标准号：QX/T 10.3-2019
标准名称：电涌保护器 第3部分：在电子系统信号网络中的选择和使用原则
英文名称：Surge protective devices-Part 3: Selection and application principles of surge protective devices connected to signaling networks of electronic systems
标准格式：PDF
发布时间：2019-12-26
实施时间：2020-04-01
标准大小：6.79M
标准介绍：QX/T10的本部分规定了被保护的系统和设备，SPD的分类、技术参数和使用条件，SPD的选择和使用安装。
本部分适用于连接至额定电压交流值不超过1000V(r,m,s)或直流电压不超过1500V的电子系统信号网络。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T18802.21-2016低压电涌保护器第21部分：电信和信号网络的电涌保护器(SPD)性能要求和试验方法(IEC61643-21:2012,IDT)
GBT21714.4-2015雷电防护第4部分：建筑物内的电气系统和电子系统(IEC62305-42010,IDT)
GB50057-2010建筑物防雷设计规范
QX/T10.1-2018电涌保护器第1部分：性能要求和试验方法
QX/T10.2-2018电涌保护器第2部分：在低压电气系统中的选择和使用原则 QX/T10电涌保护器》分为四个部分
第1部分：性能要求和试验方法；
第2部分：在低压电气系统中的选择和使用原则
第3部分：在电子系统信号网络中的选择和使用原则；
第4部分：在光伏系统直流侧的选择和使用原则
本部分为QX/T10的第3部分。
本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替QX/T10.3-2007《电涌保护器第3部分：在电子系统信号网络中的选择和使用原
则》。与QX/T10.3-2007相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：
删除了引言部分；
修改了范围(见1,2007年版的1)；
修改了规范性引用文件(见2,2007年版的2)；
修改了以下的术语及其定义：电子系统(见3.1,2007版的3.1)限压元件(见3.4,2007年版的3.3)、限流元件(见3.5,2007年版的3.4)、额定冲击耐受电压(见3.6,2007年版的3.11)、插人损耗(见3.7,2007年版的3.12)、回波损耗(见3.8,2007年版的3.13)、误码率(见3.9,2007年版的3.16)、纵向平衡(见3.10,2007年版的3.17)、近端串扰(见3.11,2007年版的3.18)、可恢复限流(见3.13,2007年版的3.8)、自恢复限流(见3,14,2007年版的3.9)等；
增加了以下术语及其定义：电涌保护器(见3.2)、多用途SPD(见3.3)、防雷区(见3.15)；
删除了以下术语及其定义：雷电防护级别(见2007年版的3.2)、无限流元件的SPD(见2007年版的3.5)、SPD的频率范围(见2007年版的3.14)、SPD数据传输速率(见2007年版的3.15)等；
QX/T 10的本部分规定了被保护的系统和设备，SPD的分类、技术参数和使用条件，SPD的选择和使用安装。 本部分适用于连接至额定电压交流值不超过1000V（r.m.s）或直流电压不超过1500V的电子系统信号网络。

ICS07.060
YTYKA-JOGAKA
中华人民共和国气象行业标准
QX/T10.3—2019
代替QX/T10.3—2007
电涌保护器
第3部分：在电子系统信号网络中的选择和使用原则，
Surgeprotectivedevices
Part 3: Selection and application principles of surge protective devicesconnected to signaling networks of electronic systems2019-12-26发布
中国气象局
YTTKN-JOuaRA
2020-04-01实施
YYYKAI-CJOG KAN
YTTKN-CJOUaKA
规范性引用文件
术语和定义
被保护的系统和设备
4.1、被保护的电子系统
YTY KAf-cJG AKAn
4.2被保护电子设备的耐受特征
