ICS31.040

CCSL00

T/GDEIIA

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/GDEIIAXX—2022

光伏及低壓直流電子設(shè)備用電涌保護(hù)模塊

技術(shù)規(guī)范

TechnicalspecificationsformodularSPDuseinelectronicequipmentof

photovoltaicandlow-voltageDCpowersystem

（征求意見稿）

2022–XX–XX發(fā)布2022–XX–XX實施

廣東省電子信息行業(yè)協(xié)會發(fā)布

T/GDEIIAXX—2022

前??言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由佛山市浦斯電子有限公司提出。

本文件由廣東省電子信息行業(yè)協(xié)會歸口。

本文件起草單位：佛山市浦斯電子有限公司、辰碩電子(九江)有限公司、東莞市新鉑錸電子有限公

司、廣東斯丹德五金通信科技股份有限公司。

本文件主要起草人：毛小毛、馮苗、丁旭東、李紅兵、李少威、周彩雁、曾欣雯、陳享廷、曾獻(xiàn)昌、

陳躍進(jìn)、谷春寧、顏景陳。

本文件為首次發(fā)布。

II

T/GDEIIAXX—2022

光伏及低壓直流電子設(shè)備用電涌保護(hù)模塊技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了光伏及低壓直流電子設(shè)備用電涌保護(hù)模塊的技術(shù)要求和測試方法。

本文件提出的電涌保護(hù)模塊屬于一種電涌保護(hù)器（surgeprotectivedevice；SPD），可使用在光

伏直流系統(tǒng)、直流儲能系統(tǒng)、直流充電系統(tǒng)以及其他低壓直流系統(tǒng)的電子設(shè)備內(nèi)，并可在印刷電路板上

安裝，為電路中敏感元部件提供就近保護(hù)。

本文件規(guī)定的電涌保護(hù)模塊至少包含一個用來限制電壓和泄放電流的非線性元件（壓敏電阻MOV）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T18802

一低壓電涌保護(hù)器（SPD）第11部分：低壓電源系統(tǒng)的電涌保護(hù)器性能要求和試驗方法（IEC

61643-11:2011）

一低壓電涌保護(hù)器（SPD）第12部分：低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器選擇和使用導(dǎo)

則;(IEC61643-12:2020)

一低壓電涌保護(hù)器第31部分：用于光伏系統(tǒng)的電涌保護(hù)器性能要求和試驗方法(IEC

61643-31:2018)

一低壓電涌保護(hù)器第32部分：用于光伏系統(tǒng)的電涌保護(hù)器選擇和使用導(dǎo)則(IEC61643-31:2017)

一低壓電涌保護(hù)器元件第331部分：金屬氧化物壓敏電阻（MOV）規(guī)范(IEC61643-331:2020)

GB/T4208—2017外殼防護(hù)等級（IP代碼）（IEC60529：2013.IDT）

GB/T16927.1—2011高電壓試驗技術(shù)第1部分：一般定義及試驗要求（IEC60060-1：2010，MOD）

GB/T16927.4一2014局電壓和大電流試驗技術(shù)第4部分：試驗電流和測量系統(tǒng)的定義和要求（IEC

62475：2010.MOD）

GB/T17627.1一1998低壓電氣設(shè)備的局電壓試驗技術(shù)第一部分：定義和試驗要求（IEC61180-1：

1992.EQV）

GB17799.3—2012電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射（IEC61000-6-3：2011.IDT）

GB/T2423.3—2016環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Cab:恒定濕熱試驗(IEC60068-2-78：2012.

IDT)

GB/T16935.1—2008低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合第1部分：原理、要求和試驗(IEC60664-1：2007.

