МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

IEC 61643-11—

2013

УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ

Часть 11

Устройства защиты от перенапряжений, подсоединенные к низковольтным системам распределения электроэнергии. Требования и методы испытаний

(IEC 61643-11:2011, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стакдартинформ

2015

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС»), Автономной некоммерческой организацией «Научно-технический центр «Энергия» (АНО НТЦ «Энергия»), на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 3 декабря 2013 г. № 62-П) За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны no МК (ИСО 3166) 004—97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Армения AM Армстандарт Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Россия RU Росстандарт Узбекистан UZ Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 июня 2014 г. № 624-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 61643-11-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

5    Настоящий стандарт идентичен мехщународному стандарту IEC 61643-11:2011 (Low-voltage surge protective devices. Part 11: Surge protective devices connected to low-voltage power systems — Requirements and test methods) (Устройства защиты от перенапряжений низковольтные. Часть 11. Устройства защиты от перенапряжений, подсоединенные к низковольтным системам распределения электроэнергии. Требования и методы испытаний).

Перевод с английского языка (ел).

Степень соответствия — идентичная (ЮТ).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты». а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты» В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ. 2015

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ IEC 61643-11-2013

Окончание таблицы 1

Сокращение Наименование Применение и/или (то) Маркировка продукции для испытаний классов 1. II и/или III 7.1.1 'т Время подачи ВПН при испытании 3.1.17 Относящиеся к напряжению ис Максимальное длительное рабочее напряжение 3.1.11 "ref Контрольное испытательное напряжение 3.1.45 иос Напряжение разомкнутой цепи генератора комбинированной волны 3 1 22. 3.1.23 Ив. Уровень напряжения защиты 3.1.14 иш Остаточное напряжение 3.1.16 ч™ Напряжение для определения воздушного зазора 3.1.47 "т Значение временного испытательного перенапряжения 3.1.17 Относящиеся к току imp Импульсный ток для испытания класса 1 3.1.10 *тах Максимальный разрядный ток 3.1.48 In Номинальный разрядный ток для испытания класса II 3.1.9 Сопровождающий ток 3.1.12 k Номинальный отключающий сопровождающий ток 3.1.39 'l Номинальный ток нагрузки 3.1.13 'cw Ток короткого замыкания генератора комбинированной волны 3.1.24 'seen Номинальный ток короткого замыкания 3.1.27 'p Ожидаемый ток короткого замыкания источника питания 3.1.38 IpE Остаточный ток при t/REF 31.40 /ToUI Суммарный разрядный ток многополюсного УЗИП 3.1.44 ^tran» Номинальный импульсный ток перехода УЗИП короткозамкнутого типа 31.46

4 Условия эксплуатации

4.1    Частота

Диапазон частоты от 47 до 63 Гц переменного тока.

4.2    Напряжение

Напряжение, длительно подаваемое между выводами УЗИП, не должно превышать его максимального длительного рабочего напряжения U_c.

4.3    Атмосферное давление и высота

Атмосферное давление составляет от 80 до 106 кПа Данные значения соответствуют высотам над уровнем моря плюс 2000 м и минус 500 м соответственно.

6

ГОСТ IEC 61643-11-2013

4.4    Температура

-    нормальный диапазон: от минус 5 °С до плюс 40 °С.

Примечание — Данный диапазон распространяется на УЗИП для внутренней установки в защищенных от погодных условий местах без контроля температуры и влажности и соответствует характеристикам внешних воздействий по коду АВ4 согласно IEC 60364-5-53 [4J;

-    расширенный диапазон: от минус 40 °С до плюс 70 °С.

Примечание — Этот диапазон адресован УЗИП для наружного применения в незащищенных от погодных условий местах

4.5    Влажность

-    нормальный диапазон: от 5 % до 95 %.

Примечание — Данный диапазон распространяется на УЗИП для внутренней установки в защищенных от погодных условий местах без контроля температуры и влажности и соответствует характеристикам внешних воздействий по коду АВ4 согласно IEC 60364-5-51 (5J;

-    расширенный диапазон: от 5 % до 100 %.

Примечание — Этот диапазон адресован УЗИП для наружного применения в незащищенных от погодных условий местах

5 Классификация

Изготовители должны классифицировать УЗИП по следующим параметрам:

5.1    Число вводов

5.1.1    Одновводные

5.1.2    Двухвводные

5.2    Вид конструкции УЗИП

5.2.1    Коммутирующие напряжение

5.2.2    Ограничивающие напряжение

5.3 Класс испытаний I, II и III

Информация по классам испытаний I. II и III приведена в таблице 2.

Таблица 2 — Испытания классов I. II и III

Класс испытаний Определяемый параметр Пункт методов испытаний 1 ^imp 8.1.1; 8.1.2; 81.3 II 'п 8 1.2; 8 1.3 III Чос 8 1.4; 8 14 1

5.4 Местоположение

5.4.1    Внутренняя установка

-    УЗИП. предназначенные для установки в оболочке иУили внутри зданий или под навесами;

-    УЗИП. установленные в наружных оболочках или под навесами, считают предназначенными для внутренней установки.

