SPD（電涌保護(hù)器）是一種用于防止雷電和其他瞬態(tài)過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備造成損壞的裝置，它可以在電路中并聯(lián)安裝，當(dāng)電壓超過(guò)設(shè)定值時(shí)，將過(guò)電壓導(dǎo)向地線，從而保護(hù)電氣設(shè)備。然而，SPD本身也有可能發(fā)生故障或損壞，導(dǎo)致短路或著火等危險(xiǎn)情況，因此，SPD的前端需要安裝一種后備保護(hù)器裝置，即SCB（后備保護(hù)器），以實(shí)現(xiàn)對(duì)SPD的過(guò)電流保護(hù)。SCB是一種專門(mén)為SPD設(shè)計(jì)的外部隔離開(kāi)關(guān)，它具有以下特點(diǎn)：（1）能夠分?jǐn)郤PD安裝線路的預(yù)期短路電流，防止SPD起火或爆炸；（2）能夠耐受通過(guò)SPD的電涌電流不斷開(kāi)，保證SPD的防雷功能有效；（3）能夠分?jǐn)郤PD內(nèi)置熱保護(hù)所不能斷開(kāi)的工頻電流，避免SPD的性能下降或失效。地凱科技將從SPD的工作原理、故障模式、保護(hù)要求等方面，分析SPD前為什么要安裝SCB后備保護(hù)器裝置，以及SCB的工作原理、優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用范圍等方面，為SPD的正確選型和安裝提供參考。

1. SPD的工作原理和故障模式

SPD（電涌保護(hù)器）是一種用于防止雷電和其他瞬態(tài)過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備造成損壞的裝置，它可以在電路中并聯(lián)安裝，當(dāng)電壓超過(guò)設(shè)定值時(shí)，將過(guò)電壓導(dǎo)向地線，從而保護(hù)電氣設(shè)備。SPD的內(nèi)部核心是一個(gè)氧化鋅壓敏器件，氧化鋅是由晶粒組成，晶粒被具有P-N結(jié)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的晶界層隔開(kāi)，這些晶界層決定了壓敏電阻的V-I特性。

當(dāng)電壓低于一定值時(shí)，SPD的電阻很大，幾乎不通過(guò)電流，相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)路；當(dāng)電壓高于一定值時(shí)，SPD的電阻急劇下降，通過(guò)大量電流，相當(dāng)于一個(gè)短路。這樣，SPD就可以在正常工作電壓下不影響電路的運(yùn)行，而在異常過(guò)電壓下將過(guò)電壓導(dǎo)向地線，從而保護(hù)電氣設(shè)備。

然而，SPD本身也有可能發(fā)生故障或損壞，導(dǎo)致短路或著火等危險(xiǎn)情況。SPD的故障模式主要有以下幾種：

開(kāi)路失效：當(dāng)SPD承受的電涌電流超過(guò)其額定值時(shí)，氧化鋅壓敏器件可能會(huì)發(fā)生炸裂性損壞，導(dǎo)致SPD的放電通路被切斷，相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)路。這種情況下，SPD的防雷功能失效，但不會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成危害，也不會(huì)影響電網(wǎng)的供電。

短路失效：當(dāng)SPD承受的電涌電流超過(guò)其額定值時(shí)，氧化鋅壓敏器件可能會(huì)發(fā)生短路性損壞，導(dǎo)致SPD的放電通路被短路，相當(dāng)于一個(gè)短路。這種情況下，SPD的防雷功能失效，而且會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成危害，也會(huì)影響電網(wǎng)的供電。如果SPD的前端沒(méi)有安裝過(guò)電流保護(hù)裝置，或者過(guò)電流保護(hù)裝置不能及時(shí)斷開(kāi)，SPD就有可能發(fā)生起火或爆炸，造成嚴(yán)重的后果。

性能下降：當(dāng)SPD承受的電涌電流超過(guò)其額定值時(shí)，氧化鋅壓敏器件可能會(huì)發(fā)生部分損壞，導(dǎo)致SPD的壓敏電壓下降，相當(dāng)于一個(gè)電阻。這種情況下，SPD的防雷功能降低，而且會(huì)增加SPD的泄漏電流，從而加速SPD的老化，最終導(dǎo)致SPD的失效。