IDT)

3術(shù)語和定義

GB/T18802-31:2021界定的術(shù)語和定義適用于本文件。

1

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4使用條件

4.1電壓

持續(xù)施加在SPD的接線端子間的電壓不應(yīng)超過其最大持續(xù)工作電壓UCPV。

4.2氣壓和海拔

一正常范圍：氣壓在80kPa～106kPa。對應(yīng)的海拔為+2000m到-200m。

一擴(kuò)展范圍：氣壓在56kPa～106kPa。對應(yīng)的海拔為+4000m到-200m。

4.3溫度

一正常范圍：-40℃～+85℃。

一拓展范圍：-40℃～+105℃。

注：這個范圍對應(yīng)于戶外安裝并受氣候影響的電氣設(shè)施內(nèi)適用，例如逆變器、充電樁等。

4.4濕度

一正常范圍：5%～95%；

一擴(kuò)展范圍：5%～100%。

5總體要求

制造廠應(yīng)按照下列參數(shù)對電涌保護(hù)模塊進(jìn)行定義歸類（SPD類別）。

5.1電涌保護(hù)模塊應(yīng)為一端口SPD；

5.2電涌保護(hù)模塊的設(shè)計類型為電壓限制性為電壓限制型或復(fù)合型；

5.3SPD的I、II和III類試驗；

I、II和III類試驗要求的試驗項目見IEC61643-11:2011的表2。

5.4使用地點(diǎn)為戶內(nèi)；

安裝在戶外的外殼內(nèi)或者防護(hù)罩內(nèi)的SPD可認(rèn)為是戶內(nèi)型SPD。

5.5為不可易觸及性；

SPD不可被非技術(shù)人員觸摸到，或者是因為被安裝到觸摸距離之外（如安裝在架空線上），或者是

被置于安裝后只能用工具打開的外殼內(nèi)。

5.6安裝方式為固定式，采用焊接方式安裝；

5.7電涌保護(hù)模塊應(yīng)具有內(nèi)部脫離裝置，并應(yīng)具有熱保護(hù)功能；

5.8海拔、溫度和濕度范圍；

——正常的；

——擴(kuò)展的。

5.9按GB4208的IP代碼的外殼防護(hù)等級應(yīng)為IP20以上；

2

T/GDEIIAXX—2022

5.10電涌保護(hù)模塊的失效模式應(yīng)為開路失效模式（OCFM）。

6技術(shù)要求

6.1電氣性能要求

6.1.1標(biāo)稱壓敏電壓U1mA

當(dāng)電涌保護(hù)模塊使用MOV為防雷元件時，應(yīng)測試其標(biāo)稱壓敏電壓，采用數(shù)值為1mA的脈沖電流下測

得模塊兩端的電壓，電壓值應(yīng)在額定的標(biāo)稱數(shù)值為±10%內(nèi)。

6.1.2殘流IPE

當(dāng)SPD有連接至等電位連接導(dǎo)體的端子時，在SPD的最大持續(xù)工作電壓（UcPV）下將所有SPD端子

與電源連接并測量IPE。

試驗時應(yīng)連續(xù)在+→PE和一→PE端子間施加下列的電源。

-----直流電源，電壓為Ucpv；

-----交流電源，應(yīng)能提供峰值相當(dāng)于最大持續(xù)工作電壓UCPV的50Hz或60Hz正弦電壓。

Ipe應(yīng)低于0.1mA

6.1.3電壓保護(hù)水平UP

電涌保護(hù)模塊的限制電壓不應(yīng)超過由制造商規(guī)定的電壓保護(hù)水平。并在以下優(yōu)先值中選?。?/p>

0.08、0.09、0.10、0.12、0.15、0.22、0.33、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、