5.4.2    Наружная установка

УЗИП. предназначенные для применения без оболочек, вне зданий и не под навесами (например, в низковольтных воздушных линиях электропередач).

7

ГОСТ IEC 61643-11-2013

5.5    Доступность

5.5.1    Доступные УЗИП

УЗИП, которые могут быть полностью или частично доступны для прикосновения неквалифицированному персоналу при открывании без помощи инструмента крышек или оболочек уже смонтированных УЗИП.

5.5.2    Недоступные УЗИП

УЗИП. которые не могут быть доступны для прикосновения неквалифицированному персоналу ввиду их установки вне доступа (например, на воздушных линиях электропередач) или размещения в оболочках, которые можно открыть только с помощью инструмента.

5.6    Способ установки

5.6.1    Стационарные.

5.6.2    Переносные.

5.7    Разъединители (включая защиту от сверхтока)

5.7.1    По местоположению:

-    внутренние;

-    внешние;

-    внутренние и внешние.

5.7.2    По защитным функциям:

-    с тепловой защитой;

-    с защитой от токов утечки;

-    с защитой от сверхтока.

5.8    Степень защиты, обеспечиваемая оболочками согласно кодам IP, указанным в IEC 60529

5.9    Диапазон температуры и влажности

-    с нормальным диапазоном;

-    с расширенным диапазоном.

5.10    Система питания

-    переменного тока частотой от 48 до 63 Гц;

-    переменного тока частотой вне диапазона от 48 до 63 Гц. что может потребовать дополнительных или измененных методик испытаний.

5.11    Многополюсные УЗИП

5.12    Поведение УЗИП при повреждении:

-    размыкание цепи (УЗИП стандартного типа);

-    короткое замыкание (УЗИП короткозамкнутого типа).

6 Предпочтительные значения для УЗИП

Примечание — Предпочтительные значения — это значения, наиболее часто применяемые на практике В зависимости от реальных условий они могут быть выше или ниже

6.1    Предпочтительные значения импульсного тока /_|(Т^ для испытаний класса I:

/_|тр......1.0; 2.0; 5.0; 10,0; 12.5; 20.0 и 25.0 кА:

О.......0.5; 1.0; 2.5; 5.0; 6.25; 10.0 и 12.5 А с;

W/R.......0.25; 1.0; 6.25; 25,0; 39,0; 100.0 и 156,0 кДж/Ом.

6.2    Предпочтительные значения номинального разрядного тока (/^) для испытаний класса II;

0.05; 0.10; 0.25; 0.50; 1.00; 1.50; 2.00; 2.50; 3.00; 5.00; 10.00; 15.00 и 20.00 кА.

8

ГОСТ IEC 61643-11-2013

6.3    Предпочтительные значения напряжения разомкнутой цепи U^ для испытаний класса III: 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0; 6.0; 10.0 и 20.0 кВ

6.4    Предпочтительные значения уровня напряжения защиты U_p: 0.08; 0,09; 0,10; 0.12; 0.15; 0.22; 0.33; 0.40; 0.50; 0,60; 0.70; 0,80; 0.90; 1.00; 1.20; 1.50; 1.80; 2.00; 2,50; 3.00; 4.00; 5,00; 6.00; 8.00 и

10 кВ.

6.5    Предпочтительные значения максимального длительного рабочего напряжения U_c действующего значения тока: 45; 52; 63; 75; 85; 95; 110; 130; 150; 175; 220; 230; 240; 255; 260; 275; 280; 320; 335; 350; 385; 400: 420: 440. 460; 510; 530; 600; 635; 660: 690; 800; 900; 1000; 1500; 1800 и 2000 В

7 Требования

7.1    Общие требования

7.1.1    Идентификация

Изготовитель должен предусмотреть минимум следующей информации, в том числе:

a)    маркировка, обязательная для нанесения на корпус или на таблички постоянного крепления к корпусу УЗИП:

1)    наименование изготовителя или торговая марка и номер модели:

2)    максимальное длительное рабочее напряжение U_c (по одному значению для каждого вида защиты);

3)    род тока: а с. или «~» и/или частота;

4)    классификация испытаний и параметры разряда для каэдого вида защиты, заявленные изготовителем. обозначаемые и маркируемые одно за другим следующим образом:

-    для испытания УЗИП класса I: «испытания класса I». «/,_тр» и значение тока в кА. и/или «0» (Т1 в прямоугольнике). «/_|П1р» и значение тока в кА;

-для испытания УЗИП класса II: «испытания класса II». «/_п» и значение тока в кА. и/или «0»(Т2 в прямоугольнике). «/_п» и значение тока в кА;

-    для испытания УЗИП класса III: «испытания класса III». «Ц^» и значение напряжения в кВ. и/или

«0» (ТЗ в прямоугольнике). «Ц*» и значение напряжения в кВ;

5)    уровень напряжения защиты С/_р (по одному значению для каждого вида защиты);

6)    степень защиты, обеспечиваемой оболочкой по коду IP. если ев. IP20;

7)    идентификация выводов или проводов (если не идентифицированы иначе на устройствах);

8)    номинальный ток нагрузки /_L для двухвводных УЗИП или одновводных УЗИП с раздельными вводными и выводными выводами.

