关于SPD“最大持续工作电压”Uc为385伏的商榷
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关于SPD“最大持续工作电压”Uc为385伏的商榷株洲普天长江防雷科技有限公司方和全
关键词：SPD最大持续工作电压Uc 385 Uc=1.1Uo 420
内容提要：本文通过对SPD最大持续工作电压Uc为385V的质疑和分析，强调了Uc等于1.1Uo（Uo——低压系统中的相电压）的技术依据和理论依据。
在SPD的技术参数中，最大持续工作电压Uc是最重要的特征之一，也是必须位于SPD本体或持久地标贴在SPD本体上的标志之一。
在GB18802.1中Uc 定义为：允许持久地施加在SPD上的最大交流有效值或直流电压。
其值等于额定电压。
（很遗憾，其它几个国家标准对Uc的定义表述都不一致）。
既然是数值，不容置疑地要优选。
GB18802.1-2002《低压配电系统的电涌保护器（SPD）第一部分：性能要求和实验方法》中，第5.5条“交流有效值或直流的最大持续工作电压Uc的优选值”提供了一个系列的优选值。
不过，没有数值“385”。
而现实中，几乎所有在中国的SPD产品及其产品标识中，又都有Uc 等于385V的数值。
于是在YD/T1235.1-2002《通信局站低压配电系统用电涌保护器技术要求》中，发现有了“385”这个数值。
问题出来了：（1）是国家标准不符合国情（因为GB18802.1-2002等同于IEC61643-1:1998）？（2）或是行业标准有特殊规定（可能通信行业要求比国家标准更严酷）？
答案：两者都不是。
而是我们对国家标准的系统学习不够仔细，或者说是对SPD的Uc这个技术特征不甚熟悉。
理由如下：
首先，建筑物电器装置的低压配电系统中，三相电的标称线电压是380V，标称相电压是220V。
根据Uc的名称——“最大持续工作电压”来分析，“最大”就是规定了SPD的工作电压在三相电的相电压或线电压中应是最大值或较大值；“持续”就是规定了这种最大值同时要求不是暂态或瞬间的。
显然385V不能满
足“最大”和“持续”这两个条件。
因为：
（1）电网电压是有波动的，一般是10kV及以下三相供电为±7%（407-353V）；单相供电为+7%～-10%（235-198V）（见GB12325）；
（2）接地制式（TT、TN、IT等）的不同，加剧了这种波动，使这种波动远远大于此范围；
（3）这种波动不是暂态或瞬间的，有时是持续的。
其次，根据Uc的定义——“允许持久地施加在SPD上的最大交流有效值或直流电压。
其值等于额定电压”。
而额定电压的定义：“制造厂对元件、电器或设备规定的电压值，它与运行（包括操作）和性能等特性有关”（GB/T16935.1-1997）。
依据后一句话的解释，Uc应该直接就是SPD的额定电压。
但是，为什么SPD的额定电压只是在线电压380V的基础上加5V?。
为什么要加5？为什么只加5？没有找到权威的解释。
所以，“385”不是SPD的“最大”工作电压，不是“持续”工作电压，更不是“最大持续”工作电压。
也不是“额定电压”。
那么，低压配电系统中SPD的“最大持续工作电压”到底推荐什么数值呢？
其实，另一个国家标准已有规定。
在GB16895.22-2004《建筑物电器装置第5-53部分：电器设备的选择和安装隔离、开关和控制设备》的第534节：“过电压保护电器”中的第534.2.3.2已经明确规定。
不妨照抄如下：
534.2.3.2 持续工作电压（Uc）的选择
电涌保护器（SPD）的最大持续工作电压Uc不应低于表53C的值。
表53C 按电源系统特征确定电涌保护器（SPD）的最低Uc电压
PE线间
中性线和
Uo a NA Uo a Uo a NA PE线间
每一相线
NA 1.1Uo NA NA NA 和PEN线间
NA：不适用
注：1.Uo是指低压系统中的相电压。
2．此表基于GB18802.1
a 这些值对应于最严重的故障状况，因而没有考虑10%的余量。
按照这个国家标准的规定，最大持续工作电压Uc应是Uo的1.1倍。
Uo=220V,
那么，Uc= 1.1Uo =1.1X220=242V,取整250V或240V。
若地线或零线线断路时，加在SPD上的是线电压380V。
推而论之，Uc=380
X 1.1=418（V），圆整后取420（V）。
果然，在国家标准GB18802.1中Uc优选值就有“420”这个数值。
还有一种推算法，即用以下公式计算压敏动作电压，再推出Uc：
V1m A＝av/bc
式中V1m A——压敏动作电压（规定1mA电流下的电压）
a——电源电压波动系数，一般取1.2
v——电路直流工作电压(交流时为有效值)
b——压敏电压误差，一般取0.85
c——元件的老化系数，一般取0.9
这样计算得到的V1m A实际数值是直流工作电压的1.5倍。
在交流状态下要考虑电压峰值，因此计算结果应扩大1.414倍。
所以，当电
网的标称电压为220V时，V1mA约为484V。
再查手册，没有484的规格，就取
470或510V，找出对应的Uc。
但是，510V对应的是320V.。
也不是385V。
综上所述，SPD中三相电源的最大持续工作电压值国家标准不推荐385V是
有道理的。
以此类推，SPD中包括其他的一些技术参数如标称放电电流（In）、最大放
电电流（Imax）、电压保护水平（Up）等都应该符合国家标准推荐的优选数值。
参考标准：GB18802.1-2002
YD/T1235.1-2002
GB16895.22-2004
GB/T16935.1-1997。
