流，分别施加0.1倍、0.25倍、0.5倍、0.75倍及1倍幅值的最大脉冲放电电流在试品上，每次脉冲施加后检查试品的热稳定性，试验通过的判据同上。

动作负载试验作为SPD的型式试验之一，每个SPD样品需通过该试验后才能投入使用。然而，即使已经通过了标准规定的动作负载试验要求，实际运用中仍然存在SPD被雷击损坏的事件。总结其原因，可能是标准中的动作负载试验都是用单脉冲电流来模拟雷电流冲击，然而，国内外雷电观测表明，70％以上的云-地雷闪有多次回击，平均在4次左右，每次脉冲的平均间隔时间在30～40ms。自然雷电流主要包含两种短时间电流和两种长时间电流成分，即首次回击电流、后续回击电流、回击间长持续电流和长持续时间电流。标准动作负载试验采用的单脉冲8/20μs或10/350μs波形电流不能模拟含多种电流成分的实际雷击效果，且多次重复施加单脉冲电流的试验中，并没有考虑多脉冲电流造成的电动力和热效应累积。而相隔时间为ms级甚至μs级的多重冲击电流对MOV的影响具有累积效应，多脉冲电流冲击对避雷器产生的损伤效应显然要比单脉冲电流重复施加严酷得多，故一些已通过标准动作负载试验的SPD在实际使用中经常发生冲击老化破坏，达不到过电压保护的目的。因此，将多重雷电流引入到动作负载试验中，模拟更接近实际的雷击情况，研究工作条件下的SPD耐受自然雷击的性能，降低SPD的雷击故障概率是当前SPD发展与应用的重中之重。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种浪涌保护器多重雷电流动作负载试验方法，该试验方法能够模拟实际多重雷电流对SPD在工作条件下的影响，用以考核实际运行中的SPD对多重雷电流的耐受能力。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：