摘要：了解电涌保护器（ SPD ）的测试参数是掌握 SPD 防雷水平和产品品质的基础，对于测试参数满足通信局（站）雷电防护设计要求的
SPD ，则该产品可以最大限度地保障通信系统的安全运行，否则将会对通信系统造成危害。
目前通信系统防雷已经成为通信防护领域最重要的内容之一，而在通信系统的雷电防护工程中合理地选择高质量和高可靠性的
SPD 则是至关重要的，那么如何衡量 SPD 的防雷水平和产品品质？目前主要是通过依据现行有效的测试标准，对
SPD 产品的各个技术参数和指标一一进行测试，通过测试获得其科学、公正和有效的测试数据及结果。而防雷工程设计人员则要依据这些测试数据和结果进行雷电防护工程设计。可见要想合理和有效地选用
SPD 产品，必须首先准确地了解 SPD 的测试参数。目前在我国通信防雷领域中所采用 SPD
产品的主要测试参数有：
• 限压型 SPD 标称导通电压和漏电流参数；
• 开关型 SPD 的斜角波测试参数（ 100/V 、 1kV/
m s ）；
• 限压型 SPD 的标称放电电压和通流容量测试参数（ 8/20
m s ）；
• 开关型 SPD 的标称放电电压和通流容量测试参数（ 10/350
m s ）；
• 残压及限制电压的测试参数；
• 点火电压的测试参数；
• 混合波测试参数。
图 1 的波形可定义如下：
• 视在头时间 t f ：为雷电波冲击电流波峰值的 10% 到 90%(
见图 1) 间的时间间隔的 1.25 倍；
• 视在原点 O 1 ：为雷电波冲击电流峰值 10% 和 90%
两点画一直线与时间坐标轴的相交点。
• 视在半峰值时间 t t ：为从雷电波冲击电流视在原点 O 1
到电流降到半峰值时刻之间的时间间隔；
雷电波冲击电流测试，主要用于雷电浪涌保护器的冲击通流容量及其残压的测试，测试这两个参数的意义、要求及定义如下：
1.1 标称放电电流和通流容量
标称放电电流和通流容量是衡量雷电浪涌保护器允许通过雷电流水平的参数，也是工程设计人员选择防雷器的重要依据之一。其定义如下：
• 标称放电电流： SPD 在规定方向通过规定波形、规定幅值、规定次数及规定频度的雷电波冲击电流后，其品质仍然能够达到标准所规定的要求。
• 通流容量： SPD 在其任一方向上通过其所标称的最大峰值的雷电冲击电流
1 次试验后，其品质不发生实质性破坏。
1.2 残压及限制电压
残压是指：当雷电波冲击电流通过 SPD 时，其端子间所呈现的峰值电压；
限制电压是指：当 SPD 通过规定波形、规定幅值 ( 例如 3kA 和 20kA 等 )
和次数的放电电流时，其端子间的残压最大值。
该两项指标是确定 SPD 保护水平的重要参数，它随着通过其雷电流的增大而增大。在工程设计当中，为了保障通信系统设备的安全，往往要求在规定波形和规定峰值电流条件下，其残压值不得大于信息系统设备接口的保护水平要求。
1.3 10/350 m s 雷电波冲击电流参数
10/350 m s 雷电波冲击电流主要用于考核用在雷电保护区 0 区（暴露区域） SPD
的抗直击雷性能，该类 SPD 一般由高性能的火花隙构成，可最大限度地消除电网的后续电流和疏导
10/350 m s 的模拟雷电波冲击电流。 10/350 m s 雷电波冲击电流的波形参数及其容差如表
1 ：
表 1 10/350 m s 雷电波冲击电流的波形参数及其容差
| 雷电流参数 |
典型等级 |
容差 |
| 1 |
2 |
3 |
| 峰值（ kA ） |
50 |
25 |
15 |
± 10% |
| 波头时间（ m s
） |
10 |
10 |
10 |
 |
| 波尾时间（ m s
） |
350 |
350 |
350 |
 |
| 电荷量（ C ） |
25 |
12.5 |
7.5 |
± 20% |
| 单位能量（ J/
W ） |
625000 |
156250 |
56250 |
± 35% |
1.4 8/20 m s 雷电波冲击电流参数
8/20 m s 雷电波冲击电流主要用于考核用在 0 区以后各区 SPD 的防雷性能，测试该参数所针对的
SPD 对象主要有：
• 压敏电阻（ MOV ）
• 气体放电管
• 半导体避雷器（ SAD ）
• 组合型防雷器
其主要作用是：用来排泄金属线上 8/20 m s 波的感应雷电流。 8/20 m s 雷电波冲击电流的波形参数极其容差如下表
2
表 2 8/20 m s 雷电波冲击电流的波形参数极其容差
| 雷电流参数 |
典型等级 |
容差 |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