Если недостаточно места для размещения всей вышеуказанной маркировки, достаточно будет нанести на УЗИП наименование изготовителя или торговую марку и номер модели, а оставшаяся маркировка переносится в инструкцию по монтажу.

Если УЗИП классифицировано более чем по одному классу испытаний (например, испытанию класса I (Т1) и испытанию класса II (Т2)). то проводят испытания по всем заявленным классам. Если в этом случае изготовитель установил один уровень защиты, то маркируют наивысший уровень защиты:

b)    информация, предоставляемая с поставляемым изделием:

1)    местоположение (см. 5.4);

2)    число вводов;

3)    способ установки;

4)    номинальный ток короткого замыкания /_SCCR (за исключением случаев, указанных в 7.2.5.3);

5)    параметры и характеристики внешних разъединителей (если требуется);

6)    указатель действия разъединителя (при наличии);

7)    направление нормальной установки, если имеет значение;

8)    инструкции по монтажу:

-    типы систем низкого напряжения (TN. ТТ. IT);

-    предусмотренное соединение (мехщу фазой и нейтралью, фазой и землей, нейтралью и землей, меэду фазами);

9

- паспортное напряжение системы переменного тока и максимальный допустимый уровень регулировки напряжения, на которое рассчитано УЗИП. механические размеры, длина проводников и т. д.;

9)    диапазон температуры и влажности (см. 4.4 и 4.5);

10)    номинальная отключающая способность сопровождающего тока /_Г| (кроме случая ограничивающих УЗИП);

11)    остаточный ток (_РЕ;

12)    номинальный импульсный ток перехода /_trans для УЗИП короткозамкнутого типа,

13)    минимальное расстояние от любой заземленной проводящей поверхности до местоположения УЗИП;

14)    /_тах (не обязательно);

c)    информация, содержащаяся в спецификации на изделие:

1)    номинал временного перенапряжения Ц-, и/или типы систем питания УЗИП (согласно приложению В) и соответствующие схемы соединений;

2)    суммарный разрядный ток /_Tota, для многополюсных УЗИП (если установлен изготовителем) и соответствующий класс испытаний;

3)    падение напряжения для двухвводных УЗИП;

4)    устойчивость к импульсным перенапряжениям со стороны нагрузки для двухвводных УЗИП (если установлена изготовителем);

5)    сведения о заменяемых элементах (индикаторы, предохранители и т. д., если имеются);

6)    скорость возрастания напряжения по времени duMt, если установлена изготовителем;

7)    коэффициент тока к, если иной, чем в таблице 20;

8)    виды защиты (для УЗИП. имеющих более одного вида защиты);

d)    информация, предоставляемая изготовителем для типовых испытаний:

1)    наличие коммутирующих составляющих (см. приложение С);

2)    сопровождающий ток. ожидаемый во время предварительной обработки (S 500 А или > 500 А. см. приложение С);

3)    если в цепи индикатора состояния используются не сертифицированные компоненты, имеющие индивидуальные параметры, изготовитель должен предоставить соответствующие стандарты, позволяющие этим компонентам участвовать в испытаниях;

4)    изоляция и электрическая прочность изоляции раздельных цепей;

5)    ожидаемый ток короткого замыкания для предварительной обработки согласно 8.3.5.3.2.

Соответствие проверяют осмотром.

7.1.2    Маркировка

Маркировка должна быть нестираемой и четкой и не должна наноситься на винты и съемные детали.

Примечание — Втычной модуль УЗИП не считают съемной деталью

Соответствие проверяют испытанием по 8.2.

7.2    Требования к электрической части

7.2.1    Защита от прямого прикосновения

Эти требования применимы к доступным УЗИП. если максимальное длительное рабочее напряжение U_c превышает 50 В (действующее значение).

Для защиты от прямого прикосновения (недоступность токоведущих частей) УЗИП должно иметь такую конструкцию, чтобы его токоведущих частей нельзя было коснуться, когда УЗИП установлено для назначенной эксплуатации.

УЗИП, кроме классифицируемых исключительно для недоступного монтажа, должны иметь такую конструкцию, чтобы после монтажа и присоединения как для нормальной эксплуатации токоведущие части не были доступны даже после снятия деталей, снимаемых без помощи инструмента.

Соединение между заземляющими выводами и всеми присоединяемыми к ним доступными частями должно иметь низкое сопротивление.

Соответствие проверяют испытаниями по IEC 60529 и 8.3.1.

7.2.2    Остаточный ток *ре

Для всех УЗИП. снабженных выводом для защитного проводника, остаточный ток /_РЕ должен измеряться. когда выводы УЗИП соединены с источником питания при контрольном испытательном напряжении l/_REF. указанном изготовителем.