5SPD分类、技术参数和使用条件5.1SPD的分类
5.2基本参数及可能影响系统正常运行的参数使用条件
6SPD的选择
防雷区与SPD安装位置
SPD1的选择
SPD2(3…)的选择
多用途SPD的选择
SPD的限制电压与被保护系统的兼容性6.6
7SPD的使用安装
单端口SPD连接导线和连接要求
多接线端子SPD的连接
由振荡和行波产生的保护距离I
雷电感应过电压对建筑内部系统的影响·SPD之间及SPD和被保护设备之间的配合7.5
限压元件
附录A（资料性附录）
电压限制型元件（箱压元件）
电压开关型元件
附录B（资料性附录）
限流元件
B.1电流中断型元件
B.2电流降低型元件
B.3电流分流型元件
附录C（规范性附录）
附录D（资料性附录）
与电子系统有关的传输特性
风险管理
风险识别和分析
由雷电闪击引起的风险
D.3由于电力线故障引起的风险
附录E（资料性附录）wwW.bzxz.Net
附录F（资料性附录）
MSPD的选择和使用安装
SPD之间及SPD与电子设备之间的配合YTTKN-CJOaKA
QX/T10.3—2019
QX/T10.3—2019
一般要求
确定UIN和IIN
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F.3确定SPD1的输出保护电压和电流波形比较SPD1和SPD2的值
F.5通过测试来验证配合的必要性参考文献
YTTKN-CJOtIaKA-
YTYKA-cJoGaKAn
QX/T10《电涌保护器》分为四个部分：第1部分：性能要求和试验方法；第2部分：在低压电气系统中的选择和使用原则；第3部分：在电子系统信号网络中的选择和使用原则；第4部分：在光伏系统直流侧的选择和使用原则。本部分为QX/T10的第3部分。
本部分按照GB/T1.12009给出的规则起草。QX/T10.3—2019
本部分代替QX/T10.3一2007《电涌保护器第3部分：在电子系统信号网络中的选择和使用原则》。与QX/T10.3一2007相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：删除了引言部分；
修改了范围（见1，2007年版的1）：修改了规范性引用文件（见2.2007年版的2）：一修改了以下的术语及其定义：电子系统（见3.1，2007版的3.1）、限压元件（见3.4，2007年版的3.3）、限流元件（见3.5，2007年版的3.4）、额定冲击耐受电压（见3.6，2007年版的3.11）、插人损耗（见3.7，2007年版的3.12）、回波损耗（见3.8，2007年版的3.13）、误码率（见3.9.2007年版的3.16）、纵向平衡（见3.10，2007年版的3.17）、近端串扰（见3.11.2007年版的3.18）、可恢复限流（见3.13，2007年版的3.8）、自恢复限流（见3.14，2007年版的3.9）等；增加了以下术语及其定义：电涌保护器（见3.2）、多用途SPD（见3.3）、防雷区（见3.15）；一删除了以下术语及其定义：雷电防护级别（见2007年版的3.2）、无限流元件的SPD（见2007年版的3.5）、SPD的频率范围（见2007年版的3.14）、SPD数据传输速率（见2007年版的3.15)等；
修改了被保护电子系统的相关技术参数（见4.1,2007年版的4.1)；修改了常用电子设备工作电压与SPD额定工作电压的对应关系（见4.2.3，2007年版的4.2.3），将电子设备改为信号网络设备，额定工作电压改为最大持续工作电压；将电涌保护器的主要技术参数修改为选择SPD时应考虑的分类、使用条件和主要技术参数（见第5章，2007年版的第5章），修改了SPD的分类（见5.1），使用条件部分增加了扩展温度范围和扩展湿度范围，修改了非正常使用条件内容（见5.2，2007年版的5.2.1），将SPD的基本工作参数改为最大持续工作电压Uc、电压保护水平Up、冲击复位（如果适用）、绝缘电阻、额定电流（见5.3，2007年版的5.2.2），将SPD可能会影响网络传输性能的参数改为分布电容、插入损耗、回波损耗、纵向平衡、近端交扰（NEXT）、误码率（BER）（见5.3，2007年版的5.3），删除了串联电阻、特性阻抗、传输速率、频率范围（见2007年版的5.3）；修改了耦合方式和SPD按不同测试方法分类选用示例（见表D.1.2007年版的表5），将连接在线路附近的雷击S4的电流波形由5/300μs改为5/320μs，注中删除了由于距离增加可以显著减小场强，对于远距离雷电流的耦合效果可忽略；将风险管理、雷击类型及损害和损伤类型放人SPD的选择这一章的第一部分（见6.1.2007年版的第6章）；