1.8、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0和10kV。

SPD應(yīng)不通電試驗。

進(jìn)行試驗時不帶外接脫離器，在端子上測量限制電壓。

用8/20沖擊電流測量殘壓，如果SPD僅包含電壓限制元件，對I級SPD僅在Iimp進(jìn)行本試驗，對

II級SPD僅在In進(jìn)行本試驗。如果有聲明Imax，應(yīng)施加一次額外的峰值為Imax的8/20沖擊電流并測

量和記錄殘壓。

通過IEC61643-11:2011中8.3.3的試驗檢驗其是否符合要求。

6.1.4標(biāo)稱放電電流In

在施加最大持續(xù)工作電壓Ucpv時，SPD應(yīng)能承受規(guī)定的放電電流且其特性不應(yīng)發(fā)生不可接受的變

化。

II類試驗的電涌保護(hù)模塊標(biāo)稱放電電流In應(yīng)為10或者20kA，但最小不應(yīng)小于5kA。

通過IEC61643-32:2018中7.4.4動作負(fù)載試驗檢驗其是否符合要求。

注：本文規(guī)定的數(shù)值參考IEC61643-32和UL1449第五版Type1SPD的要求。

6.1.5最大放電電流Imax

在施加最大持續(xù)工作電壓Ucpv時，SPD應(yīng)能承受規(guī)定的最大放電電流且其特性不應(yīng)發(fā)生不可接受的

變化。

應(yīng)根據(jù)IEC61643-11:2011中8.3.3.1施加一次Imax的沖擊電流，電流極性為前面試驗中殘壓較

大的極性。

6.1.6電容量Cv

3

T/GDEIIAXX—2022

確定電涌保護(hù)模塊兩端的電容量，應(yīng)在25℃室溫下，采用1V（r，m，s），1kHz的信號。

6.1.7脫離器和狀態(tài)指示器

具有開路失效模式的電涌保護(hù)模塊應(yīng)帶有內(nèi)部SPD脫離器，它們的動作應(yīng)通過對應(yīng)的狀態(tài)指示器提

供指示。

脫離器和狀態(tài)指示器的有效性可通過6.2.6熱保護(hù)的要求進(jìn)行驗證。

6.1.8熱保護(hù)

電涌保護(hù)模塊應(yīng)防止由于劣化和過載而導(dǎo)致的過熱。通過IEC61643-32:2018中7.4.3.2的熱穩(wěn)

