電涌保護(hù)器（SPD）是現(xiàn)代低壓配電系統(tǒng)中抵御雷擊浪涌和操作過(guò)電壓的核心防護(hù)器件，但在長(zhǎng)期運(yùn)行中，SPD內(nèi)部的壓敏電阻元件可能因反復(fù)承受沖擊電流而劣化，當(dāng)劣化達(dá)到一定程度時(shí)，SPD將呈現(xiàn)持續(xù)導(dǎo)通甚至短路失效狀態(tài)，此時(shí)工頻電流會(huì)持續(xù)流過(guò)SPD本體，積聚熱量，一旦熱量超過(guò)SPD熱脫扣機(jī)構(gòu)的響應(yīng)能力，就可能引發(fā)起火甚至爆炸事故。正是在這一風(fēng)險(xiǎn)背景下，地凱科技防雷電涌保護(hù)器專用保護(hù)裝置SCB應(yīng)運(yùn)而生，成為SPD安全運(yùn)行不可或缺的配套設(shè)備。

一、地凱科技SCB后備保護(hù)器的技術(shù)內(nèi)涵與功能定位

根據(jù)國(guó)家能源局2018年發(fā)布的NB/T 42150-2018《低壓電涌保護(hù)器專用保護(hù)裝置》標(biāo)準(zhǔn)第3.1條的定義：低壓電涌保護(hù)器專用保護(hù)裝置（SCB）是一種用于低壓電源系統(tǒng)的電涌保護(hù)器的外部脫離裝置，能夠承受被保護(hù)電涌保護(hù)器安裝處的預(yù)期電涌電流，并能夠分?jǐn)嘤捎陔娪勘Ｗo(hù)器故障而產(chǎn)生的工頻過(guò)電流，且具有工頻小電流動(dòng)作特點(diǎn)。

從產(chǎn)品命名來(lái)看，行業(yè)內(nèi)在該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布前曾使用過(guò)多種稱謂，包括SPD專用脫離器、后備保護(hù)裝置、電涌保護(hù)器前端串聯(lián)的外置脫離器等，英文縮寫也出現(xiàn)了SCB和SSD并存的局面。NB/T 42150-2018標(biāo)準(zhǔn)將此類產(chǎn)品統(tǒng)一定義為“低壓電涌保護(hù)器專用保護(hù)裝置”，以SSD為正式縮寫。

地凱防雷SCB的核心功能可從三個(gè)層面來(lái)理解。其一，在SPD正常泄放雷電流時(shí)，SCB必須保持導(dǎo)通，絕不能誤動(dòng)作，確保防雷通道的完整性和有效性。其二，當(dāng)SPD因劣化而產(chǎn)生持續(xù)的工頻短路電流時(shí)，SCB必須能夠在極短時(shí)間內(nèi)可靠分?jǐn)?，防止SPD因持續(xù)發(fā)熱而引發(fā)火災(zāi)。其三，SCB的分?jǐn)嗄芰毰cSPD的通流容量和系統(tǒng)的預(yù)期短路電流相協(xié)調(diào)，在任何工況下均可安全切除故障回路。

需要特別指出的是，地凱科技SCB與傳統(tǒng)的熔斷器和斷路器在保護(hù)特性上存在本質(zhì)區(qū)別。后者主要服務(wù)于工頻過(guò)電流保護(hù)，其設(shè)計(jì)初衷并不考慮耐雷電沖擊性能。當(dāng)雷電流流過(guò)時(shí)，傳統(tǒng)斷路器可能因感應(yīng)脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作而誤分?jǐn)?，使SPD形同虛設(shè)；而當(dāng)SPD發(fā)生小電流短路故障時(shí)，傳統(tǒng)斷路器又可能因額定電流取值偏大而無(wú)法及時(shí)響應(yīng)，等到SPD起火時(shí)仍未能斷開(kāi)。SCB正是針對(duì)這些矛盾而專門研發(fā)的保護(hù)器件。