修改了第7章总则注中SPD的安装要求（见6.1，2007年版的7.1)；一修改了安装在防雷区交界处的配置示例（见图1，2007年版的图2），包括修改了部分说明条YTTKN-CJOUaKA
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款，增加了总等电位连接带（MEBB），在各防雷区的交界处的信号网络SPD后增加了（D1/D2、C2/B2、C1)信息技术设备后增加了（ITE)；修改了SPD在各防雷区交界处配置的示例（见图2.2007年版的图3），修改了2007年版的图中各级防护的电压值范围，删去了0.5kV的界定；修改了附录A中的部分元器件描述（见附录A,2007年版的附录A)；修改了附录B中的部分元器件描述（见附录B,2007年版的附录B)；修改了与电子系统有关的传输特性参数（见附录C,2007年版的附录D)；修改了评估计算程序（见附录D，2007年版的附录C)；增加了多用途SPD的内容（见附录E)。本部分由全国雷电灾害防御行业标准化技术委员会提出并归口。本部分起草单位：黑龙江省气象灾害防御技术中心、北京雷电防护装置测试中心、深圳市气象服务中心、哈尔滨理工天学、江苏省气象灾害防御技术中心、上海冠图电气科技有限公司、宁夏中科天际防雷股份有限公司。
本部分主要起草人：吕东波、张春龙、张利华、邱宗旭、陈庆国、冯民学、赵军、臧绪运、高攀亮、李鹏飞、张峻、焦雪、吴蕴岭、董娜本部分所替代标准的历次版本发布情况为：QX/T10.32007。
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1范围
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电涌保护器
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第3部分：在电子系统信号网络中的选择和使用原则QX/T10的本部分规定了被保护的系统和设备，SPD的分类，技术参数和使用条件，SPD的选择和使用安装。
本部分适用于连接至额定电压交流值不超过1000V(r.m.s）或直流电压不超过1500V的电子系统信号网络。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GB/T18802.21—2016低压电涌保护器第21部分：电信和信号网络的电涌保护器（SPD）性
能要求和试验方法（IEC61643-21：2012，IDT）GB/T21714.42015雷电防护第4部分：建筑物内的电气系统和电子系统（IEC62305-4：2010,IDT)
GB50057—2010建筑物防雷设计规范QX/T10.1—2018
电涌保护器第1部分：性能要求和试验方法QX/T10.2—2018
电涌保护器第2部分：在低压电气系统中的选择和使用原则3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
electronicsystem
电子系统
含有敏感的电子部件的系统，如通信设备、计算机、控制和仪表系统、无线电系统和电力电子设备等。
[GB/T21714.4—2015，定义3.2]3.2
电涌保护器
surge protective device;SPD
用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器，它至少包含一个非线性的元件。注：SPD具有适当的连接装置，是一个装配完整的部件。[QX/T10.1—2018,定义3.1.1]
oimultiserviceSPD;MSPD
多用途SPD
在同一外壳体内有两种或更多保护功能的电涌保护器，例如，在电涌条件下，可对电源、电信和信号提供保护，这些保护共用一个参考点。[GB/T18802.12—2014.定义3.1.42]1
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限压元件
voltage-limitingdevice
并联在被保护线路上的非线性元件，其两端电压不超过Uc时呈高阻状态；当电涌电压超过Uc时其提供一个低阻抗的通路泄放电流来限制过电压注：常见的限压元件参见附录A。3.5
限流元件
current-limiting device
串联在被保护线路上限制过电流的元件，它能阻断或降低流向被保护负载的过电流。注：常见的限流元件参见附录B。3.6
