Surge Protective Device 相關認證介紹

突波器裝了根本沒用？很常聽到業主、工程顧問公司抱怨，突波消除器裝了很多，但是一打雷，設備還是燒壞一片。會有這樣的狀況，問題不外乎在於突波器的選用、配置與品質三個部分。本簡報之重點在於：如何確保突波器的品質。

SPD 測試與認證突波保護器 (SPD) 不像是一般的電器設備，安裝完成後可以直接開機測試其效果是否符合型錄上的規格。因此，為了確保產品品質，相關的認證是必要的。要注意的是，有些製造商會在產品型錄寫：產品符合 UL 1449, IEC… 等規定。符合標準和認證是完全不一樣的，就像是台大畢業跟符合台大教學這兩者的差異。

規格範例避雷器電源用避雷器本設備之功能為吸收雷擊突波異常電壓以保護儀器不致損壞，並維持AC 迴路之正常運作。其應具雷擊後能自動恢復待機的功能。(1) 型式：自動復原型。(2) 突波放電耐衝擊電流： 10kA (8x20μs) 。(3) 初放電電壓： >410V 。(4) 突波耐衝擊電壓： 15KV 。(5) 響應時間：≦ 1ns 。(6) 最大負載電流： 10A 。(7) 工作環境： -10~60℃, 0~95%RH 。(8) 內裝 EMI 電源濾波器，可降低 EMI 干擾。(9) 符合 ANSI/IEEE C62.41

是否驗收？

如果承包商：1. 打開 word 。2. 把規格複製，貼上，並編列型號。3. 將型號貼紙貼在看似突波器的外殼上。4. 產品完成。是否驗收？責任誰擔？

測試是不足的有些製造商會說，我的產品是有經過 ILAC(TAF) 實驗室測試，所以我的產品是沒有問題的。但測試會有三個問題：

1.測試的標準是不是對的？2.有沒有依照標準完全測試？3.賣出去的產品和測試的產品是否相同？

測試是不足的1.測試的標準是不是對的？IEC 61000-5 (CNS 14676) 電磁相容 - 突波免疫測試IEC 61643-1低壓突波器：低壓配電系統使用的突波器 - 規定及測試UL 1449突波保護器之標準UL 94 V-0塑膠材料耐燃性測試

測試是不足的

2. 有沒有依照標準完全測試？假設 A 標準要求 30 種測試，但是製造商可能只測試其中3 種。一般使用者根本無法得知產品到底有沒有完整測試。

測試是不足的3. 賣出去的產品和測試的產品是否相同？一般實驗室的測試只對送測試的產品負責，很難確保測試的產品和售出的產品內容都是一樣的。UL 認證、 CE 標誌則是會在所有售出的產品上打上標誌，如果售出的產品和當初送認證的產品內容不一樣，則製造商會遭受到嚴厲的法律制裁。

美國確保產品品質的做法NEC 2011National Electrical CodeNFPA 780/2011STANDARD FOR THE INSTALLATION OF LIGHTNING PROTECTION SYSTEMSUL 1449Surge Protective Devices

NEC 2011 要求 SPD 一定要認證NEC(National Electrical Code) 2011年版強制要求SPD 必須要經過認證。根據 NEC 2011 article 285Surge-Protective Devices (SPDs),1 kV or Less

285.5 ListingAn SPD (surge arrester or TVSS) shall be a listed device.

NEC 2011 要求 SPD 一定要認證根據 NEC 2011 article 800Communications Circuits

Article 800.170 EquipmentCommunications equipment shall be listed as being suitable for electrical connection to a communications network.

NEC 2011 要求 SPD 一定要認證根據 NEC 2011 Definitions:

Listed. Equipment, materials, or services included in a list published by an organization that is acceptable to the authority having jurisdiction and concerned with evaluation of products or services, that maintains periodic inspection of production of listed equipment or materials or periodic evaluation of services, and whose listing states that either the equipment, material, or service meets appropriate designatedstandards or has been tested and found suitable for aspecified purpose.

