摘要：文中对低压供电线路和配电变压器的雷电过电压产生过程进行论述。阐述了雷电过电压防护的条件和措施，提出了电涌保护器的型式试验、常规试验、附加试验和验收试验的内容及方法，部分试验内容较之国际标准或国家标准要严酷。

　　关键词： 低压系统 耦合 感应过电压 传递过电压 脱离器 分级试验

　　1.简介

　　由雷击和开关操作引起供电网络上的过电压是无法避免的。它们危及到电气设备的安全，由于经济方面的原因，电气设备不可能设计很高的绝缘强度，因此对于电气设备上的过电压，需要增加经济投入来有效的保护供电网络的安全。

　　过电压的防护主要通过两种途径：

　　–避免雷击点的雷电过电压，例如采用架空避雷线。

　　–通过安装在电气设备附近的电涌保护器来限制过电压。

　　低压系统采用架空避雷线通常不是十分有效的，雷电不仅可能击到避雷线，也可能击到其它的导线上，包括传输导线，但线路上的感应过电压和线路雷电入侵波是不可能消除的。

　　低压系统的过电压最有效的防护是在被保护设备附近安装电涌保护器。

　　对低压系统****的威胁是雷电过电压，过电压的防护必须把保护电压水平限制到被保护设备的耐受值以下。

　　i：雷电流

　　U：产生的过电压

　　Z0：线路阻抗

　　2.低压供电网络的过电压

　　在电力系统的雷电过电压分为三类：

　　–雷直击架空导线产生的过电压

　　–架空导线附近落雷时，导线产生的感应过电压

　　–雷电流通过电阻、电感和电容时以耦合的方式产生的过电压

　　2.1直击雷过电压

　　过电压的大小由导线的有效阻抗和雷电流确定，导线的全部阻抗首先由通过瞬态的特性阻抗（电压阻抗）Z0决定。

　　导线上的阻抗Z0通常在400～500Ω，如图1所示雷直击两个档距中间，雷电波沿线路向两端传播，产生的过电压由下式计算：

　　U = Z0×

　　假定Z0=450Ω，典型的雷电流幅值i=20kA（20kA雷电流幅值的概率为80%，见表1，过电压U=4500V，而在低压线路上的导线间将发生闪络，导线对地通常也会发生闪络。闪络后，阻抗将减小，主要依靠接地阻抗维持，阻抗变为10Ω，雷电流为10kA，过电压U=100kV沿着导线传播，因此在导线上会发生更多的闪络。

　　2.2感应过电压

　　由于雷击时电磁场的变化，在所有架空导线上都会产生感应过电压。导线与地之间的感应过电压可按下式进行估算：

　　Umax=Z0×Imax×

　　Imax为雷电流的幅值

　　Z0为有效阻抗（假定为30Ω）

　　H为导线的高度

　　D为雷击点到线路的距离

　　已知低压架空导线的高度为5m，雷电流幅值为20kA，雷击点到线路的距离为100m，导线上的感应过电压为

　　Umax=30kV

　　雷击点与导线间的距离为1000m时，导线上的感应过电压为Umax=3kV。

　　上面估算出的低压架空线上的感应过电压，主要危及低压配电系统。

　　雷电感应过电压主要发生在导线与地之间，在导线间的电位差并不很大，尤其是采用绞线式导线，由于相线（低压系统）的负荷不同、被保护设备的相互作用、闪络等，线与线有较大的耐受电压能力。

　　低压系统中的导线间的感应过电压，如图2所示。假定相线和中性线采用绞线、系统中的中性点是接地的，线路上某个点的电压出现高频振荡（振荡波）。振荡周期相当于档距间传输距离的两倍，每个档距是指的两个电杆的距离，而且最高电压出现在档距的中间。档距中间的电压大于23kV、连接到用户的电杆的电压超过5kV。