额定冲击耐受电压
rated impulse withstand voltageUw
由设备制造单位对设备或设备的为一部分规定的冲击耐受电压，它代表了设备的绝缘耐受过电压的能力。
注：本部分仅考虑在带电导线和接地之间耐受电压[GB/T18802.12—2014.定义3.1.47]3.7
insertionloss
插入损耗
<电子系统信号网络>在系统中接人SPD前后系统的功率之比值。注：单位用dB(分贝）表示。
[QX/T10.1—2018.定义3.1.37.1]3.8
回波损耗
returnloss
在高频工作条件下，前向波在SPD插入点产生反射的能量与输出能量之比，它是衡量SPD与被保护系统波阻抗匹配程度的一个参数AR是反射系数倒数的模量，单位为分贝（dB）。当阻抗能确定时，A可用下列公式确定：AR=20lgMOD[(Z+Z)/(Z)-Z)
式中：
阻抗不连续点之前传输线的特性阻抗，即源阻抗；不连续点之后的特性阻抗或从源和负载间的结合点所测到的负载阻抗；MOD是阻抗模的计算即绝对值
[QX/T10.1—2018.定义3.1.51]
biterror ratio;BER
误码率
在单位时间内，信息传输系统中错误的传输比特数与总传输比特数之比。[QX/T10.1—2018,定义3.1.48]
longitudinalbalance
纵向平衡
骚扰的对地共模电压与受试SPD的合成差模电压之比。用来表示对共模于扰的敏感度QX/T10.12018.定义3.1.52
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近端串扰
near-endcrosstalk:NEXT
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在受干扰信道中的交扰，其传播方向与干扰信道中的电流传播方向相反。在受干扰信道中产生的交扰，其端口通常与干扰信道的供能端接近或重合。[QX/T10.1—2018,定义3.1.53]
非恢复限流
non-resettablecurrentlimiting有限流功能的SPD，它只具有一次限制电流的功能。限流元件多为熔丝，热熔线圈等。3.13
resettable current limiting
可恢复限流
有限流功能的SPD，它具有在骚扰电流消失后手动恢复原状的功能。[QX/T10.1—2018,定义3.1.11]
self-resetting current limiting自恢复限流
有限流功能的SPD，它具有在骚扰电流消失后能自动恢复的功能。限流元件多为正温度系数(PTC)热敏电阻、PTC陶瓷热敏电阻或PTC高分子热敏电阻。[QX/T10.1—2018.定义3.1.12]
防雷区lightningprotectionzone;LPZ划分雷击电磁环境的一个区，一个防雷区的区界面不一定要有实物界面，如不一定要有墙壁、地板或天花板作为区界面。
[GB50057—2010.定义2.0.24]
4被保护的系统和设备
4.1被保护的电子系统
4.1.1模拟信号系统（300kHz以下）电话交换网（PSTN）、模拟仪表控制系统。4.1.2数字信号系统（1MHz级以上）ISDN网、xDSL网、以太网、令牌环网、FF总线（FoundationFieldbus）、Profibus、HART、CAN网、LonWorks网。
4.1.3视频系统
有线电视系统、视频监控系统等。4.1.4卫星通信系统
卫星通信系统一般由室内单元和室外单元组成，通过卫星转发器传输电视、数据等信号4.1.5电子系统的传输特性
附录C给出了电子系统及其传输特性的资料。在选择连接至这些系统的SPD时应考虑这些传输特性。
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被保护电子设备的耐受特征
电信网络额定冲击耐受电压Uw见表1。4.2.1
电信网络额定冲击耐受电压
设备名称
信息网络中心室
外信号线端口
信息网络中心室
内信号线端口
非信息网络中心
室外信号线端口
非信息网络中心
室内信号线端口
额定冲击耐受电压
试验波形
10/700μs
10/700μs
10/700ms
复合波
Ua:1.2/50μs
Ise:8/20jus
10/700μs
10/700μs
复合波
Uo.:1.2/50μs
I..:8/20μs
仅适用于与长度大于500m的非屏蔽双绞线相连的端口，ITU-T.K20建议的“一次保护”可用于此端口仅适用于与长度大于500m的非屏蔽双绞线相连的端口。
