根據本刊的選題安排，我談?wù)剬PD燃燒問(wèn)題及研究多脈沖技術(shù)觀(guān)點(diǎn)。由于缺乏深入研究，本人只能從常識角度說(shuō)一點(diǎn)看法。因此，肯定有不妥之處，歡迎批評。
1 SPD的燃燒問(wèn)題
首先規定一個(gè)條件：這個(gè)SPD必須是符合IEC/GB產(chǎn)品標準，且通過(guò)型式試驗的，并且在選擇與安裝上也完全符合IEC/GB標準的。
其次，是否有人能提供符合以上條件的SPD在實(shí)際應用中著(zhù)火的例子，而且有認真的分析確實(shí)能證明是SPD而不是其它什么著(zhù)火了。聽(tīng)說(shuō)在鐵路系統有SPD著(zhù)火了，但又聽(tīng)說(shuō)實(shí)際上是電焊過(guò)程中造成的，和SPD無(wú)關(guān)?？催^(guò)某廠(chǎng)家的PPT，確有SPD燃燒的畫(huà)面，但不知使用的試驗電流和試品（SPD）的情況。
自主筆編寫(xiě)《電涌保護器?第1部分：性能要求和試驗方法》Q(chēng)X10.1-2002（2002年7月10日發(fā)布）以來(lái)，我很少關(guān)注SPD產(chǎn)品標準。去年在《氣象科技》上刊過(guò)一文，對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(zhù)火的內容有：
1）2011年版中3.1.7條新定義了“短路型SPD：Ⅱ級分類(lèi)試驗的SPD，當沖擊電流超過(guò)SPD的標稱(chēng)放電電流值時(shí)，SPD的特性呈內部短路狀態(tài)”。Ⅱ級分類(lèi)試驗的SPD中非線(xiàn)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評級的低壓配電系統的最大預期短路電流值”替代了原來(lái)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條中明確規定“除在TN和TT系統中的N和PE線(xiàn)之外的各種保護模式中，均應有內部/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均應通過(guò)Isccr的試驗。在要求廠(chǎng)家隨SPD提供的信息中還點(diǎn)明了由Isccr派生的額定轉換電涌電流Itrans值。
3）2011年版8.3.5.2條為熱穩定性試驗內容，經(jīng)過(guò)給定的工頻電流后，SPD必須滿(mǎn)足表4中C、H、I、J、M和O項要求，即不能燃燒或留下曾燃燒的痕跡、脫離應通過(guò)脫離器實(shí)現、外殼保護等級不能下降等。
4）2011版8.5.4條為耐非常熱和耐燃燒試驗內容。對除陶瓷材料之外的SPD的絕緣材料施以650℃或850℃的灼熱試驗。要求試品在灼熱絲移開(kāi)后30秒內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要求，不過(guò)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(guò)載、暫時(shí)過(guò)電壓）短路—因有要求（上述的2）、3）、4））—發(fā)生燃燒并引發(fā)火災的可能很小很小。（要求中未詳談暫時(shí)過(guò)電壓的要求及試驗）。
有人會(huì )認真地告訴我：真著(zhù)火了！我看見(jiàn)了！我也認真地告訴你：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(guò)電流保護電器）混淆了；不可把規定的試驗方法和非規定試驗方法混淆了。如果你拏一支噴槍對著(zhù)SPD開(kāi)火，SPD也可能著(zhù)火，但合格產(chǎn)品應如4）中要求。
2多脈沖試驗的SPD
我認為可將閃電電流（雷電流）及有關(guān)參量分為：原始性參量、關(guān)聯(lián)性參量和應用性參量三類(lèi)。IEC/GB關(guān)于SPD產(chǎn)品標準中的參量均屬應用性參量，它們源自原始性和關(guān)聯(lián)性參量，但又不完全相同，且這些參量也隨著(zhù)原始性參量的不斷被觀(guān)測記錄并研究確認而進(jìn)行調整。
閃電可依據電流特性分為向上閃擊和向下閃擊；正極性閃擊和負極性閃擊（內含雙極性閃擊）。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(wú)需贅述，IEC/GB標準中均有圖示，且不存在爭議。一般認為，“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，這一普遍規律會(huì )失效。例如在美國蒙大拿州對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(wèn)題而置特殊問(wèn)題而不顧。
IEC/GB關(guān)于SPD產(chǎn)品標準的試驗參量屬人為規定的應用性參量，其既未考慮到占90%或以上的閃擊有后續閃擊（脈沖）這一普遍規律，只要求對SPD進(jìn)行一次沖擊試驗，也未考慮到有時(shí)后續閃擊的電流值會(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，但后續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的。眾所周知，選擇和安裝SPD的首個(gè)條件便是“電涌保護器必須能夠承受預期通過(guò)它們的雷電流”?〔2〕。因此，我認為IEC/GB關(guān)于SPD產(chǎn)品標準的試驗參量要修改，而我們中國人率先研制開(kāi)發(fā)多脈沖SPD是從實(shí)踐上為修訂IEC標準做突出的貢獻！
路可能還很長(cháng)，我想有兩個(gè)問(wèn)題可能需研發(fā)者們考慮：
1）?率先則意味著(zhù)孤軍深入，困難會(huì )很多。比如沒(méi)有成熟的經(jīng)驗可以借鑒、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(guān)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)標準的修訂。如果這項工作遲遲拖而未決，在多脈沖SPD的推廣過(guò)程中將會(huì )遇到阻力。哪一個(gè)SPD廠(chǎng)家愿意把一個(gè)符合現行標準的產(chǎn)品放到多脈沖發(fā)生器上經(jīng)過(guò)5～10次沖擊而變?yōu)椴缓细癞a(chǎn)品呢？
還是那句老話(huà)：路漫漫其修遠兮。
參考文獻
〔1〕R.H.戈爾德（R.H.Golde）《雷電》第七章“雷電流及有關(guān)參數”，北京，電力出版社，1982年5月
〔2〕林維勇《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）北京，中國計劃出版社，2000年10月
全文刊登在《中國防雷》2014年第三期