　　2.3由于耦合产生的过电压

　　雷击点产生的高电压会导致导线对地发生闪络，而导线附近出现雷击时也同样会发生放电。以接地引入点为零电位参考点，电力系统常会出现这种过电压现象。如图3所示，导致这种现象的原因是，雷电流和接地电阻使接地系统的地电位升高，雷电流瞬间入地点的电位由接地电阻决定，比如接地电阻为10Ω。这表明在建筑物内部的电气设备与接地系统之间或接地系统附近的电气设备都存在很高的电压，这种概率很高的过电压将导致放电、绝缘击穿或电涌保护器动作。根据这种情况，冲击电流会进入不同的系统，冲击电流流入的多少主要由设备对地的电阻决定。由于在供电系统常会引起过电压，同样，在其他系统（通信、数据和信号系统等）也存在这样的问题。此外，过电压也会进入其他的建筑物、构筑物和设备。

　　Lightning protection system (LPS)   雷电防护系统

　　earthing impedance                  接地电阻

　　LV cable                            低压电缆

　　由于雷电流会产生很高的电磁场，在雷电流通道周围通过电感和电容耦合到电力系统，也能在系统内产生过电压，导致其损坏或误动作。

 　　2.4变压器内的传递过电压

　　中压系统（MV）产生的过电压会通过两种途径传递到低压系统（LV）：

　　-MV/LV变压器通过电容耦合和电磁感应

　　-地中的耦合作用（见图4）

　　由于变压器设计的不同和低压接地系统（TT、TN、IT）的不同，传递过电压的大小由不同的参数和一些重要的设计差异决定。

　　A1 雷直击中压线路

　　A2 雷电对中压线路的间接影响（感应过电压）

　　B1 雷直击低压线路

　　B2 雷电对低压线路的间接影响（感应过电压）

　　C  变压器内的传递过电压

　　过电压波的高频部分在变压器内从中压侧传递到低压侧，如图4所示。图5（a）为传递到低压线路的典型的过电压波形。传递过电压表现为高频振荡的特点，负荷的容量大小能够有效地减小过电压的峰值，如图5（b）。在给出的波形中，图5（a）所示，无负荷时过电压峰值为5kV和图5（b）所示，有负荷时过电压峰值为3kV。

　　雷直击中压线路的情况下，电涌保护器动作或绝缘子闪络电涌电流通过接地系统流入地中，且通过接地电阻在中压系统与低压系统间进行耦合，图6中给出的是过电压传递到低压系统典型过程，根据地中的电阻，在变压器内，接地电阻耦合的过电压高于电容耦合的过电压。如图6b）所示，接地装置分开时可以避免这个问题，但实际上，达到真正分开接地装置是不大可能的，由于相互间距离小和地中导电特性的影响。

　　a) MV and LV side of the transformer have same earthing point. This

　　generates, in case of arrester operation, an overvoltage U on the LV

　　system ( U = R i + L .di/dt) (no load assumed)

　　a)无负荷时，变压器的中压和低压采用同一个接地，避雷器动作时在低压系统会有过电压U（U = R i + L .di/dt）

　　b) Separate earthing for MV and LV side of the transformer. 

　　b)变压器中压和低压的接地为分开的

　　2.5过电压的概率

　　雷击架空线及其附近的雷击次数，根据当地雷电活动的密度、线路形式（尤其是高度）和环境的屏蔽作用有关，线路的受雷击次数由下式计算：

　　N=A×Ng×10-6

　　A=6×H×L

　　A—雷击线路的等效面积（m2）

　　H—线路高度（m）

　　L—线路长度（m）

　　Ng—每年每平方公里地面落雷次数

　　对于5m高的线路，假定Ng=1，则每年每公里线路的落雷次数N为0.03次，这表明每100km长的线路每年有3次直击雷。这里给出的是低压架空线遭受直击雷次数的估算值。