為了避免SPD的故障或損壞，SPD的內(nèi)部一般都設(shè)有熱保護(hù)機(jī)構(gòu)，當(dāng)SPD發(fā)生異常時(shí)，熱保護(hù)機(jī)構(gòu)可以自動(dòng)斷開(kāi)SPD的放電通路，從而保護(hù)SPD和電氣設(shè)備。然而，熱保護(hù)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，不能及時(shí)響應(yīng)SPD的瞬態(tài)故障，而且熱保護(hù)機(jī)構(gòu)本身也有可能失效或損壞，因此，SPD的前端還需要安裝一種后備保護(hù)器裝置，即SCB（后備保護(hù)器），以實(shí)現(xiàn)對(duì)SPD的過(guò)電流保護(hù)。

SCB后備保護(hù)器，SPD前置脫離器，SCB防雷器

SCB后備保護(hù)器，SPD前置脫離器，SCB防雷器

SCB后備保護(hù)器，SPD前置脫離器，SCB防雷器

2. 地凱科技SCB后備保護(hù)器的工作原理和優(yōu)勢(shì)

SCB（后備保護(hù)器）是一種專門(mén)為SPD設(shè)計(jì)的外部隔離開(kāi)關(guān)，它是根據(jù)IEC430.3-61643-4中的第43條開(kāi)發(fā)的一種設(shè)備：在電路引起危險(xiǎn)之前，采用適當(dāng)?shù)倪^(guò)電流保護(hù)裝置。

1. 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：NB/T 42150-2021《低壓電涌保護(hù)器專用保護(hù)裝置》。

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（GB50057和GB50343）相關(guān)規(guī)定，電涌保護(hù)器(簡(jiǎn)稱:SPD)回路前端必須串聯(lián)過(guò)電流保護(hù)電器，傳統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)電器往往采用熔斷器和斷路器，由于熔斷器和斷路器的性能與SPD不匹配，當(dāng)SPD失效（開(kāi)路或短路）時(shí)，設(shè)備會(huì)遭雷擊損壞或?qū)е掳l(fā)生火災(zāi)事故。電涌后備保護(hù)器（簡(jiǎn)稱SCB）專為SPD設(shè)計(jì)，與SPD配套使用，能夠耐受大雷電沖擊不分?jǐn)?，確保SPD的防雷效果；當(dāng)SPD發(fā)生故障后小工頻電流流過(guò)時(shí)，SCB迅速分?jǐn)啵軌蛴行捎赟PD失效引起的安全隱患。產(chǎn)品具有遠(yuǎn)程告警功能（可選配），方便在客戶端監(jiān)控到SCB的通、斷狀態(tài)。

SCB的工作原理是利用電磁體的吸合和釋放來(lái)控制觸點(diǎn)的閉合和斷開(kāi)，從而控制SPD的通斷。電磁體的吸合和釋放又取決于通過(guò)SPD的電流的大小和時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型的電流的選擇性分?jǐn)唷CB的工作過(guò)程可以分為以下幾種情況：

正常工作電流：當(dāng)通過(guò)SPD的電流為正常工作電流時(shí)，電磁體不吸合，觸點(diǎn)保持閉合，SPD正常工作，不影響電路的運(yùn)行。

雷電流：當(dāng)通過(guò)SPD的電流為雷電流時(shí)，由于雷電流的時(shí)間很短，電磁體的吸合力小于彈簧的復(fù)位力，觸點(diǎn)保持閉合，SPD正常放電，不斷開(kāi)電路。

過(guò)電壓：當(dāng)通過(guò)SPD的電流為過(guò)電壓時(shí)，由于過(guò)電壓的時(shí)間較長(zhǎng)，電磁體的吸合力大于彈簧的復(fù)位力，觸點(diǎn)斷開(kāi)，SPD停止放電，斷開(kāi)電路。

短路電流：當(dāng)通過(guò)SPD的電流為短路電流時(shí)，由于短路電流的大小很大，電磁體的吸合力遠(yuǎn)大于彈簧的復(fù)位力，觸點(diǎn)迅速斷開(kāi)，SPD停止放電，斷開(kāi)電路。

地凱科技SCB后備保護(hù)器的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：

能夠分?jǐn)郤PD安裝線路的預(yù)期短路電流，防止SPD起火或爆炸：SCB的分?jǐn)嗄芰κ歉鶕?jù)SPD安裝線路的最大短路電流來(lái)設(shè)計(jì)的，一般為6kA或10kA，這樣，當(dāng)SPD發(fā)生短路故障時(shí)，SCB可以及時(shí)斷開(kāi)電路，避免SPD的過(guò)熱或著火，保證電氣設(shè)備和人員的安全。

