TEN350 ~~ 10/350, 操纵IEC雷电防护标准的波形 ~~
IEC 61643-11
名称:
低压电涌保护装置-第11部分:
连接到低压电源系统的电涌保护装置-要求及测试方法
作者:
SC 37 A （小组技术委员会37A 低压电涌保护装置）属于37电涌防护的技术委员会
相关信息：
取消及替换IEC61643-1。此标准设立了电涌保护器等级1测试。
参数时间表:
等级1测试的基础参数可被追踪如下：
1995: IEC 61312-1 （参数从Hasse的10/350图表中取用）
1998: IEC 61643-1 （参数从IEC61312-1中取用）)
2011：IEC 61643-11取消并代替了IEC 61643-1 但从IEC61312-1及62305系列提取了Hasse的10/350雷电参数。
61643-11中的异常现象
电荷转移。决定雷击时电荷量的转移只是一个理论上的努力。测量单位为C（库伦）或每秒多少安培（As）但没人能切实的计算出电路中某一点所通过的因雷击而引起的电子量，而只能通过公式“推导”出雷电流的电荷量。用于决定雷电的“电荷量”的公式把峰值电流及所选择的的波形的尾部长度作为函数。尾部越长，“导出的”电荷量越大。在Hasse的10/350图表里，您会看到峰值电流（单位为千安培）值是电荷转移量（单位为库伦或安培秒）的两倍。例如，200kA配备100库伦。在没有确定来源的情况下，IEC61643-11引用了Hasse的2:1关系。数学计算并不复杂-Hasse的这个计算是建立在350-500微秒这个长波形基础上的。CIGRE 2013技术手册549中包含了1）否定了使用350微秒波尾的基础，2）将长波尾的情况界定为Berger博士所观测到的持续电流的现象，3）无法证实任何峰值电流和电荷量为2:1这种关系，4）提供了一个“建议使用的雷电波形”表，给出了4.65C作为中等电荷转移量这样一个值。以上的几点原因足以让我们重新全面地评价61643-11标准中所使用的Q值。
电涌保护器W/R参数所包含的范围。. 虽然IEC61643-11 使用Hasse的10-350雷电参数作为电涌保护器测试的基础，但是此标准 在它的测试中没有使用制定的能量（W/R）参数，用他们自己的话来讲这是因为：“W/R不是电涌保护器测试的首要兴趣参数。”" 因为，这是完全正确的。在形容首次雷击的参数时，比能或许是设计雷电保护系统中的下引导体的一个关键参数。但是说到电涌保护器 – 典型的非线性设备 – 建立在电路阻抗为一个常数值的比能的概念就变得毫无相关了。
奇怪的是，IEC61643 -11 恢复了原样，没有任何地解释，包括对电涌保护器的W/R参数。CIGRE2013报告发现，归咎于Berger博士的高量W/R数值实际上是来自于持续电流。将这个无关的参数包括在等级1测试参数的表格里，IEC61643-11引入了一条“红鲱鱼”（转移注意力-译者注），只会引起混乱及毫无意义的争论。W/R应该从任何电涌保护器的测试中排除掉。
最大电流与（Ip），电荷转移（Q）及比能（W/R）之间的不自然关系。此标准中的表6被命名为“等级1测试的首选参数”。这里一段引用试图“解释”表格中的数值：“测试中（SPD）通过设备的放电电流用峰值电流、电荷转移量Q及比能W/R来定义……表格6 给出了举例的Iimp值（kA）电荷转移值Q（As）及比能值W/R（KJ/Ω）。Ip、Q及W/R之间的关系如下：Q=Ip × a 而 a = 5 × 10-4 s， W/R=Iimp 2 x b 而 b=2.5×10-4s。"
这些公式的基础是虚空的。CIGRE2013 报告没有发现Iimp、Q及W/R存在任何关系。在这些“解释性的公式”中的Q及W/R监测因素为尾部的长度。350微秒波形的长尾将Q及W/R值扭曲到了一个非现实的及不可用的水平。
长时雷击及短时雷击的混淆。 这里是61643-11里的一段引用“脉冲电流应该不出现极性反转，并在50 微秒内达到其峰值Iimp。电荷转移量Q应在5个ms内发生，比能W/R应在5ms内消散。脉冲的时延应不超过5个ms。”
“短时雷击”以微秒计算，“长时雷击”以毫秒计算。当我们说到首次雷击脉冲时，我们谈论的是微秒。（IEC62305-1图A1规定一个雷击闪电的短时雷击部分应小于2个毫秒。然而这个标准（61643-11）里的电荷放电量（Q）却包含了脉冲测试中首次雷击的整个雷击的放电荷量（Q）。正如上面所提到的，62305 系列的电荷转移量计算方式是有缺陷的。但当谈及电荷转移量时连续5个毫秒远远地超出了任何首次雷击的电荷量，与脉冲测试毫无关系。
简单的解决方法。. 以上不正常现象的源头是将毫无意义的10/350波形强行引用到标准中的做法，如果将其取消，以上所有难题都将消失。 CIGRE 2013技术手册549所确认的用于测试的雷电参数在此链接里。
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