定試驗來檢驗其是否符合要求。

6.1.9SPD失效模式和額定短路電流Iscpv

電涌保護(hù)模塊應(yīng)為開路失效模式。

SPD在失效時不應(yīng)造成危險的后果或電涌保護(hù)模塊應(yīng)能耐受在其失效過程中可能出現(xiàn)的ISCPV。

電涌保護(hù)器模塊宣稱的額定短路電流Iscpv不應(yīng)低于1000A。

通過IEC61643-32:20187.4.4的試驗檢驗其是否符合要求。

6.1.10絕緣電阻

針對泄漏電流和防直接接觸，SPD外殼應(yīng)具有足夠的絕緣電阻。

a)在所有互相連接的帶電部件和SPD易偶爾接觸的殼體之間，絕緣電阻應(yīng)不低于5M；

b)在SPD主電路的帶電部件和輔助電路的帶電部件（如果有的話）之間，絕緣電阻應(yīng)不低于2M。

通過IEC61643-11：2011中8.3.6的試驗檢驗其是否符合要求。

6.1.11介電強(qiáng)度

針對絕緣擊穿和防直接接觸，SPD應(yīng)有足夠的介電強(qiáng)度。通過IEC61643-31：20187.4.5的試驗

檢驗其是否符合要求。

表1介電強(qiáng)度

SPD持續(xù)工作電壓V直流測試電壓kv

UCPV<1001.1

100≤UCPV<2001.7

200≤UCPV<4502.2

450≤UCPV<6003.3

600≤UCPV<12004.2

1200≤UCPV≤15005.8

6.2機(jī)械性能要求

6.2.1安裝

電涌保護(hù)模塊可通過焊接的方式在印刷電路板上安裝，確保其機(jī)械穩(wěn)定性。

6.2.2可焊性

4

T/GDEIIAXX—2022

確定引出端子上需要被焊料濕潤的區(qū)域的可焊性，按GB/T2422.28-2005規(guī)定試驗Ta檢驗其是否

符合要求。

6.2.3電氣間隙和爬電距離

電涌保護(hù)模塊應(yīng)具有足夠的電氣間隙和爬電距離。

通過IEC61643-31：20187.5.1的試驗檢驗其是否符合要求。

6.3環(huán)境和材料要求

6.3.1—般要求

SPD應(yīng)在第4章指定的使用環(huán)境下正常地運(yùn)行。

6.3.2標(biāo)志的耐久性

除了用壓印、模壓和雕刻方法制造外，應(yīng)對所有類型的標(biāo)志進(jìn)行本試驗。

試驗時，用手拿一塊浸濕水的棉花來回擦15s，接著再用一塊浸濕脂族己烷溶劑（芳香劑的容積

含量最多為0.1%，貝殼松脂丁醇值為29，初沸點(diǎn)近似為65℃，密度為0.68g/m3）的棉花擦15s。

作為替代方案，也允許使用最低為85%正己烷的試劑級己烷。

試驗后，標(biāo)志應(yīng)清晰可見。

6.3.3外殼防護(hù)（IP代碼）

電涌保護(hù)模塊應(yīng)至少該具備IP代碼為20以上的外殼，用以防止固體和水的入侵。

通過直觀檢查和IEC61643-11：20118.5.1的測試來驗證符合性。

6.3.4耐熱

電涌保護(hù)模塊應(yīng)有足夠的耐熱性。

通過IEC61643-11：20118.3.5.1，8.5.2和8.5.3的試驗檢驗其是否符合要求。

6.3.5阻燃

電涌保護(hù)器外殼的絕緣材料應(yīng)阻燃或自熄。通過IEC61643-11:20118.5.4試驗檢驗其是否符合要

求。

6.3.6濕熱條件下的壽命測試

測試依據(jù)GB/T2423.3-2016進(jìn)行，并適用于每種保護(hù)模式的試品。

試品放入溫度為85℃±2K、相對濕度為85%±3%的環(huán)境箱連續(xù)1000h(±lh)。在試驗過程中，

每種保護(hù)模式被連接在一個預(yù)期短路電流至少為100mA的試驗電源上，將直流電壓調(diào)節(jié)至UCPV。將試品

從環(huán)境箱中取出1h±10min后，檢查外觀，各項功能應(yīng)正常。

6.3.7高溫貯存

試驗設(shè)備應(yīng)符合GB/T2423.2-2008中的有關(guān)規(guī)定。

試品在不包裝，不上電的狀態(tài)下，放入恒溫恒濕箱內(nèi)，恒溫恒濕箱內(nèi)的溫度逐步升溫至制造商宣稱

最高工作溫度±2℃，擱置時間1000h，然后取出在常溫下恢復(fù)2h，檢查外觀，各項功能應(yīng)正常。

6.3.8溫度循環(huán)試驗

5

T/GDEIIAXX—2022

試驗應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC60068-2-14進(jìn)行下限溫度為-40℃，上限為100℃的五個循環(huán)試驗。

每半個循環(huán)的持續(xù)時間為3小時，溫度變化時間應(yīng)控制在30s內(nèi)。

在試驗過程中和試驗結(jié)束后，應(yīng)檢查試品外觀，試驗結(jié)束后，各項功能應(yīng)正常。

7檢驗規(guī)則

7.1檢驗分類

產(chǎn)品檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗。

7.2出廠檢驗

7.2.1產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)制造廠質(zhì)量檢驗部門檢驗合格并出具檢驗合格證書后方可出廠。

7.2.2出廠檢驗項目分全檢和抽檢兩種。

7.2.3全檢項目為：外觀檢測、壓敏電壓、介電強(qiáng)度、狀態(tài)指示器導(dǎo)通檢測、外形尺寸、標(biāo)志。

7.2.4出廠檢驗抽檢項目為:動作負(fù)載測試，熱穩(wěn)定，電壓保護(hù)水平。按GB/T2828.1-2012的規(guī)定進(jìn)行，

采用正常檢查II次抽樣方案，不合格分類為B，接收質(zhì)量限AQL=6.5。

7.3型式檢驗

7.3.1有下列情況之一，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗：

——新產(chǎn)品的試制定型鑒定；

——正式生產(chǎn)后，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、材料、生產(chǎn)工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能；