能夠耐受通過(guò)SPD的電涌電流不斷開(kāi)，保證SPD的防雷功能有效：SCB的觸點(diǎn)是采用特殊的材料和結(jié)構(gòu)，能夠承受高溫和高壓，不會(huì)因?yàn)橥ㄟ^(guò)SPD的電涌電流而熔化或粘連，從而保證SPD的正常放電，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的防雷保護(hù)。

能夠分?jǐn)郤PD內(nèi)置熱保護(hù)所不能斷開(kāi)的工頻電流，避免SPD的性能下降或失效：SCB的動(dòng)作時(shí)間是根據(jù)SPD的泄漏電流和壓敏電壓的變化來(lái)設(shè)計(jì)的，一般為0.1s或0.2s，這樣，當(dāng)SPD發(fā)生性能下降時(shí)，SCB可以及時(shí)斷開(kāi)電路，避免SPD的進(jìn)一步老化或損壞，延長(zhǎng)SPD的使用壽命。

SCB后備保護(hù)器，SPD前置脫離器，SCB防雷器

SCB后備保護(hù)器，SPD前置脫離器，SCB防雷器

SCB后備保護(hù)器，SPD前置脫離器，SCB防雷器

3. SCB的應(yīng)用范圍和選型原則

SCB的應(yīng)用范圍主要是SPD的前端，它可以與SPD配套使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)SPD的后備保護(hù)。SCB的選型原則主要有以下幾點(diǎn)：

SCB的額定電壓應(yīng)與SPD的額定電壓相同：SCB的額定電壓是指SCB能夠正常工作的電壓范圍，它應(yīng)與SPD的額定電壓相同，以保證SCB和SPD的協(xié)調(diào)性。

SCB的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于或等于SPD安裝線路的最大短路電流：SCB的分?jǐn)嗄芰κ侵窼CB能夠分?jǐn)嗟淖畲箅娏鳎鼞?yīng)大于或等于SPD安裝線路的最大短路電流，以保證SCB能夠有效地保護(hù)SPD。

SCB的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于或等于SPD的泄漏電流和壓敏電壓的變化時(shí)間：SCB的動(dòng)作時(shí)間是指SCB從檢測(cè)到異常電流到斷開(kāi)電路的時(shí)間，它應(yīng)小于或等于SPD的泄漏電流和壓敏電壓的變化時(shí)間，以保證SCB能夠及時(shí)地保護(hù)SPD。

SPD（電涌保護(hù)器）是一種用于防止雷電和其他瞬態(tài)過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備造成損壞的裝置，它的內(nèi)部核心是一個(gè)氧化鋅壓敏器件，具有非線性的V-I特性。然而，SPD本身也有可能發(fā)生故障或損壞，導(dǎo)致短路或著火等危險(xiǎn)情況，因此，SPD的前端需要安裝一種后備保護(hù)器裝置，即SCB（后備保護(hù)器），以實(shí)現(xiàn)對(duì)SPD的過(guò)電流保護(hù)。地凱科技SCB（后備保護(hù)器）是一種專門(mén)為SPD設(shè)計(jì)的外部隔離開(kāi)關(guān)，它的工作原理是利用電磁體的吸合和釋放來(lái)控制觸點(diǎn)的閉合和斷開(kāi)，從而控制SPD的通斷。SCB的優(yōu)勢(shì)主要有能夠分?jǐn)郤PD安裝線路的預(yù)期短路電流，防止SPD起火或爆炸；能夠耐受通過(guò)SPD的電涌電流不斷開(kāi)，保證SPD的防雷功能有效；能夠分?jǐn)郤PD內(nèi)置熱保護(hù)所不能斷開(kāi)的工頻電流，避免SPD的性能下降或失效。SCB的應(yīng)用范圍主要是SPD的前端，它可以與SPD配套使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)SPD的后備保護(hù)。SCB的選型原則主要有SCB的額定電壓應(yīng)與SPD的額定電壓相同；SCB的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于或等于SPD安裝線路的最大短路電流；SCB的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于或等于SPD的泄漏電流和壓敏電壓的變化時(shí)間。

審核編輯 黃宇