摘要：

現有(you)熔斷(duan)器和斷(duan)路器在與 SPD 配合使(shi)用時顯現出(chu)來的電涌電流耐受能力(li)的不足，引出提升(sheng)電涌電流耐受能力的方法。分析不同額定電流的斷路器，對 SSD 工頻短路(lu)電路(lu)分斷能力的(de)影響，最后給出不(bu)同(tong)元器件(jian)的(de)選用要點及配合建議。

隨 著 現 代 電(dian) 子 設(she) 備 對 防 雷 保(bao) 護(hu) 的 要 求 日 益(yi) 嚴 格 ， 安 裝 電(dian) 涌(yong) 保(bao) 護(hu) 器

（SurgeProtectionDevice， SPD） 抑(yi)制線路(lu)上(shang)的浪涌和瞬態過(guo)電(dian)壓、泄放(fang)線路(lu)上(shang)的過電流成為現代防雷技術的重要環節之一。眾所周知，構成電涌保護器的重要元器件是壓敏電阻（MOV），而壓敏電阻具有泄漏電流，在長期使用過程中可能會出現(xian)短路劣化，給系統帶來(lai)安(an)全隱患(huan)。這就要求(qiu) SPD 需串聯過流保護裝置使(shi)用， 在 國 家 標 準 GB50057-2010 《 建 筑 物 防 雷 設 計 規 范 》 的 附 錄 J 和GB/T18802.12-2014/IEC61643-12： 2008《低壓配電系統的電涌保護器（SPD） 第(di)12 部分：選擇和(he)使用導則(ze)》的附(fu)錄 K 中，都規定了在電涌保護器(qi)（SPD）靠近相線側需串聯安(an)裝過流保護(hu)器，通(tong)常稱為 SPD 的后備保護裝置。

1 常見(jian) SPD 后備(bei)保護裝置(zhi)的(de)電(dian)(dian)涌(yong)電(dian)(dian)流耐受能(neng)力

在目前的 IEC 標(biao)準及國內(nei)的標(biao)準中，通(tong)常(chang)(chang)選(xuan)用常(chang)(chang)見的過電流保(bao)護(hu)裝(zhuang)置熔(rong)斷器和斷路器作為 SPD 的(de)后(hou)備保(bao)護裝置。由于(yu)熔斷(duan)(duan)器和斷(duan)(duan)路器主要作為工頻(pin)過電流的(de)保護裝(zhuang)置(zhi)，其電(dian)涌電(dian)流(liu)耐受能力并不是(shi)很理想(xiang)。

    1.1 常(chang)見熔斷器的電(dian)涌(yong)電(dian)流耐受能力

關于熔斷器的(de)電涌電流耐受能(neng)力(li)在 GB/T18802.12-2014/IEC61643-12 ： 2008 附錄 P 中有規定，如表 1 所示。

從表 1 可以看(kan)出：

a. 對于 I 類分類試驗 SPD（T1）來說，熔斷器的沖擊電流耐受能力很弱。對于沖擊電流 Iimp 為(wei) 10kA 的 SPD，需要額定電流為 160A 的熔斷器(qi)作為后備(bei)保護裝置(zhi)； 對于 Iimp 為 25kA 的 SPD，需要額(e)定電流為 315A 的熔斷器(qi)作為后(hou)備保護裝(zhuang)置。

b. 對于 II 類分類試驗 SPD（T2）來(lai)說，標稱放電(dian)電(dian)流 In 為 25kA 的(de) SPD，需要額定電流為 80A 的熔斷器(qi)作為后備保護裝置；In 為 40kA 的 SPD，需要額定電流為 125A 的(de)熔斷器作為后備保護裝置。

因此，無論是 T1 還是(shi) T2 類 SPD，標準推薦的熔斷器的額定電流都明顯偏大， 而(er)且往往會超過(guo) SPD 上(shang)游(you)母(mu)線上(shang)的過(guo)流保護裝置額定值，從而因(yin)過(guo)流保護參(can)數倒置而導致 SPD 后備保護裝(zhuang)置無效。