10

ГОСТ IEC 61643-11-2013

Соответствие проверяют испытанием по 8.3.2.

7.2.3    Уровень напряжения защиты U

Измеренное предепьное напряжение УЗИП не должно превышать уровня напряжения защиты, установленного изготовителем.

Соответствие проверяют испытанием по 8.3.3.

7.2.4    Рабочий режим

УЗИП должно быть способно выдерживать без недопустимого изменения характеристик заданные разрядные токи при подаче максимального длительного рабочего напряжения U_c.

Соответствие проверяют испытанием по 8.3.4

7.2.5    Разъединители и индикаторы состояния

7.2.5.1    Разъединители УЗИП

УЗИП должны иметь разъединители (наружные, либо внутренние или их комбинации), кроме УЗИП. предназначенных для подсоединения N-PE в системах TN и/или ТТ. Их функционирование должно контролироваться соответствующими индикаторами состояния.

Применение индикаторов в ходе и после некоторых типовых испытаний отражено в таблице 3.

В таблице 3 приведена информация о включении разъединителей в некоторые типовые испытания. Требуемое поведение разъединителей в ходе и после некоторых типовых испытаний приведено по соответствию критериям F, G. Н. J по таблице 4 и проверяется испытаниями по 8.3.5.

7.2.5.2    Тепловая защита

УЗИП должны быть защищены от перегрева при выходе из строя или перенапряжении. Такие испытания не проводят на УЗИП. содержащих только коммутирующие компоненты и/или ЛПУ.

Соответствие проверяют испытанием по 8.3.5.2.

7.2.5.3    Поведение при коротком замыкании

УЗИП должно либо отказать, не создав опасных условий, либо выдержать ожидаемые токи короткого замыкания, которые могут возникнуть в системе питания при повреждении УЗИП.

Соответствие проверяют испытанием по 8.3.5.3, 8.3.5.3.1 и 8.3.5.3.2.

Испытание по 8.3.5.3.1 проводят только в том случае, если установленная номинальная отключающая способность сопровождающего тока 1_и менее, чем испытательный ток.

Эти испытания не проводят на УЗИП. классифицируемых для наружной установки и недоступного монтажа, а также для УЗИП. предназначенных для подсоединения N-PE в системах TN и/или ТТ.

7.2.5.4    Индикаторы состояния

Изготовитель должен предоставить информацию о порядке функционирования индикатора и предпринимаемых действиях при изменении индикации состояния.

Индикатор состояния может состоять из двух частей (одна из которых является незаменяемой), соединенных элементом связи, который может быть механическим, оптическим, звуковым, электромагнитным и т. д. Незаменяемая часть индикатора состояния должна быть способна к срабатыванию не менее 50 раз.

Примечание — Действие элемента связи, который управляет незаменяемой частью индикатора состояния, может быть имитировано не действием звена заменяемой части УЗИП, а другим способом, например автономным электромагнитом или пружиной

Если на индикацию применяемого типа имеется конкретный стандарт, то незаменяемая часть индикатора состояния должна отвечать требованиям этого стандарта, при этом индикатор состояния должен быть испытан на 50 операций срабатывания.

7.2.6    Сопротивление изоляции

Сопротивление изоляции УЗИП должно быть достаточным с точки зрения защиты от токов утечки и прямого прикосновения.

Соответствие проверяют испытанием по 8.3.6.

7.2.7    Электрическая прочность изоляции

Электрическая прочность изоляции должна быть достаточной с точки зрения устойчивости к пробою и защиты от прямого контакта.

Испытание проводят в соответствии с 8.3.7.

7.2.8    Поведение УЗИП в условиях ВПН

УЗИП должно выдержать все испытания на ВПН по 8.3.8.1 и 8.3.8.2 и соответствовать определенному критерию по таблицам приложения В и 8.3.8.1 и 8.3.8.2.

11

ГОСТ IEC 61643-11-2013

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины, определения и сокращения...................................................2

3.1    Термины и определения...........................................................2

3.2    Сокращения .....................................................................5

4    Условия эксплуатации................................................................6

4.1    Частота.........................................................................6

4.2    Напряжение.....................................................................6

4.3    Атмосферное давление и высота...................................................6

4 4 Температура.....................................................................7

4.5 Влажность......................................................................7

5    Классификация......................................................................7

5.1    Число вводов....................................................................7

5.2    Вид конструкции УЗИП............................................................7

5.3    Класс испытаний I. II и III...........................................................7

5.4    Местоположение.................................................................7

5.5    Доступность.....................................................................8

5.6    Способ установки................................................................8

5.7    Разъединители (включая защиту от сверхтока)........................................8

5.8    Степень защиты, обеспечиваемая оболочками согласно кодам IP. указанным в IEC 60529 ... .8

5.9    Диапазон температуры и влажности.................................................8

5.10    Система питания................................................................8