| 峰值（ kA ） |
100 |
80 |
60 |
40 |
20 |
10 |
5 |
3 |
± 10% |
| 波头时间（ m s
） |
8 |
± 10% |
| 波尾时间（ m s
） |
20 |
± 10% |
• 10/1000 m s 雷电波冲击电流参数
主要用于考核用在 0 区以后各区 SPD 的能量耐受指标，测试该参数所针对的 SPD 对象主要有：
• 压敏电阻（ MOV ）
• 气体放电管
• 半导体防雷避雷器
10/1000 m s 雷电波冲击电流的波形参数极其容差如表 3 ：
表 3 10/1000 m s 雷电波冲击电流的波形参数极其容差
| 雷电流参数 |
典型等级 |
容差 |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
| 峰值（ A ） |
800 |
600 |
400 |
200 |
100 |
50 |
± 10% |
| 波头时间（ m s
） |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
 |
| 波尾时间（ m s
） |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
± 20% |
| 电荷量（ C ） |
1.143 |
0.857 |
0.571 |
0.283 |
0.143 |
0.071 |
|
| 单位能量（ J/
W ） |
457.1 |
257.1 |
114.3 |
28.6 |
7.14 |
1.78 |
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
• 雷电冲击电压波形参数极其定义
雷电冲击电压波形的描述可以用下式的双指数函数表示：
u(t)=A(e t/T1 － e -t/T2 )
式中： T 1 ：波尾时间常数；
T 2 ：波头时间常数，通常 T 1 ? T 2
而雷电波冲击电压波形就是由这两个指数曲线叠加而成，如图 2 所示；由此可以得出雷电波冲击电压曲线如图
3 所示：
图 2 双指数冲击电压波的形成
图 3 雷电冲击电压波形图
图 3 中的波形定义如下所述：
• 视在头时间 t f ：为雷电波冲击电压波峰值的 30% 到 90%
间的时间间隔 t 的 1.67 倍；
• 视在原点 O 1 ：为雷电波冲击电压达到峰值 30% 和 90%
的两点间画一直线与时间坐标轴的相交点。
• 视在半峰值时间 t t ：为从雷电波冲击电流视在原点 O 1
到电流降到半峰值时刻间的时间间隔；
2.1 1.2/50 m s 雷电波冲击电压参数：
主要用于测量开关型雷电浪涌保护器 (SPD) 的点火电压， 1.2/50 m s 雷电波冲击电流的波形参数极其容差如下表
4 ：
表 4 1.2/50 m s 雷电波冲击电压的波形参数极其容差
| 雷电压参数 |
典型等级 |
容差 |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
| 峰值（ kV ） |
6 |
4 |
2.5 |
1.5 |
± 3% |
| 波头时间（ m s
） |
1.2 |
± 30% |
| 波尾时间（ m s
） |
50 |
± 20% |
2.2 10/700 m s 雷电波冲击电压参数：
主要用于与通讯终端设备接口的 SPD 的测试，该类 SPD 往往被称之为信号雷电浪涌保护器，
10/700 m s 雷电波冲击电流的波形参数极其容差如表 5 ：
表 5 10/700 m s 雷电波冲击电压的波形参数极其容差
| 雷电压参数 |
典型等级 |
容差 |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
| 峰值（ kV ） |
5 |
4 |
2.5 |
1.5 |
± 3% |
| 波头时间（ m s
） |
10 |
± 30% |
| 波尾时间（ m s
） |
700 |
± 20% |
3 斜角波波形参数极其定义
斜角波的试验波形为一条线性上升的直线，该直线要求落在图 4 阴影所框定的区域内，其波形图如图
4 所示：
图 4 斜角波击穿电压试验波形样板图
3.1 1kV/ m s 和 100V/s 斜角波参数
1kV/ m s 斜角波发生器主要用于与通讯终端设备接口的 SPD 的冲击击穿电压测试，而
100/s 斜角波发生器主要用于与通讯终端设备接口的 SPD 的直流击穿电压测试。 利用