　　感应过电压和线路侵入波过电压的数量肯定多于由直击雷引起的过电压。特别是当地雷电活动密度的地区，以及包括开关的操作时产生的过电压，也会有一定数量的危害。

　　表2低压系统中相线对地的过电压值和预计每年发生的雷击次数

　　注：1.表中的数据是由配电系统的架空绞线获得的，配电系统架空导线外露在空气中，电压绝缘水平比同概率下落雷线路的绝缘水平高出两倍。

　　2.在表中，当接地方式变为TN系统时，接地电阻值大小已无关紧要，因为低压系统的中性点已经直接接地。

　　3.防止雷电过电压（雷电有效防护的条件）

　　3.1 优先保护对象和绝缘配合

　　雷电是一种对电子系统的主要威胁，常用的防护方法是：

　　——电涌保护器（限制建筑物外的电缆上由雷电引起的过电压）

　　——数据电缆的屏蔽（保护由电磁场引起VDI50%损坏的网络）

　　——电源线或电话（音频）线的绝缘

　　3.1.1 在选择防护方法之前，必须首先确定被保护对象：

　　——它是不是仅需要保护设备？

　　——或是否能确保供电的连续性？

　　保护设备固然重要，但确保供电的连续性是十分必要的，例如：在雷雨天气下，公共机构的安全部门使用的无线通信站（消防队、警察局、公共设备、急救中心等）必须能够确保正常通信。除此之外，若雷电损坏这些地理位置不便的基站，派出的维修人员在如此恶劣环境中有生命危险且易发生交通事故。

 　　3.1.2 保护须和被保护设备绝缘类型配合

　　表3给出了四种绝缘类型。基于IEC60038标准，在规定波形的冲击电压下不同类型的绝缘所耐受的水平不同，这取决于AC或DC标称电压的相线与系统中性点的电压。

　　表3低压系统的绝缘类型

　　--耐过电压类型Ⅳ：

　　电气装置一次侧设备（如架空线、电缆、母线排、计量仪器、一次侧过电流保护设备）。

　　--耐过电压类型Ⅲ：

　　固定安装且其可靠性受到特殊要求影响的电气设备（一般指室内固定安装设备）。

　　--耐过电压类型Ⅱ：

　　由固定安装电气设备供电的耗能设备（如电器用具、可携工具、其它家用电器和类似设备）。

　　--耐过电压类型Ⅰ：

　　需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备（如被保护的电子设备）。

 　　3.1.3 气体放电型和压敏电阻型电涌保护器

　　近几年来，电涌保护器的性能得到有效的改进，目前，气体放电管（必须注意其冲击波的影响）或压敏电阻能做到承受40kA冲击电流甚至能达到100kA。安装在配电盘的电涌保护器的冲击电流应不小于5kA，但是有一点要注意，被保护设备应该能承受残压，它包括保护电压水平Up（500V—2500V之间）和电涌保护器连接导线上的电压，该导线长度应依照标准小于0.5m，安装于被保护设备附近。当冲击电流大于40kA时，连接导线必须小于0.5m，最好为零长度。推荐采用最优化的连接方式，例如使用6/10镀锌的连接端。为了防止在雷电第一次脉冲时使断路器跳闸，应使用S型的20ms至40ms延时的断路器。只要在容量允许的范围内，除了发生故障跳闸以外，断路器允许雷电流通过且不会跳闸和损坏。它还可以采用自动重合闸装置，此装置安装于操作机构内。当断路器断开时，在雷电冲击电流情况下断路器不能承受大于8kV的电压，因此在断路器断开时是不能够确保其不受损坏。

　　如果采用这样的防护措施，这些设备会得到良好的保护，但是电涌保护器一直存在老化的问题，受压敏电阻的结构特点和较小限制电压的影响。这种现象被称为常规损耗，在发生雷电脉冲之前，它会导致电涌保护器的保护水平下降。大多数气体放电管的电压保护水平Up几乎接近4kV，这表明第二级的电涌保护器需要使用退耦器或在两级间使用大约10m长的电缆来限制第二级的电流。

　　每次雷电流流过断路器时的累积效应会使断路器出现老化或最终损坏，通常，断路器（闭合状态下通过雷电流）很容易承受10/350μs波形30kA的电流，但是多次雷电流迟早会导致断路器出现问题。

　　3.1.4 电涌保护器的正确接线

　　equipment to be protected 被保护设备

　　no branch connection     无需分开接线

　　electrical line           电源线

　　varistances             压敏电阻

　　Green and yellow       绿黄线（PE线）

　　SURGE ARRESTERS   电涌保护器

　　6/10 the galvanised steel plate for example (width 20cm height 75cm max)  6/10的镀锌钢板（如宽20厘米高75厘米）