5.11    Многополюсные УЗИП............................................................8

5.12    Поведение УЗИП при повреждении.................................................8

6    Предпочтительные значения для УЗИП..................................................8

7    Требования.........................................................................9

7.1    Общие требования...............................................................9

7.2    Требования к электрической части.................................................10

7.3    Требования к механической части..................................................12

7.4    Требования к условиям окружающей среды и материалам..............................13

7.5    Дополнительные требования к УЗИП специальных    конструкций.........................14

7.6    Дополнительные требования к УЗИП, предлагаемые    изготовителем......................14

8    Типовые испытания.................................................................15

8.1    Общие условия испытаний........................................................15

8.2    Испытание на нестираемость маркировки...........................................26

8.3    Электрические испытания........................................................26

8 4 Механические испытания.........................................................41

8.5    Испытания на соответствие требованиям к условиям    окружающей среды и материалам____52

8.6    Дополнительные испытания специальных конструкций УЗИП...........................54

8.7    Дополнительные испытания специальных характеристик УЗИП. устанавливаемых.

изготовителем.....................................................................57

9    Контрольные и приемочные испытания.................................................59

9.1    Контрольные испытания..........................................................59

9.2    Приемочные испытания..........................................................59

ГОСТ IEC 61643-11-2013

Приложение А (обязательное) Контрольные испытательные напряжения U_REF для УЗИП.........60

Приложение В (обязательное) Значения временного перенапряжения (ВПН)...................62

Приложение С (обязательное) Испытания по определению наличия коммутационной

составляющей и величины сопровождающего тока............................64

Приложение D (обязательное) Испытания по ускоренной процедуре..........................65

Приложение Е (рекомендуемое) Альтернативные цепи для испытания УЗИП в условиях ВПН.

вызванного повреждениями в системе высокого (среднего) напряжения...........67

Приложение F (рекомендуемое) Испытания на условия окружающей среды для УЗИП

наружной установки......................................................68

Приложение G (обязательное) Пределы превышения температуры...........................70

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов

ссылочным международным стандартам...................................72

Библиография.......................................................................73

IV

ГОСТ IEC 61643-11-2013

Введение

Первое издание IEC 61643-11 заменяет собой второе издание IEC 61643-1 (1), опубликованное в 2005 г.

Основные изменения данного издания по сравнению со вторым изданием IEC 61643-1 [1] состоят в полном его реструктурировании и внесении изменений в процедуры и последовательность испытаний.

Настоящий стандарт устанавливает требования к испытаниям на безопасность и работоспособность для устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Рассматривают три класса испытаний.

Испытание класса I предназначено для имитации импульсов грозового тока частичной проводимости. УЗИП. подвергаемые испытанию класса I. рекомендованы для применения в местах с повышенной взрывоопасностью, например вводы электропитания в здания, защищаемые системами грозозащиты.

УЗИП. подвергаемые импульсам перенапряжения небольшой длительности, испытывают по классу II или III.

По возможности УЗИП испытывают по принципу «черного ящика».

V

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ

Часть 11

Устройства защиты от перенапряжений, подсоединенные к низковольтным системам распределения электроэнергии.

Требования и методы испытаний

Low-voltage surge protective devices Part 11 Surge protective devices connected to low-voltage power systems

Requirements and test methods

Дата введения — 2015—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на устройства для защиты электрических сетей и электрооборудования при прямом или косвенном воздействии грозовых или иных переходных перенапряжений. Данные устройства предназначены для подсоединения к силовым цепям переменного тока частотой 50/60 Гц и к оборудованию на номинальное напряжение до 1000 В (действующее значение). Рабочие характеристики, стандартные методы испытаний и номинальные параметры установлены для таких устройств, которые содержат по крайней мере один нелинейный элемент, предназначенный для ограничения перенапряжений и отвода импульсных токов.

2    Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).

IEC 60060-1:1989 High-voltage test techniques — Part 1: General definitions and test (Методика высоковольтных испытаний. Часть 1. Общие определения и требования к испытаниям)

IEC 60112:2009 Method for the determination of the proof and the comparative tracking indices of solid insulating materials (Метод определения контрольного и сравнительного индекса трекингостойкости твердых изоляционных материалов)

IEC 60529:2001 Degrees of protection provided by enclosures (IP Code) (Степени защиты, обеспечиваемые корпусами (код IP))

IEC 60664-1:2007, Insulation coordination for equipment within low-voltage systems —Part 1: Principles, requirements and tests (Координация изоляции в оборудовании низковольтных систем. Часть 1. Принципы, требования и испытания)

IEC 60695-2-11:2000 Fire hazard testing — Part 2-11: Glowing/hot-wire based test methods — Glow-wire flammabiiity test method for end-products (Испытание на пожаробезопасность. Часть 2-11. Методы испытания раскаленной проволокой. Испытание методом раскаленной проволоки конечного продукта) IEC 61000 (all parts) Electromagnetic compatibility (EMC) ((Все части). Электромагнитная совместимость (ЭМС))

Издание официальное

IEC 61180-1:1992 High-voltage test techniques for low voltage equipment — Part 1: Definitions, test and procedure requirements (Технология высоковольтных испытаний низковольтного оборудования.Часть 1. Определения и требования к испытаниям и методам испытаний)

3 Термины, определения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями и сокращения.