后備保護(hù)器，SPD前置脫離器 后備保護(hù)器，SPD前置脫離器 后備保護(hù)器，SPD前置脫離器

二、地凱科技SCB的分類體系與選型依據(jù)

NB/T 42150-2018標(biāo)準(zhǔn)對(duì)SSD進(jìn)行了多維度的分類。按照與SPD試驗(yàn)類別的配合關(guān)系，可分為I類試驗(yàn)SPD專用保護(hù)裝置（與一級(jí)浪涌保護(hù)器配合）、II類試驗(yàn)SPD專用保護(hù)裝置（與二級(jí)浪涌保護(hù)器配合）和III類試驗(yàn)SPD專用保護(hù)裝置（與三級(jí)浪涌保護(hù)器配合）。按安裝方式則可分為平面安裝式、嵌入式安裝和面板式安裝。按使用環(huán)境分為戶內(nèi)型和戶外型，按極數(shù)又分為單極、兩極、三極和四極等類型。

在工程實(shí)踐中，SCB的選型需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)核心參數(shù)的匹配關(guān)系。

與SPD通流能力的匹配。 SCB的沖擊電流耐受能力必須與所保護(hù)SPD的標(biāo)稱放電電流（In）和最大放電電流（Imax）相協(xié)調(diào)。例如，當(dāng)SPD的Imax為40kA（8/20μs波形）時(shí)，SCB的分?jǐn)嗄芰Σ粦?yīng)低于50kA；當(dāng)SPD的Iimp為12.5kA（10/350μs波形）時(shí)，SCB的耐受能力需要相應(yīng)提高至60kA以上。如果SCB的耐流能力不足，雷電流沖擊可能直接導(dǎo)致SCB損壞或誤動(dòng)作，從而切斷SPD的泄放通道。

分?jǐn)嗄芰εc系統(tǒng)短路電流的匹配。SCB的分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥诒槐Ｗo(hù)SPD安裝處的預(yù)期工頻短路電流。對(duì)于總配電柜等短路容量較大的位置，SCB的分?jǐn)嗄芰νǔＰ枰_(dá)到50kA甚至100kA的水平；對(duì)于末端配電回路，分?jǐn)嗄芰σ话悴坏陀?kA或10kA即可滿足要求。

小電流動(dòng)作特性的配合。 這是SCB區(qū)別于通用保護(hù)器件的關(guān)鍵性能。當(dāng)SPD內(nèi)部出現(xiàn)劣化、泄漏工頻電流在3A以上量級(jí)時(shí)，SPD內(nèi)置的熱脫扣機(jī)構(gòu)可能因?yàn)闊崃糠e累速度過(guò)快而來(lái)不及響應(yīng)，此時(shí)SSD必須在0.1秒內(nèi)完成分?jǐn)鄤?dòng)作，在SPD起火之前將其從系統(tǒng)中切除。

動(dòng)作時(shí)間的配合。SCB的動(dòng)作必須保證兩方面的要求：在雷電流沖擊時(shí)“不分?jǐn)唷保磳?duì)大沖擊電流呈鈍感特性；在工頻故障時(shí)“快速分?jǐn)唷?，切斷時(shí)間應(yīng)遠(yuǎn)小于SPD熱脫扣機(jī)構(gòu)的響應(yīng)時(shí)間。

額定電壓與系統(tǒng)電壓的匹配。SCB的額定電壓必須不低于SPD的最大持續(xù)工作電壓（Uc），并根據(jù)單相或三相供電方式選擇相應(yīng)的極數(shù)配置。

在接線方面，SCB應(yīng)串聯(lián)安裝在SPD的前端（即電源側(cè)），連接導(dǎo)線應(yīng)盡可能短且直，推薦長(zhǎng)度不超過(guò)0.5米，以降低回路阻抗和附加殘壓。安裝時(shí)須遵循“電源進(jìn)線→SSD→SPD→負(fù)載”的順序，確保SPD出現(xiàn)故障時(shí)能被SSD可靠地從系統(tǒng)中隔離。

