根據(jù)本刊的選題安排，我談?wù)剬?duì)SPD燃燒問題及研究多脈沖技術(shù)觀點(diǎn)。由于缺乏深入研究，本人只能從常識(shí)角度說一點(diǎn)看法。因此，肯定有不妥之處，歡迎批評(píng)。
1 SPD的燃燒問題
首先規(guī)定一個(gè)條件：這個(gè)SPD必須是符合IEC/GB產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，且通過型式試驗(yàn)的，并且在選擇與安裝上也完全符合IEC/GB標(biāo)準(zhǔn)的。
其次，是否有人能提供符合以上條件的SPD在實(shí)際應(yīng)用中著火的例子，而且有認(rèn)真的分析確實(shí)能證明是SPD而不是其它什么著火了。聽說在鐵路系統(tǒng)有SPD著火了，但又聽說實(shí)際上是電焊過程中造成的，和SPD無關(guān)。看過某廠家的PPT，確有SPD燃燒的畫面，但不知使用的試驗(yàn)電流和試品（SPD）的情況。
自主筆編寫《電涌保護(hù)器?第1部分：性能要求和試驗(yàn)方法》QX10.1-2002（2002年7月10日發(fā)布）以來，我很少關(guān)注SPD產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。去年在《氣象科技》上刊過一文，對(duì)IEC61643-1（后改為11）的1998年、2005年及2011版本比較了一下。文中涉及SPD著火的內(nèi)容有：
1）2011年版中3.1.7條新定義了“短路型SPD：Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)的SPD，當(dāng)沖擊電流超過SPD的標(biāo)稱放電電流值時(shí)，SPD的特性呈內(nèi)部短路狀態(tài)”。Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)的SPD中非線性元件多為MOV，在失效模式下多呈短路狀態(tài)，因而易起火。
2）2011年版中3.1.27用“額定短路電流Isccr：用于給指定脫離器連接SPD評(píng)級(jí)的低壓配電系統(tǒng)的最大預(yù)期短路電流值”替代了原來不夠明確的定義“耐受短路電流”。這里面突出了脫離器。在新版7.2.5.1條中明確規(guī)定“除在TN和TT系統(tǒng)中的N和PE線之外的各種保護(hù)模式中，均應(yīng)有內(nèi)部/外部或兩者均有的脫離器”。在7.2.5.3條中明確在7.2.5.1條件下，SPD均應(yīng)通過Isccr的試驗(yàn)。在要求廠家隨SPD提供的信息中還點(diǎn)明了由Isccr派生的額定轉(zhuǎn)換電涌電流Itrans值。
3）2011年版8.3.5.2條為熱穩(wěn)定性試驗(yàn)內(nèi)容，經(jīng)過給定的工頻電流后，SPD必須滿足表4中C、H、I、J、M和O項(xiàng)要求，即不能燃燒或留下曾燃燒的痕跡、脫離應(yīng)通過脫離器實(shí)現(xiàn)、外殼保護(hù)等級(jí)不能下降等。
4）2011版8.5.4條為耐非常熱和耐燃燒試驗(yàn)內(nèi)容。對(duì)除陶瓷材料之外的SPD的絕緣材料施以650℃或850℃的灼熱試驗(yàn)。要求試品在灼熱絲移開后30秒內(nèi)火焰和火光自行熄滅，且不能點(diǎn)燃試樣合壁上的簿棉紙。
先摘錄到此。其實(shí)2005年版中便有以上多數(shù)要求，不過2011年版更明確了些。
是否可以列這么個(gè)順序：SPD有短路型—在某些情況下（劣化、過載、暫時(shí)過電壓）短路—因有要求（上述的2）、3）、4））—發(fā)生燃燒并引發(fā)火災(zāi)的可能很小很小。（要求中未詳談暫時(shí)過電壓的要求及試驗(yàn)）。
有人會(huì)認(rèn)真地告訴我：真著火了！我看見了！我也認(rèn)真地告訴你：你親眼看到的也不一定是真的。我們不可把合格產(chǎn)品與不合格產(chǎn)品的情況混淆了；不可把正確安裝與不正確安裝的情況混淆了；不可把SPD和脫離器（或其他過電流保護(hù)電器）混淆了；不可把規(guī)定的試驗(yàn)方法和非規(guī)定試驗(yàn)方法混淆了。如果你拏一支噴槍對(duì)著SPD開火，SPD也可能著火，但合格產(chǎn)品應(yīng)如4）中要求。
