TEN350 ~~ 10/350, 操纵IEC雷电防护标准的波形 ~~
CIGRE 认证之电涌保护器测试之雷击参数
当您翻阅到此页时，您应该了解到本网站的目的是改善雷电防护的工作性能，通过摆脱具有不良后果的以10/350波形为基础的国际标准，这包括被强制实施的10 /350 SPD测试要求以及受该波形影响的其它做法。
要在一个领域取得进步可能需要人站出来强烈谴责或消除例如10/350波形这类破坏性的影响。而众所周知，拆毁是非常容易的， 与此同时，需要准备一套使雷电防护更趋向完美的更可行的替代方案。
我们的方案很简单，既然CIGRE 2013 技术报告549 证实了10/350波形与雷击类型的特征比例毫无任何关联，而作为强制测试程序则必须被淘汰。取而代之的是使用CIGRE 2013 报告中肯定的真实世界的雷击特征进行测试。实际雷击的关键特性已经被记载了，因此标准的编写者们应该将之应用到电涌保护器的测试程序中。
CIGRE 2013研究成果与电涌保护器测试程序
超过80%的所有云地雷击包含多个脉冲 平均击数：3-5个，叙述了80%的云地雷击，这可以说是最具代表性的雷击特性，而这一点则在国际雷电防护标准中被完全忽略了。IEC 的SPD测试都指定为单脉冲的测试，尽管只有不到20%的雷击是单脉冲。（以下参考文献部分的注释里显示了单个脉冲的测试只具有极其有限的价值，因为实际的的多脉冲雷击对电涌保护器的破坏力要比单脉冲的雷击大得多。）
一个闪电中的脉冲其几何平均间隔为：60ms。 IEC雷电防护标准喜欢在冲击之间给SPD冷却时间，在测试中这对于火花间隙保护器可能是极其有利的，而对下游的设备来讲，则是暴露于实际雷击的多个冲击之下了。
两种极性的雷击都可达到200-300kA的峰值电流。. CIGRE报告之表3.2给出了峰值电流的分布如下：8%的雷击超过80kA；5%的雷击超过100kA，1%的雷击超过200kA。
超过30%的后续冲击比首次冲击的峰值电流要高。在一些案例中，后续的冲击比首次的冲击显示出更大的破坏力。这应该在测试中被考虑到。
雷击波形：上升到峰值电流90%的时间；下降到峰值的一半的时间。 随着10/350 参数的被废弃，需要采用新的波形。CIGRE 2013 报告给出了首次冲击的中间值作为“推荐的雷击电流波形参数。”上升到90%的前沿时间：6µs；到1/2峰值的尾部时间：77.5µs；冲击的电荷量：4.65库伦。在第7.4节（电流波形参数）报告推荐可能的最糟糕的情况（1%）的正极雷击波形：Ip=350kA；到达峰值的时间=11µs；下降到半峰值的时间=40 µs.
以8/20µs波形来代替10/350应该是明智的，或许有人认为长一点的波形理由更充分，如8/50， 可以对相对的优点进行辩论。
电荷转移 这是一个派生出来的参数，随所选的波形长度而变化。如上面所提到的CIGRE的报告中给出了首次冲击的中间值：4.56C。CIGRE 2013把Berger博士的大电荷转移量及比能的正极雷击的数据归类为“持续电流”。
比能（W/R） 这是另外一个派生的参数，随所选的波形长度而变化。请参阅上面的“电荷转移”栏目。此外，CIGRE 2013 报告还指出，比能是当雷击电流流经导体时所产生的热效应及机械应力的原因。在设计线性电阻（常数）时，比如设计雷电保护系统的下引导体时，它是一个应重点考虑的参数。但是，在说到SPD时－典型的非线性设备-以常数值线路电阻为基础的比能，就变得无关紧要了。
测试装置已经有试点
在中国科学家们的建议下，Carson Zang博士，上海冠图防雷科技有限公司的董事长 (www.grandtop.cn) 制造出了可用于测试及测量上述之CIGRE 2013 特性的测试设备。Zang 博士的设备可以复制含有10个离散脉冲（8/20μs波形）的雷击，峰值电流（高至100kA）和脉冲间隔时间（25ms或更小）均可调。 在2011年的12月，11个电涌防护器被此设备全面地测试了。其步骤及结果可点击这里查看。
毫无疑问，在一个新的测试，如右所示的，被全面引入标准之前进一步的实验及尝试仍需要实施，而同时世界各地的SPD测试中心只能是“一切照常”，唯一的例外就是不再有强制性的10/350波形测试。
多重脉冲测试的参考文献及其它数据……
1) Darveniza，M.，Andrews，C.J.，Mercer，D.R.，及 Parnell，T.M.，“多重脉冲发生器”，发表于第六届国际高压工程研讨会，美国新奥尔良，1989年8月28日，这篇文章远超于当时的时代，预测了需要用多重脉冲来模拟真实的雷击。
2) Yaacob，M.M.，Aman, A.，多重雷击脉冲在光电耦合器件的电气特性上的作用。第二届IEEE国际电源及能源大会，马来西亚柔佛巴鲁，2008年12月。这篇文章显示真实雷击的多重脉冲比单个脉冲引起的后果要严重得多并建议SPD的测试应将之考虑进去。
3) Yaacob, M.M., Ghani, R.A. “多重脉冲雷击下的MOV低压电话雷击保护器的伏安特性“。发表于IEEEE国际电气绝缘大会，美国佛吉尼亚洲，阿灵顿，1998年6月，这次研究显示了多重脉冲比单个脉冲对MOV造成更多的伤害，建议需要制造更结实的SPD 在本网站的其它地方也有建议。
4) Darveniza, M., Roby, D., Tumma, L.R.，多重脉冲雷电流对MOV的影响的实验室及分析性研究，IEEE 电力传送，第9卷之2,1994年4月。此研究证实了多重8/20脉冲可对避雷器产生非“单个脉冲”雷电保护测试所引起的破坏。文章结论时建议将多重脉冲引入到测试标准中。
5) ) Haddad, A., Malek, A., German, D.M., Waters, R.T.，“旋转式火花间隙的双重脉冲测试”，IEEE Xplore，电气工程师学会，英国伦敦IEE，1996。将之纳入参考文献是因为此文章对火花间隙的担忧“众所周知紧随着强电流火花放电，电极之间的间隙保持一段时间的“红热”状态，这影响了火花间隙的恢复时间”，这是火花间隙在真实雷击时保护电子设备的能力如此之差的另一个原因之一。