　　Earth distribution bar or connection point to transient plate    接地汇流排或接到过渡板上

　　Any length    任意长度

　　Building earth (any value)   建筑物接地（任意值）

 　　3.1.5 为常规保护增加后备保护

　　如果希望采取措施以确保电源供电的****连续性而且尽可能限制维护技术人员去远处进行维护。所谓的“常规”防护系统可以使用脱离器（脱扣器）来加强防护水平。(图8)

　　230V incoming supply      230V电源进入端

　　Cable at least 15cm from metallic objects  电缆至少距离金属物体15cm

　　Storm detection  雷雨探测天线

　　Distribution to equipment  设备的电源进线

　　Circuit-breaker  断路器

　　Upstream  引入线

　　Dielectrically strong plate  绝缘板

　　Disconnector  脱离器

　　Downstream  引出线

　　Electrical distribution board  配电电源板

　　SURGE ARRESTERS  电涌保护器

　　Earth network  接地网

　　Any length  任意长

　　Earth distribution bar  接地汇流排

　　然而，脱离器的绝缘水平并不是很高，仍有超过50kV绝缘水平的概率，尤其是在山区。因此脱离器以前必须使用于备用的电涌保护器，这是不能用其他方式所取代的。脱离器的价格在2000欧元和4000欧元（税前）之间，根据选择电源的绝缘水平，不久前这些设备大约为8000欧元。

　　它们在安装位置上能达到明显的匹配是困难的，由于雷雨天气下，它们相互间的位置是很重要的，需要足够大的距离。

　　为了达到****的防护效果，这取决于设备的型号及安装质量。这是因为正确地安装这些设备需使用特别培训的人员。脱离器的绝缘水平必须大于50kV，要达到这一水平是不容易的。

　　脱离器的状态通常可以用遥控测到的，使用遥控既可以检测到蓄电池的容量也可以检测到正常运行的备用电源的状况。

　　3.1.6 对低电流负载线路的过压保护

　　保护供电电源是最初的保护，但对通信系统的保护是必须的并且是一种常规的保护，这种小电流线路的保护也必需重视，因为这些敏感的通信设备比供电系统更容易损坏。

　　针对电磁场的防护，可采用屏蔽数据电缆，其两端接到设备构架上，要是可能的话也可以接至接地端子上。

　　屏蔽电缆也可以用金属钢丝作为加强芯，在建筑物遭受直击雷，建筑物甚至没有避雷针遭直击雷时，金属钢丝的加强芯也有保护作用。当雷电并没有击到建筑物、电力线路或电话线系统时，备用的屏蔽电缆甚至能造成通信线路板损坏。从建筑物引出的无屏蔽线必须安装电涌保护器。电涌保护器的接地可就近接至设备的外壳或接地系统。

　　共模方式下的两级保护装置：气体放电管和晶体二极管（图9）

　　External 2-wire line  2条外接线

　　Gas discharge tube   气体放电管

　　Impedances 10Ω or 100μH  阻抗为10Ω或100μH

　　Equipment         被保护设备

　　Transil diodes      晶体二极管

　　Local earth        局部接地

　　AEMC origin        AEMC

　　Earth             接地

　　Transil diodes go into short-circuit at the end of their service life   因工作寿命降低而损坏时晶体二极管处于短路状态

 　　气体放电管有8/20μs 5kA到10kA冲击电流的容量，且因工作寿命降低而损坏时处于短路状态的晶体二极管也是有利的。另一方面，如果这保护装置超过其容量，即使它不再正常运行状态下，这一短路状态仍能起到保护作用，而且这条线是接地的，直到保护装置更换后才能正常工作。因而整条线路总是被保护，没有必要进行日常维护。