3.1    Термины и определения

3.1.1    устройство для защиты от импульсных перенапряжений; УЗИП (Surge Protective Device (SPD)]: Устройство, предназначенное для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсных токов.

Примечание — УЗИП является укомплектованным устройством с собственными средствами присоединения и это устройство содержит по крайней мере один нелинейный элемент

3.1.2    одновводное УЗИП (one-port SPD): УЗИП без последовательно включенного полного сопротивления между выводами.

Примечание — Одновводное УЗИП может иметь отдельные вводной и выводной выводы

3.1.3    двухвводное УЗИП (two-port SPD): УЗИП с включенным последовательно между отдельными вводным и выводным выводами специальным полным сопротивлением.

3.1 4 УЗИП коммутирующего типа (voltage switching type SPD): УЗИП. которое в отсутствие перенапряжений сохраняет высокое полное сопротивление, но может мгновенно изменить его на низкое в ответ на скачок напряжения.

Примечание — Примером элементов, применяемых в УЗИП коммутирующего типа, являются разрядники. газовые трубки, тиристоры Их иногда называют «монтировочными» элементами

3.1.5    УЗИП ограничивающего типа (voltage limiting type SPD): УЗИП. которое в отсутствие перенапряжения сохраняет высокое полное сопротивление, но постепенно снижает его с возрастанием волны тока и напряжения.

Примечание — Пример элементов, служащих нелинейными устройствами. — варисторы и лавинно-пролетные диоды Такие элементы иногда называют «ограничителями»

3.1.6    УЗИП комбинированного типа (combination type SPD): УЗИП. содержащее элементы как коммутирующего, так и ограничивающего типа, которые могут коммутировать и ограничивать напряжение. а также выполнять обе эти функции.

3.1.7    УЗИП короткозамкнутого типа (short-circuiting type SPD): УЗИП. испытуемое по классу II. которое в условиях превышения импульсным током значения номинального разрядного тока /_п меняет свою характеристику на намеренное состояние внутреннего короткого замыкания.

3.1.8    вид защиты УЗИП (mode of protection of an SPD): Заданный путь тока между выводами, содержащий защитные элементы, например, между фазами, фазой и землей, фазой и нейтралью, нейтралью и землей.

3.1.9    номинальный разрядный ток /_п для испытаний класса II (nominal discharge current l_n for class II test): Пиковое значение тока, протекающего через УЗИП, с формой волны 8/20.

3.1.10    импульсный ток /_|тр для испытаний класса I (impulse discharge current /_imp for class I test): Пиковое значение разрядного тока, протекающего через УЗИП. определяемое заданными параметрами: зарядом О, удельной энергией IV/R и временем.

3.1.11    максимальное длительное рабочее напряжение U_c (maximum continuous operating voltage): Максимальное напряжение действующего значения тока, которое длительно подается к виду защиты УЗИП.

Примечание — Согласно настоящему стандарту значение U_c может превышать 1000 В

3.1.12    сопровождающий ток /, (follow current /,): Пиковый ток. подаваемый электрической силовой системой и проходящий через УЗИП после разрядного токового импульса.

2

ГОСТ IEC 61643-11-2013

3.1.13    номинальный ток нагрузки /_L(rated load current /_L): Максимальный длительный номинальный ток (действующее значение), который может подаваться к активной нагрузке, соединенной с защитным выводом УЗИП.

3.1.14    уровень напряжения защиты U_p (voltage protection level U_p): Максимальное напряжение, ожидаемое на выводах УЗИП в результате импульсного напряжения ограниченной крутизны и импульсного напряжения с разрядным током заданной амплитуды и формы волны.

Примечание — Уровень напряжения защиты устанавливает изготовитель, и он не может быть выше, чем

-    измеренное предельное напряжение, установленное для фронта волны разрядника (при наличии) и установленное по измерению остаточного напряжения при амплитудах /_п и/или для классов испытаний I и/или II соответственно;

-    измеренное предельное напряжение при U^, установленное для комбинированной волны для класса испытания III.

3.1.15    измеренное предельное напряжение (measured limiting voltage): Максимальное значение напряжения, измеренного на выводах УЗИП при подаче импульсов заданной формы волны и амплитуды.

3.1.16    остаточное напряжение l/_res (residual voltage C/_res): Пиковое значение напряжения, появляющегося на выводах УЗИП вследствие прохождения разрядного тока.

3.1.17    значение временного испытательного перенапряжения U_T (temporary overvoltage test value U_T): Испытательное напряжение, приложенное к УЗИП в течение определенного промежутка времени t_T для моделирования пробоя в условиях ВПН.