美國國家認可實驗室

NRTLs(Nationally Recognized Testing Laboratories)美國國家認可實驗室，根據 NEC, NFPA 的規定， SPD 必須要經過 NRTL 的認證才可以在美國銷售。NRTL名單可在下面連結查詢： http://www.osha.gov/dts/otpca/nrtl/nrtllist.html

要依照哪個標準認證？根據 NEC 2011 Annex AProduct Safety Standards

Protectors for Data Communication and Fire Alarm Circuits UL 497B

Transient Voltage Surge Suppressors UL 1449

NFPA 780/2011 電力

根據 NFPA 780/2011

4.18.5.3The protection of service entrances shall use Type 1 or Type 2 SPD, in compliance with applicable standards such as UL 1449, UL Standard for Safetyfor Surge Protective Devices, Edition 3.

NFPA 780/2011 通信

根據 NFPA780/2011

4.18.6.4.1SPDs protecting communications systems shall be grounded in accordance with NFPA 70, National Electrical Code, Chapter 8.

要依照哪個標準認證？

ANSI/IEEE C62.41.2 ：IEEE Recommended Practice on Characterization of Surges in Low-Voltage (1000 V and Less) AC Power Circuits (IEEE建議之低壓【 1000V 以下】交流電力線路突波保護特性 )

此標準是建議如何選用突波器的參數，例如，最大放電電流要選多少 kA 。此標準不是強制要求的測試標準。

美規結論1. SPD 在安裝之後是無法測試，因此勢必要想辦法來確保產品品質。2. 目前台灣無相關法規，因此建議參考美國 NEC 或 NFPA 780

3. 根據 NEC 內容， SPD 一定要經過認證 (Listed)才能使用。4. UL 1449, UL 497B 不但是私人實驗室的標準，同時也是法規強制要求認證的規範。在美國，沒有經過這些標準認證的產品是不能使用的。5. ANSI/IEEE C62.41.2 不是強制性的標準，只是建議相關參數選用方式。6. 為確保產品品質，依照 UL 標準做認證應該是基本標準。

UL 1449 第三版測試了甚麼1. UL 1449第三版不但有安全性的測試 (過電壓、過電流、故障電流等 )，也有功能性的測試 (標稱放電電流測試 In 、防護電壓額定值 VPR) 。2. 台灣 UL介紹 (http://www.ul.com/asiaonthemark/tw-

zh/2009-Issue31/page12.htm)。3. 測試細節請到 (http://ulstandardsinfonet.ul.com/tocs/

tocs.asp?fn=1449.toc)

4. UL 認證可以線上查詢 (UL Online Certification)

UL 1449 第三版測試了甚麼TEST PROGRAM

33 General33.1 General33.2 Test environment and general sample discussion

34 Leakage Current Test - Type 3 SPDs Only35 Dielectric Voltage-Withstand Test

35.1 Primary circuits35.2 Isolated secondary circuits

36 Temperature Test37 Surge Testing

37.1 General37.2 Test equipment37.3 Surge generator calibration37.4 Test procedure37.5 Representative device - Sample preparation37.6 Determination of voltage protection rating (VPR)37.7 Nominal discharge current - For Type 1 and Type 2 SPDs and Type 1, 2 Component Assemblies37.8 Operating duty cycle test - For Type 3 SPDs and Type 3 Component Assemblies37.9 Repeated voltage protection rating test

37A Type 5 SPD Surge Testing37B Type 4 Component Assemblies Surge Testing38 Operational Voltage Test39 Current Testing

39.1 General39.2 Short circuit current rating test - For Type 1 and Type 2 SPDs39.3 Intermediate current test39.4 Limited current abnormal overvoltage test

39A Thermal Responsive Device Testing39A.1 Temperature withstand39A.2 Repeat limited current test