　　一个可选择保护方式是利用隔离

　　如果****限度的满足供电的连续性，应该尽可能的对小电流采用电气隔离。这隔离装置由在供电电源的脱离器上的附加接触器组成。但是对电话线的防护产品还有另外两种方法：

　　- 电气隔离可以使用DC/DC的48V转换器，这转换器的电气绝缘强度大于50kV；

　　- 电气隔离可以使用光纤，光纤设备由两个终端盒组成：通过电话线信号转换成光信号的发射机和在几米远处安装接收光信号的接收机（大约可传输150m）。

　　对于脱离器或DC/DC转换器进行隔离，电涌保护器必须安装在出线端来防止出现电弧起火事故。对于光纤隔离，在建筑物入口处的绝缘板上安装光纤发射机有一个问题，就是它的位置离金属构架或电缆至少15cm。这些预防起火措施和电涌保护器不必使用在接收机的末端，接收机可以直接安装在没有采用防护措施的电子设备构架上。

　　为了防护某一个场所，目前的技术还不能完全可靠地导走或分流雷电，但是由于过电压的原因产生的危害，现在可以尽可能地安装良好的防护设备。

　　当对常规设备安装了附加保护时，隔离方式不能影响到供电的连续性。以前高度危险的地区，经常受雷电的影响导致物体损坏，当各自的防护类型和产品的应用符合安装标准时，对某一个防护对象来说，现在为损坏概率为零，这是几年来典型事例。

 　　4. 电涌保护器及其试验

　　4.1 电涌保护器（SPDs）

　　SPDs是限制直击雷和间接雷击过电压或暂态过电压的设备，它至少含一个限制电涌电压和导走电涌电流的非线性元件。这里讨论在低压系统SPDs的典型应用，和配电变压器的低压侧套管出线到建筑物内接线的线路需要防护。我们主要讨论金属氧化物电涌保护器（MOA），而不讨论间隙式保护器在户内和户外的具体应用。

　　表4 低压系统的TOV值

　　4.2 电涌保护器（SPDs）工作原理

　　电涌保护器有两种型式：限压型和电压开关型。限压型为非线性电阻，一般是没有串联任何放电间隙的金属氧化物电阻，这种限压型电涌保护器有时称为MOV，即金属氧化物非线性电阻（metal oxide varistor）的英文缩写。电压开关型为放电间隙，或放电间隙与非线性电阻（MO或SiC）串联或并联。

　　左图为放电间隙的电涌保护器不同特性，右图为非线性电涌保护器的特性，两者同样是在250/2500µs冲击电压波形下进行的试验。

　　两者曲线的电压刻度是相同的，可以看出非线性电涌保护器的残压仅为放电间隙电涌保护器的一半（两种电涌保护器是在同样的Uc下试验的）。

　　仅为放电间隙的电涌保护器，或放电间隙与非线性电阻串联的电涌保护器，缺点是当达到其点火电压时，电压会突然变化，这个很高电压陡度du/dt可以在数据线和电源线上出现电磁兼容（EMC）问题，或导致感性负荷设备损坏。此外，该SPD的点火电压与过电压的陡度有关，因为放电间隙在很高的电压下才能点火，很高点火电压作用在电涌保护器、连接的仪器或设备上会超过它们的耐受能力。

　　仅为非线性电阻的电涌保护器没有点火电压，动作时间在15ns范围内，由于非线性材料有极好的非线性伏安特性，动作后的电压受到限制，不会在电涌保护器上出现很高的电压。

　　非线性的电涌保护器主要优点是在施加一定的陡度和单极性电涌下电压保护水平低、良好的老化特性和通流容量大。

　　4.3 电涌保护器（SPD）分级试验

　　在一个系统里，不同的地点电涌保护器SPD安装也不同，设备预期的容量也不完全相同，因此电涌保护器SPD预期通流容量检测是分类的，三级分类的试验方法，见表5。

　　表5 低压电涌保护器的分级 表中给定的是典型分级

　　Ⅰ级试验是模拟部分导体上的雷电冲击电流。安装于高暴露区的电涌保护器被推荐进行Ⅰ级试验项目，例如通过雷电防护系统防护的建筑物的进入端的线路。

　　除了标称放电电流In试验，还有冲击电流Iimp试验。

　　电涌保护器进行Ⅱ级试验的冲击电流持续的时间一般比Ⅰ级试验要短，典型的应用为低压架空线路和电缆的过电压保护，也可应用在户内装置的防护。根据直接雷击或间接雷击架空线或架空线与电缆连接处的情况来确定预期的通流能力。