3.1.18    способность двухвводного УЗИП выдерживать перенапряжения со стороны нагрузки (load-side surge withstand capability for a two-port SPD): Способность двухвводного УЗИП выдерживать перенапряжение на выходных выводах, выражающаяся в снижении нагрузок на цепь после УЗИП.

3.1.19    скорость возрастания напряжения для двухвводного УЗИП (voltage rate-of-rise of a two-port SPD): Скорость возрастания напряжения по времени, измеренного на выходных выводах двухвводного УЗИП в заданных условиях испытаний.

3.1.20    импульс напряжения 1,2/50 (1,2/50 voltage impulse): Импульс напряжения с фактическим номинальным временем фронта 1.2 мкс и номинальным полупериодом 50 мкс.

Примечание — В разделе 6 IEC 60060-1 приведены определения времени фронта, времени полуперио-да и указан допуск на форму волны для импульса напряжения

3.1.21    импульс тока 8/20 (8/20 current impulse): Импульс тока с фактическим номинальным временем фронта 8 мкс и номинальным временем полупериода 20 мкс.

Примечание — В разделе 8 IEC60060-1 приведены определения времени фронта и полупериода и указан допуск на форму волны для импульса тока

3.1.22    комбинированная волна (combination wave): Волна, характеризующаяся заданными амплитудой напряжения (Uqq) и формой волны в условиях разомкнутой цепи и заданными амплитудой тока (/_cw) и формой волны в условиях короткого замыкания.

Примечание — Амплитуда напряжения и тока и форма волны, подаваемой к УЗИП. определяются полным сопротивлением Z_f генератора комбинированной волны (ГКВ) и полным сопротивлением испытуемого УЗИП.

3.1.23    напряжение разомкнутой цепи U_oc (open circuit voltage t/_oc): Напряжение разомкнутой цепи генератора комбинированной волны в точке присоединения испытуемого устройства.

3.1.24    ток короткого замыкания генератора комбинированной волны /_cvv (combination wave generator short-circuit current /_cw): Ожидаемый ток короткого замыкания генератора комбинированной волны в точке присоединения испытуемого устройства.

Примечание — При подсоединении УЗИП к генератору комбинированной волны ток, протекающий через УЗИП, обычно менее /_cvv.

3.1.25    тепловая стабильность (thermal stability): УЗИП обладает тепловой стабильностью, если после испытания в рабочем режиме, вызвавшем превышение температуры, температура УЗИП со временем понижается, в то время как УЗИП работает при заданных максимальном длительном рабочем напряжении и условиях температуры окружающего воздуха.

3.1.26    выход из строя (degradation of performance): Постоянное отклонение эксплуатационных характеристик оборудования от запланированных.

3

3.1.27    номинальный ток короткого замыкания (_SCCR (short-circuit current rating /_SCCR): Максимальный ожидаемый ток короткого замыкания, поступающий от силовой системы, на который нормированы УЗИП совместно с указанным разъединителем.

3.1.28    разъединитель УЗИП (SPD disconnector): Устройство, предназначенное для отсоединения УЗИП или его части от силовой системы.

Примечание — Данное разьединительное устройство не обладает способностью к разьединению для безопасности Оно предназначено для предупреждения устойчивой неисправности системы и применяется для указания о повреждении УЗИП Разъединители могут быть внутренние (встроенные) или внешние (по решению изготовителя) Кроме функции разьединения данное устройство может иметь функции защиты от сверхтока и тепловой защиты Эти функции могут быть распределены по отдельным устройствам

3.1.29    степень защиты оболочки, код IP (degree of protection of enclosure (IP code)): Классификация. предваряемая кодом IP. которая обозначает обеспечиваемую оболочкой степень защиты от доступа к опасным частям и от проникновения твердых инородных частиц и/или воды.

3.1.30    типовое испытание (type test): Испытание на соответствие, проводимое на одном или нескольких представительных образцах продукции.

(IEC 60050-151 (2)

3.1.31    контрольное испытание (routine test): Испытание, проводимое на каждом УЗИП. его частях или материалах для подтверждения того, что изделие соответствует конструкторской документации.

(IEC 60050-151 (2)

3.1.32    приемочные испытания (acceptance tests): Испытания УЗИП. проводимые по предварительной договоренности между изготовителем и потребителем на предмет соответствия изделия определенным условиям конструкторской документации.

[IEC 60050-151 (2)

3.1.33    устройство развязки (decoupling network): Устройство, предназначенное для того, чтобы воспрепятствовать передаче энергии импульса в силовую сеть при подаче питания к испытуемому УЗИП.

Примечание — Такую электрическую цепь иногда называют «развязывающий фильтр».

3.1.34    Классификация импульсных испытаний

3.1.34.1    испытания класса I (class I tests): Испытания, проводимые с максимальным импульсным током /_|тр. при импульсе тока 8/20 и импульсе напряжения 1.2/50.

3.1.34.2    испытания класса II (class II tests): Испытания, проводимые с номинальным разрядным током /_п и импульсным напряжением 1,2/50.