1kV/ m s 和 100/s 斜角波发生器，测试信号雷电浪涌保护器的技术参数极其容差如表
6 ：
表 6 1kV/ m s 和 100/s 斜角波发生器的波形参数
直流击穿电压
（ V ） |
直流击穿电压允许偏差范围 |
冲击击穿电压上限值
（ V ） |
耐电流能力试验前 |
耐电流能力试验前 |
70 |
25% |
600 |
700 |
90 |
25% |
700 |
800 |
150 |
25% |
230 |
20% |
800 |
900 |
250 |
20% |
300 |
20% |
350 |
20% |
470 |
20% |
900 |
1000 |
600 |
20% |
1200 |
1400 |
800 |
20% |
1400 |
1600 |
1600 |
20% |
2600 |
2800 |
• 100kV/s 斜角波参数
100kV/s 斜角波发生器主要用于半导体避雷器的限制电压和不动作电压测试，利用 100kV/s
斜角波测试半导体避雷器的技术参数要求如下表 7 ：
表 7 半导体避雷器 100kV/s 斜角波的技术参数要求
最高限制电压 |
不动作电压峰值 |
允许电流最大值 |
≤
260V |
≤
190V |
1mA |
• 1.2/50 m s-8/20 m s 混合冲击波：
是指开路电压为 1.2/50 m s 雷电冲击电压波形，短路电流为 8/20 m s 雷电冲击电流波形，其回路的虚拟阻抗为
2 欧姆，其波形如图 1 和图 3 ，其波形技术参数极其容差如下表 8 ：
表 8 1.2/50 m s-8/20 m s 混合冲击波的技术参数极其容差
|
1.2/50
m s |
8/20
m s |
峰值 |
±
3% |
±
10% |
波前时间 |
±
30% |
±
20% |
半峰值时间 |
±
20% |
±
20% |
4 标称导通电压（
1mA ）和漏电流
4.1 标称导通电压
标称导通电压测试参数主要用于确定以压敏电阻（ MOV ）为主要器件的 SPD 的正常工作电压和考核其品质的优劣。标称导通电压定义为：在被测样品的两端，施加恒定的
1mA 直流电流情况下，其端子间的电压。一般标称导通电压（ U N ）与最大工作电压（ U
C ）的关系可参照下表 9 ：
表 9 标称导通电压与标称最大工作电压对照表
| 标称导通电压（
U N ） |
最大工作电压（
U C ） |
| 交流 |
直流 |
| 18 |
11 |
14 |
| 22 |
14 |
18 |
| 27 |
17 |
22 |
| 33 |
20 |
26 |
| 39 |
25 |
31 |
| 47 |
30 |
38 |
| 56 |
35 |
45 |
| 68 |
40 |
56 |
| 82 |
50 |
65 |
| 100 |
60 |
85 |
| 120 |
75 |
100 |
| 150 |
95 |
125 |
| 180 |
115 |
150 |
| 200 |
130 |
170 |
| 220 |
140 |
180 |
| 240 |
150 |
200 |
| 270 |
175 |
225 |
| 300 |
195 |
250 |
续表 9 标称导通电压与标称最大工作电压对照表
标称导通电压（
U N ） |
最大工作电压（
U C ） |
交流 |
直流 |
330 |
210 |
270 |
360 |
230 |
300 |
390 |
250 |
320 |
430 |
275 |
350 |
470 |
300 |
385 |
510 |
320 |
410 |
560 |
350 |
450 |
620 |
385 |
505 |
680 |
420 |
560 |
750 |
460 |
615 |
820 |
510 |
670 |
910 |
550 |
745 |
1000 |
625 |
825 |
1100 |
680 |
895 |
1200 |
750 |
1060 |
• 漏电流
该测试参数是考核以压敏电阻（ MOV ）为主要器件的 SPD ，其在长期运行过程中的品质优劣，其定义为：在施加
75% 的标称导通电压下，流过 SPD 的电流值。在实际运用中，选择 SPD 时要特别重视其漏电流在进行完通流容量试验后的稳定性，同时要保障其漏电流值始终不大于
20 m A 。
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