三、地凱科技SCB的典型行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景

建筑配電與民用設(shè)施。 在各類民用建筑和公共建筑的配電系統(tǒng)中，SPD通常按I級(jí)、II級(jí)或“I+II”復(fù)合級(jí)配置于總配電柜和樓層配電箱處。依據(jù)GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 51348-2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，SPD前端須串聯(lián)后備保護(hù)裝置。在此場(chǎng)景下，I級(jí)SPD應(yīng)配合使用T1型SCB，耐受沖擊電流能力不低于25kA（10/350μs波形），分?jǐn)嗄芰Σ坏陀?0kA；II級(jí)SPD應(yīng)配合T2型SSD，分?jǐn)嗄芰Σ坏陀?0kA（8/20μs波形）。

通信基站與數(shù)據(jù)中心。 通信基站和數(shù)據(jù)中心內(nèi)部設(shè)備密集，對(duì)供電連續(xù)性和防雷可靠性要求極高?；竟╇娤到y(tǒng)在總配電、開(kāi)關(guān)電源前端和收發(fā)系統(tǒng)前端通常設(shè)置多級(jí)SPD防護(hù)（I級(jí)+II級(jí)+III級(jí)），各級(jí)SPD均需配置相應(yīng)級(jí)別的SSD。對(duì)于IDC機(jī)房配電系統(tǒng)，通常采用C級(jí)T2型SPD組合，后備保護(hù)器可選用SSD或SCB型，分?jǐn)嗄芰σ话阋?0kA以上。此類場(chǎng)景對(duì)SSD的動(dòng)作速度要求尤為突出，SCB的快速分?jǐn)嗄芰χ苯雨P(guān)系到通信設(shè)備免于火災(zāi)威脅。

新能源發(fā)電系統(tǒng)。 光伏電站和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)因其戶外安裝特性，長(zhǎng)期暴露于雷擊高發(fā)環(huán)境中。光伏系統(tǒng)的直流側(cè)（光伏組件到逆變器之間的直流回路）需要配置直流專用SPD及配套SCB，電壓等級(jí)通常涵蓋600V、1000V乃至1500V；交流側(cè)（逆變器到電網(wǎng)之間）則需配置交流SPD及SCB。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組多位于高空開(kāi)闊地帶，雷擊概率更高，發(fā)電機(jī)艙內(nèi)和塔基控制柜內(nèi)均應(yīng)設(shè)置SPD防護(hù)，并配套分?jǐn)嗄芰Σ坏陀?5kA的SSD。

工業(yè)自動(dòng)化與電力系統(tǒng)。 工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線和變電站中的SPD防護(hù)同樣離不開(kāi)SCB的配合。變電站的短路容量較大，所配置的SCB通常需要較高的分?jǐn)嗄芰Γā?0kA），并具備短延時(shí)耐雷沖擊特性。在石油化工等存在易燃易爆環(huán)境的工業(yè)場(chǎng)所，SCB防止SPD故障起火的保護(hù)價(jià)值更為突出，一旦發(fā)生火災(zāi)事故后果不堪設(shè)想。

充電基礎(chǔ)設(shè)施。 隨著電動(dòng)汽車的普及，充電樁的防雷保護(hù)需求日益增長(zhǎng)。充電樁通常安裝在戶外或半戶外環(huán)境中，電源輸入端需配置地凱科技的SPD及SCB，確保雷擊和操作過(guò)電壓不會(huì)導(dǎo)致充電設(shè)施損壞，同時(shí)防止SPD失效引發(fā)的次生安全問(wèn)題。

此外，SCB在鐵路信號(hào)系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)施、廣播電視發(fā)射臺(tái)等對(duì)供電安全敏感的場(chǎng)合均有廣泛應(yīng)用。這些場(chǎng)景的共同特點(diǎn)是：設(shè)備價(jià)值高、停電損失大、防火要求嚴(yán)，SCB所提供的精細(xì)化故障隔離功能正是保障系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵一環(huán)。

審核編輯 黃宇