3.1.34.3    испытания класса III (class III tests): Испытания, проводимые с комбинированной волной (1.2/50, 8/20) генератора.

3.1.35    устройство дифференциального тока (УДТ) [residual current device (RCD)): Механическое коммутационное устройство или комплекс устройств, которые вызывают размыкание силовой цепи, когда дифференциальный или несбалансированный ток достигнет заданного значения в заданных условиях.

3.1.36    разрядное (пусковое) напряжение УЗИП коммутирующего типа (sparkover (trigger) voltage of a voltage switching SPD): Значение максимального напряжения, при котором начинается резкий переход от высокого к низкому полному сопротивлению для УЗИП коммутирующего типа.

3.1.37    удельная энергия W/R для испытания класса I (specific energy W/R for class I test): Энергия. выделяемая импульсным током /_тр на единицу сопротивления 1 Ом.

Примечание — Она равна интегралу во времени квадрата тока (W/R =. й<М).

3.1.38    ожидаемый ток короткого замыкания источника питания /_р (prospective short-circuit current of a power supply /_р): Ток, который протекал бы в данном месте цепи, если бы в этом месте она была замкнута накоротко проводником с незначительным сопротивлением.

Примечание — Ожидаемый симметричный ток выражается действующим значением

3.1.39    номинальная отключающая способность сопровождающего тока /_п (follow current interrupting rating /_fl): Ожидаемый ток короткого замыкания, который УЗИП в состоянии отключить самостоятельно, без участия разъединителя.

3.1.40    остаточный ток /_РЕ (residual current /_РЕ): Ток, протекающий через вывод РЕ, когда на УЗИП подано контрольное испытательное напряжение (£-/_REF), с соединениями, выполненными согласно указаниям изготовителя.

4

ГОСТ IEC 61643-11-2013

3.1.41 индикатор состояния (status indicator): Устройство, указывающее рабочее состояние УЗИП или его части.

Примечание — Подобные индикаторы могут быть локальными с визуальной и/или звуковой сигнализацией и/или иметь дистанционную сигнализацию и/или выходной контакт

3.1    42 выходной контакт (output contact): Контакт, включенный в цепь, отдельную от главной цепи УЗИП. и подключенный к разъединителю или индикатору состояния.

3.1.43 многополюсное УЗИП (multipole SPD): Тип УЗИП с более чем одним видом защиты или комбинация нескольких УЗИП. электрически соединенных в единый.

3.1    44 суммарный разрядный ток /_Tota) (total discharge current /_То1а(): Ток. протекающий по РЕ или PEN проводнику в многополюсном УЗИП при суммарном испытательном разрядном токе.

Примечания

1    Это испытание применяют для проверки кумулятивных эффектов у многополюсных УЗИП с несколькими видами защиты, которые включены одновременно

2    /_Tota, в первую очередь касается испытаний УЗИП класса I. применяемых для целей молниезащиты с эквипотенциальной связью согласно серии стандартов IEC 62305 (3).

3.1.45    контрольное испытательное напряжение U_REf (reference test voltage W_REF): Действующее. применяемое для испытаний значение напряжения, которое зависит от вида защиты УЗИП. паспортного напряжения системы, ее конфигурации и регулирования напряжения внутри системы.

Примечание — Контрольное испытательное напряжение выбирают по приложению А. составленному на основе информации, предоставленной изготовителем в соответствии с перечислением Ь), 8) 7.1.1).

3.1.46    номинальный импульсный ток перехода для УЗИП короткозамкнутого типа /_trans

(transition surge current rating for short-circuiting type SPD /_|гап8): Значение импульсного тока 8/20. превышающее номинальный разрядный ток /_п. вызывающее внутреннее короткое замыкание в УЗИП короткозамкнутого типа.

3.1    47 напряжение для определения воздушного зазора U_max (voltage for clearance determination U_max): Наибольшее измеренное напряжение при воздействии импульсов согласно 8.3.3 для определения воздушного зазора.

3.1.48 максимальный разрядный ток 1_тлх (maximum discharge current /_тах): Пиковое значение тока, протекающего через УЗИП. имеющего форму волны 8/20 и магнитуду, установленные изготовите-лем. £ /_п.

3.2    Сокращения

В таблице 1 приведен перечень сокращений, примененных в настоящем стандарте.

Таблица 1 — Перечень сокращений

Сокращение Наименование Применение Общие ЛПУ Устройство лавинного пробоя 7252 ГКВ Генератор комбинированной волны 3.1.22 УДТ Устройство дифференциального тока 3.1.35 ИУ Испытуемое устройство По тексту IP Степень защиты оболочки 3.1.29 ВПН Временное перенапряжение По тексту УЗИП Устройство для защиты от импульсных перенапряжений 3.1.1 к Коэффициент тока расцепления при перегрузке Таблица 20 А Фиктивное полное сопротивление (генератора комбинированной волны) 8 1 4с) W/R Удельная энергия для испытания класса 1 3.1.37