39B Thermal Responsive Device Testing39C Thermal Responsive Device Testing40 Grounding Continuity Test41 Fault Current Test42 Overcurrent Test43 Withstand Test44 Instrumentation and Calibration of High-Capacity Circuits

44.1 General44.2 Available current of 10,000 amperes or less44.3 Available current more than 10,000 amperes44.4 Instrumentation for test currents above 10,000 amperes

45 Insulation Resistance Test46 Capacitor Endurance Test47 Component Breakdown Test48 Strain Relief Test49 Push-Back Relief Test50 Conductor Secureness Test51 Snap-On Cover Tests52 Non-Metallic Enclosure Conduit Connection Tests

52.1 General52.2 Pullout52.3 Bending52.4 Torque

53 Enclosure Impact Tests53.1 General53.2 Drop impact test53.3 Steel sphere impact test53.4 Low-temperature steel sphere impact test

54 Crushing Test55 Mold Stress-Relief Distortion Test56 Mounting Hole Barrier Tests

56.1 General56.2 Mounting hole barrier impact test56.3 Mounting hole barrier probe test

57 Adequacy of Mounting Test58 Accessibility Tests

58.1 Enclosure accessibility test58.2 Accessibility of live parts test

59 Permanence of Cord Tag Test59.1 General59.2 Conditioning59.3 Test method

59A Capacitor Discharge59B Metal Oxide Varistor Voltage59C Metal Oxide Varistor DC Leakage Current

MANUFACTURING AND PRODUCTION-LINE TESTS60 General61 Dielectric Voltage-Withstand Test62 Grounding Continuity Test62A Nominal Varistor Voltage

UL 497B 測試了甚麼？PERFORMANCE11 General12 Strike Voltage Breakdown Test13 Endurance Conditioning14 Temperature Test15 Variable Ambient Conditioning16 Humidity Conditioning17 Dielectric Voltage-Withstand Test18 Vibration Conditioning19 Jarring Test20 High Temperature Test21 Discharge Test22 Repeated Discharge Test23 Polymeric Materials Tests23.1 General23.2 Distortion23.3 Flame24 Lead Strain-Relief Test

可在下面連結查詢：http://ulstandardsinfonet.ul.com/tocs/tocs.asp?fn=0497b.toc

歐洲確保產品品質的做法CE Mark

IEC/EN 61643-1Low-Voltage SPDs - Part 1: SPDs Connected to Low-Voltage Power Distribution Systems - Requirements and Tests

CE Mark

當 SPD 要進入歐洲市場，則產品必須要有 CE mark ，且SPD 是屬於 Low Voltage Directive ，測試標準為IEC/EN 61643-1

CE mark 的介紹請到下面網址查詢 http://ec.europa.eu/enterprise/policies/single-market-goods/cemarking/about-ce-marking/index_en.htm

CE Mark

CE Mark取得之簡易說明：1.製造商要先確認產品是屬於哪一種類別 (directives)2.找出應該符合的調和標準 (Harmonised Standard)3.評估產品是否有符合該標準4.填寫聲明書 (Declaration of Conformity) ，保證產品完全符合標準。5.標示 CE

CE Mark, 如果造假…

What are the penalties for counterfeiting the CE marking?The procedures, measures and sanctions that apply to counterfeiting of the CE marking vary according to Member States' national administrative, civil and criminal laws. Depending on the seriousness of the crime, economic operators may be liable to a fine and, in some circumstances, imprisonment. Products may be withdrawn or recalled from the market. However, if the product is not regarded as an imminent safety risk, the manufacturer may be given the opportunity to bring the product into compliance with the applicable legislation rather than being obliged to take the product off the market.

歐規結論

1. 進入 EEA(European Economic Area) 的產品，都需要有 CE mark 。2. 但是台灣並非 EEA 會員國，因此沒有相關保障的法規 (如抽查、檢驗、懲罰 )。3. 在台灣， CE mark較無保障。