    1.2 常見(jian)斷路器的電(dian)涌電(dian)流耐(nai)受(shou)能(neng)力

目前，關于斷路(lu)器的電涌(yong)電流耐受能(neng)力(li)，國內(nei)或國外標準都沒有提出明確的匹配建議。上海市防雷(lei)中心防雷(lei)產品測試中心與知名斷路(lu)器廠家展開(kai)合作，對斷

路(lu)器的電(dian)涌電(dian)流耐受能力作了深(shen)入研究。

a. 斷路器(qi)在(zai) 10/350μs 沖擊電流下(xia)的(de)耐受能力很弱(ruo)，即使是(shi) 125A 額定電流的斷路器，也僅能耐受約 4kA 的 10/350μs 電流(liu)，基(ji)本無法和常用的 T1 類 SPD 配合使用。

b. 斷路器在 8/20μs 沖擊(ji)電流下(xia)的(de)耐受(shou)能力和熔斷器類似，In 為 30kA 的 T2 類(lei) SPD，需要(yao)額(e)定電流為 100A 或 125A 的斷路器作(zuo)為后(hou)備(bei)保護(hu)裝置，很可能超過了上(shang)游相線上(shang)過(guo)流保護裝置的額定值。

因此，斷(duan)路(lu)器無法直接與 T1 類 SPD 配合使用，或者因(yin)上下游(you)過流保(bao)護參數倒(dao)置而導致 T2 類 SPD 的后備保護(hu)裝置無效。可(ke)見，無論是熔(rong)斷器還是斷路器，要想

成為 SPD 合格的后備保護器，電涌電流耐受能力的提升刻不容緩。

  2 電涌電流耐受能力的(de)提升

目前常見的熔斷(duan)器或(huo)斷(duan)路器不能作為 SPD 專用后備保護器(qi)的矛盾點在于電(dian)涌電流的耐受能力和工頻過電流分斷能力之間的矛盾。如果并聯一個電涌電流耐受能力相對較高的元件，使電涌電流流過該元件，而工頻電流仍然流過熔斷器或斷路器，這樣就提升了產品的整體電涌電流耐受能力，同時又能分斷工頻過電流。氣體放電管（GDT）正好符合這個特性：在它未擊穿前，由于阻抗非常大，對工頻電流相當于開路；而在電涌電流下會瞬間擊穿（響(xiang)應時間相對較(jiao)快，在 ns 級別）， 擊穿后相當于短路，會分流大部分的電涌(yong)電流。

由此可見，無論是熔斷器還是斷路器，并聯一個氣體放電管后均可以提升電涌電流耐受能力，斷路器的電涌電流耐受能力提升得尤為明顯，這是因為斷路器的阻抗比熔斷器的阻抗要大，氣體放電管擊穿后，根據并聯電路的分流原理，電流和電阻成反比，導致并聯后，流經熔斷器的電流大于流經斷路器的電流，因此， 并聯后的熔斷器的電涌電流耐受能力不如斷路器。同時，由于氣體放電管存在續流，當 SPD 短路劣化、熔斷器熔斷后，如(ru)果(guo)續流不能遮斷，很容易引起火(huo)災。對斷(duan)(duan)路(lu)器而言，可以將氣(qi)體(ti)放電管的一個極(ji)并聯在(zai)斷(duan)(duan)路(lu)器的動觸(chu)頭回路(lu)上，當斷(duan)(duan)路(lu)

器動作后，自然也將氣體放電(dian)管從電(dian)路切(qie)斷了，這就(jiu)避免了由于續流不能(neng)遮斷引起的火災。

  3 結論

民(min)用建筑電氣(qi)設(she)計標準:GB51348-2019,對后備保護裝置使用提出具體要求： 1、分斷 SPD 安裝線路的預期(qi)短(duan)路電流；

2、耐受通過 SPD 的電涌電流不(bu)斷開

3、分斷 SPD 內置熱保護所(suo)不能斷開的工頻電流。

專用的后備保護器就能(neng)很好的解決目前熔斷器和斷路器不(bu)能(neng)成為 SPD 合格的后備保護器。