　　必需检测的项目有标称放电电流In和****放电电流Imax。

　　电涌保护器进行Ⅲ级试验的冲击电流的容量比Ⅰ级和Ⅱ级试验要小，它们被推荐应用在较少暴露的区域，但主要使用在户内装置的防护。

　　必需检测的项目为复合波发生器下的开路电压Uoc试验。

　　4.4 电涌保护器（SPD）工作条件

　　正常情况下的工作条件：

　　--连接于电涌保护器的实际工作电压不能大于****持续工作电压Uc。

　　--频率范围：48Hz～62Hz或直流电压

　　--海拔高度：不应超过2000m

　　--使用和储存温度

　　正常温度范围：-5℃～+40℃

　　极限温度范围：-40℃～+70℃

　　--相对湿度：室内温度条件下的相对湿度为90%

　　非正常工作环境下，安装在暴露地区的电涌保护器需要重新考虑其结构设计和应用，并且遵守生产厂家使用说明。非正常环境是指极限的周围环境温度、机械力、机械冲击和振动等。

　　对于户外的电涌保护器受到阳光辐射、空气污染、恶劣天气的影响，需要额外考虑相应的试验要求。

　　4.5 电涌保护器（SPD）试验

　　ABB低压电涌保护器所有的试验符合国际上已经通过的协议或建议，符合电源系统的低压电涌保护器的国际标准IEC61643-1。对于某些特殊的情况，例如用于铁路系统的直流电涌保护器，其他的标准也是适用的。

　　IEC61643-1标准没有提到4/10μs波形的高幅值冲击电流试验和持续若干毫秒的方波试验。区别于IEC60099-4标准，4/10μs冲击电流波是描述一个较为严酷的雷电直击电涌保护器附近的线路上。直击雷电流及其相应参数实际上符合冲击电流Iimp，所以用冲击电流Iimp（Ⅰ级试验）检验雷电流电涌保护器。几百公里长传输线路的放电会产生典型的方波电流，象这样的波形主要来自线路的放电，而与低压网络无关。

　　4.5.1型式试验

　　型式试验是产品设计完成后进行的试验，从而来验证该产品的性能和特性。型式试验详细描述了相关标准的内容。在这个试验项目里，主要测试应用于户外的无间隙式非线性电涌保护器的性能，每一个试验程序中需要三只新的试验样品，并在室温（20℃ ± 15℃)下进行试验。

　　检测8/20μs冲击电流下的残压

　　在8/20μs波形和0.1～2.0倍In值的冲击电流下，测量并得出非线性电涌保护器的伏安特性，检测结果得出的表格或曲线表示了电流的大小对保护性能的影响。

　　运行方式试验（动作负载试验）

　　动作负载试验有两部分：非线性电涌保护器的预处理试验和热稳定试验。此试验是通过对非线性电涌保护器施加规定次数和规定波形的冲击来模拟其工作条件，试验时用交流电源对非线性电涌保护器施加****持续工作电压Uc。

　　对于预处理试验，施加15次标称放电电流In，分成3组，每组5次冲击，试品应与工频电压Uc的电路连接。每次冲击与电源频率同步，从0°角开始，同步角以30°角的间隔逐步增加，每次间隔的时间为1分钟；两组之间的间隔时间为25分钟～30分钟。实际检测中，两组冲击之间试品无需施加电压。

　　在动作负载试验项目中，例如热稳定试验，试品在施加****持续工作电压Uc的情况下，再施加冲击电流Ipeak（Ⅰ级试验）或Imax(Ⅱ级试验)。为了检验热稳定，每次冲击后电源的工频电压要保持30分钟。（对于在Uc的试品，）应在相应于工频电压的正半波的峰值时，施加正极性的冲击电流。冲击电流值从0.1Ipeak（或Imax)增加到1.0Ipeak（或Imax)，期间冲击电流值增加的幅度为0.25Ipeak（或Imax)、0.5Ipeak（或Imax)和0.75Ipeak（或Imax)。