2多脈沖試驗(yàn)的SPD
我認(rèn)為可將閃電電流（雷電流）及有關(guān)參量分為：原始性參量、關(guān)聯(lián)性參量和應(yīng)用性參量三類。IEC/GB關(guān)于SPD產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的參量均屬應(yīng)用性參量，它們?cè)醋栽夹院完P(guān)聯(lián)性參量，但又不完全相同，且這些參量也隨著原始性參量的不斷被觀測(cè)記錄并研究確認(rèn)而進(jìn)行調(diào)整。
閃電可依據(jù)電流特性分為向上閃擊和向下閃擊；正極性閃擊和負(fù)極性閃擊（內(nèi)含雙極性閃擊）。大量資料告訴我們：正極性閃擊只有首次閃擊，而占90%或以上的負(fù)極性閃擊會(huì)在一條放電通道上多次放電（脈沖）。這一點(diǎn)無需贅述，IEC/GB標(biāo)準(zhǔn)中均有圖示，且不存在爭(zhēng)議。一般認(rèn)為，“通常在第一閃擊時(shí)泄放的電流最大”〔1〕，但“極個(gè)別的情況下，這一普遍規(guī)律會(huì)失效。例如在美國(guó)蒙大拿州對(duì)192米礦業(yè)高煙囪的一次閃電就是如此，這次閃電共有22次閃擊，第一閃擊攜帶了8千安電流，而6次隨后閃擊泄放的電流為8.2～12.5KA不等”?〔1〕。矛盾有普遍性也有特殊性，不能只解決普遍問題而置特殊問題而不顧。
IEC/GB關(guān)于SPD產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)參量屬人為規(guī)定的應(yīng)用性參量，其既未考慮到占90%或以上的閃擊有后續(xù)閃擊（脈沖）這一普遍規(guī)律，只要求對(duì)SPD進(jìn)行一次沖擊試驗(yàn)，也未考慮到有時(shí)后續(xù)閃擊的電流值會(huì)大于首次閃擊的電流值這一特殊性。因此，我們可以假設(shè)一個(gè)合格的SPD安裝一個(gè)正確的位置上時(shí)，首次閃擊電流值為10KA，恰恰在SPD的承受范圍內(nèi)，但后續(xù)閃擊成了壓垮駱駝的最后一根稻草這一情況完全是可能出現(xiàn)的。眾所周知，選擇和安裝SPD的首個(gè)條件便是“電涌保護(hù)器必須能夠承受預(yù)期通過它們的雷電流”?〔2〕。因此，我認(rèn)為IEC/GB關(guān)于SPD產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)參量要修改，而我們中國(guó)人率先研制開發(fā)多脈沖SPD是從實(shí)踐上為修訂IEC標(biāo)準(zhǔn)做突出的貢獻(xiàn)！
路可能還很長(zhǎng)，我想有兩個(gè)問題可能需研發(fā)者們考慮：
1）?率先則意味著孤軍深入，困難會(huì)很多。比如沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒、多脈沖發(fā)生器
需要進(jìn)一步完善以貼近閃擊電流的客觀實(shí)際、多脈沖SPD的研發(fā)思路等等。
2）如何積極推動(dòng)IEC/TC37A相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂。如果這項(xiàng)工作遲遲拖而未決，在多脈沖SPD的推廣過程中將會(huì)遇到阻力。哪一個(gè)SPD廠家愿意把一個(gè)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品放到多脈沖發(fā)生器上經(jīng)過5～10次沖擊而變?yōu)椴缓细癞a(chǎn)品呢？
還是那句老話：路漫漫其修遠(yuǎn)兮。
參考文獻(xiàn)
〔1〕R.H.戈?duì)柕拢≧.H.Golde）《雷電》第七章“雷電流及有關(guān)參數(shù)”，北京，電力出版社，1982年5月
〔2〕林維勇《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94（2000年版）北京，中國(guó)計(jì)劃出版社，2000年10月
全文刊登在《中國(guó)防雷》2014年第三期