——正常生產(chǎn)時每三年進(jìn)行一次；

——產(chǎn)品停產(chǎn)半年以上，恢復(fù)再生產(chǎn)時；

——出廠檢驗的結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異。

7.3.2型式檢驗項目：第6章的全部內(nèi)容

7.3.3判定規(guī)則

每個試驗系列用三個試品。如果所有相關(guān)試驗條款和合格判定的要求都滿足，這個試品通試驗次序。

如果所有的試品通過試驗系列，那么電涌保護(hù)模塊的設(shè)計對這個試驗系列是合格的。

三個一組試品可以用于多于一個試驗系列。

部項目檢驗合格判定為合格，如果有二項或以下檢驗不合格，則可以加倍抽樣進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢合格，

判為合格，復(fù)檢不合格，判為不合格，如果有二項以上的項目檢驗不合格則直接判檢驗不合格。

6

T/GDEIIAXX—2022

目??次

前言.................................................................................II

1范圍................................................................................1

2規(guī)范性引用文件......................................................................1

3術(shù)語和定義..........................................................................1

4使用條件............................................................................2

5總體要求............................................................................2

6技術(shù)要求............................................................................3

6.1電氣性能要求....................................................................3

6.2機(jī)械性能要求....................................................................4

6.3環(huán)境和材料要求..................................................................5

7檢驗規(guī)則............................................................................6

I

T/GDEIIAXX—2022

光伏及低壓直流電子設(shè)備用電涌保護(hù)模塊技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了光伏及低壓直流電子設(shè)備用電涌保護(hù)模塊的技術(shù)要求和測試方法。

本文件提出的電涌保護(hù)模塊屬于一種電涌保護(hù)器（surgeprotectivedevice；SPD），可使用在光

伏直流系統(tǒng)、直流儲能系統(tǒng)、直流充電系統(tǒng)以及其他低壓直流系統(tǒng)的電子設(shè)備內(nèi)，并可在印刷電路板上

安裝，為電路中敏感元部件提供就近保護(hù)。

本文件規(guī)定的電涌保護(hù)模塊至少包含一個用來限制電壓和泄放電流的非線性元件（壓敏電阻MOV）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T18802

一低壓電涌保護(hù)器（SPD）第11部分：低壓電源系統(tǒng)的電涌保護(hù)器性能要求和試驗方法（IEC

61643-11:2011）

一低壓電涌保護(hù)器（SPD）第12部分：低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器選擇和使用導(dǎo)

則;(IEC61643-12:2020)

一低壓電涌保護(hù)器第31部分：用于光伏系統(tǒng)的電涌保護(hù)器性能要求和試驗方法(IEC

61643-31:2018)

一低壓電涌保護(hù)器第32部分：用于光伏系統(tǒng)的電涌保護(hù)器選擇和使用導(dǎo)則(IEC61643-31:2017)

一低壓電涌保護(hù)器元件第331部分：金屬氧化物壓敏電阻（MOV）規(guī)范(IEC61643-331:2020)

GB/T4208—2017外殼防護(hù)等級（IP代碼）（IEC60529：2013.IDT）

GB/T16927.1—2011高電壓試驗技術(shù)第1部分：一般定義及試驗要求（IEC60060-1：2010，MOD）

GB/T16927.4一2014局電壓和大電流試驗技術(shù)第4部分：試驗電流和測量系統(tǒng)的定義和要求（IEC

62475：2010.MOD）

GB/T17627.1一1998低壓電氣設(shè)備的局電壓試驗技術(shù)第一部分：定義和試驗要求（IEC61180-1：

1992.EQV）

GB17799.3—