　　如果达到热稳定和In下的残压在施加冲击电流前后的变化率不大于±10%，则电涌保护器通过检验。

　　脱离器试验

　　在动作负载试验时，检验电涌保护器的内部脱离器或外部脱离器。在预处理试验和动作负载试验过程中，脱离器不应动作。

　　（脱离器）热稳定试验

　　此项试验是检验电涌保护器中脱离器的分断特性和安全特性。电流调整到恒定值达到热平衡或脱离器动作，来检验电涌保护器脱离器的热容量。如果脱离器动作，则该装置应该有明显、有效的或永久性断开的指示。在试验期间，脱离器表面温度应总是低于120℃，应没有燃烧的痕迹或部件弹出的现象。试验合格的判别标准由电涌保护器的分类试验而定，例如户内型、户外型、可触及型或不可触及型。

　　4.5.2附加试验

　　应用标准中给出了附加的型式试验，包括有特殊要求的通电试验，（也就是在恶劣天气环境下，长时间运行的非线性材料的性能或外壳材料的性能）。

　　加速老化试验

　　在施加****持续工作电压的情况下，来检验低压网络的电涌保护器的功率损耗。随着时间的增加，功率损耗的增加导致热释放出来，从而导致电涌保护器损坏。

　　在增加环境温度的作用下，例如增加周围环境温度至+115℃，对整只电涌保护器进行加速老化试验，并连续进行1000小时下测量其功率损耗。在这种情况下功率损耗不变化是很重要的，但在最低变化范围内基本保持恒定不变。因为在非线性电涌保护器周围的材料在长效特性试验下会发生变化的，不仅非线性电阻进行该项试验很重要，而且整只电涌保护器对该试验也很重要。电涌保护器的此项试验必须在交流的工频电压下进行，或在直流网络的直流电压下进行。老化试验还在交流电压转换成直流网络电压的情况下进行。

　　安装于直流网络的所有ABB非线性电阻或非线性电涌保护器，在直流电压作用下，进行了严酷的长效稳定性试验。

　　紫外线辐射试验

　　在强阳光辐射范围内，且在紫外线的作用下，确定电涌保护器外壳材料的特性是很重要的。强烈的辐射能够使外壳材料组成的绝缘体表面出现裂纹，也会使绝缘体出现腐蚀直至损坏。ABB电涌保护器外壳材料（硅、聚酰胺和PUR）都成功地通过了1000小时下紫外线辐射试验。

　　浸水试验

　　此试验是针对浸水时设计电涌保护器的密封性试验。试品浸入一个容器内，并在沸腾的水内浸泡42小时，并且水内放入1kg/m3氯化钠。

　　4.5.3常规试验

　　常规试验是验证每一个电涌保护器或部分元件（如非线性电阻）能否满足其设计的要求，制造厂规定了试验方法和通过标准。

　　上面提到的由ABB制造的低压非线性电涌保护器都100%的进行了常规试验。每一只电涌保护器的基准电压（残压）Uref是在规定的基准电流Iref下测得的。另外，电涌保护器的局部放电和干扰试验由制造厂自己选定。

　　为了确保非线性电阻的长期稳定性，每批产品中拿出两个非线性电阻定期进行加速老化试验。

　　4.5.4验收试验

　　验收试验按照制造厂和用户的协议进行。如果他们之间在购货协议中规定了验收试验时，应选择最接近供货电涌保护器数量立方根又小于立方根的整数进行试验。

　　如果没有其他的规定，下列试验被规定为验收试验：

　　--检验标识

　　--检验标志

　　--验证电气参数，例如重复进行常规试验。

　　结论：文中对低压输电线路和配电变压器雷电过电压产生进行了定性和定量的论述，提出了电涌保护器的使用条件和相应的雷电防护措施，也提出了我们的一些观点。ABB公司生产的电涌保护器，其所有的试验符合电源系统的低压电涌保护器的国际标准IEC61643-1。对于某些特殊的情况，其他的标准也是适用的。尤其是电涌保护器在4/10μs波形的高幅值冲击电流试验和持续若干毫秒的方波试验，这样的波形主要来自线路的放电，是描述一个较为严酷的雷电直击电涌保护器附近的线路上而产生的冲击电流。