仅适用于与大于10m的电缆相连时，冲击发生器的总输出阻抗应为42Q。
仅适用于与长度大于500m的非屏蔽双绞线相连的端口.ITU-T，K20建议的“一次保护\可用于此端口。仅适用于与长度大于500m的非屏蔽双绞线相连的端口。
仅适用于与大于10m的电缆相连时，冲击发生器的总输出阻抗应为420。
注：非信息网络中心指设备不在信息网络中心内运行，如无保护措施的本地远端局（站）、商业区、办公室内，用户室内和街道等。U是开路电压，I.为短路电流。测量、控制和实验室内I/O信号/控制端口抗扰度试验的最低要求试验值见表2。4.2.2
表2抗扰度试验的最低要求试验值端口
1/0信号/控制
直接与电源相连的1/0信号/控制试验项目
冲击电压试验
冲击电压试验
试验值
适用于线一地或长距离线的情况，适用于线一线。
适用于线一地。
4.2.3常用信号网络设备额定工作电压与SPD最大持续工作电压的对应关系见表3。4
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常用信号网络设备额定工作电压与SPD最大持续工作电压的对应关系参考值通信线类型
DDN/X.25/顿中继
2M数字中继
模拟电话线
100M以太网
同轴以太网
RS422/485
视频线
现场控制
卫星通信中频系统
SPD分类、技术参数和使用条件
SPD的分类
额定工作电压
<6或40~60
SPD最大持续工作电压U
18或80
连接至电子系统信号网络的SPD的分类参照QX/T10.1一2018的表4。5.2基本参数及可能影响系统正常运行的参数用于保护信号网络，有电压限制功能的，或既有电压限制功能又有电流限制功能的SPD的基本工作参数如下：
最大持续工作电压Uc：
电压保护水平Up；
冲击复位；(如果适用）
绝缘电阻；
额定电流。
SPD应符合应用中的特定要求。某些SPD参数会影响网络的传输特性，参数如下：分布电容；
一插入损耗；
回波损耗；
纵向平衡；
近端串扰；
误码率。
SPD应按QX/T10.1-2018中规定项目进行试验在电子系统信号网络中选用SPD时，应根据制造商在SPD本体上，或因受标注面积限制而标志在5
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小包装或说明书上的可能影响网络传输性能的技术参数值来选用。在不同系统中可能影响网络传输性能的技术参数见表4。
表4SPD可能影响网络传输性能的技术参数技术参数
分布电容
插人损耗
回波损耗
纵向平衡
近端串扰
误码率
模拟信号系统
V（较小影响）
数字信号系统
注：“/”表示该项是SPD可能影响网络传输性能的技术参数。5.3使用条件
5.3.1正常使用条件
周围空气温度在一5℃至十40℃之间。视频系统
卫星通信系统
环境温度为十40℃时，空气的相对湿度不超过50%。在较低的温度下可以允许有较高的相对湿度，例如20℃时空气的相对湿度可达90%。对于由于温度变化产生的凝露应采取特殊措施。气压在80kPa至106kPa之间。
5.3.2非正常使用条件
对置于非正常使用条件下的SPD可按照制造商和用户的协议确定，如周围空气温度扩展至一40℃至70℃时，应进行QX/T10.1-2018的附录M中规定的试验。6SPD的选择
6.1评估
在电子系统中选择SPD时，首先应分析在电子系统中可能产生冲击源以及这些冲击源耦合进电子系统信号网络的方式，见图1所示，应根据耦合方式和雷击类型（参见附录D的D.1.3）确定电子系统的损害和损失类型，对电子系统的风险进行识别和评估，风险管理可参见附录D。在被保护的电子系统不存在S1一S4型雷击类型的可能和交流的干扰时，如电子系统的建筑物不属一、二、三类防雷建筑物，同时信号线缆理埋地引入时，可以不安装SPD。注：信号线缆架空引入时，如当地年平均雷暴日数少于25d，也可以不安装SPD。其中对公众服务连续性要求较高的场所，宜选用SPD进行保护。对于火灾、爆炸场所.宜选用密封型SPD进行保护。6.2防雷区与SPD安装位置
在电子系统中，SPD应安装在图1所示的防雷区交界处。其中SPD1安装在LPZO/1区交界处（i）SPD2安装在LPZ1/2区交界处（k），SPD3安装在LPZ2/3区交界处（1)（见图2）。是否需要安装多级SPD，应根据SPD1的U，能否满足被保护电子设备的冲击耐受性和电子设备的通信线缆布置情况而定（见6.4)。
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