后备保护器选用原则及行业应用方案

随着雷电活动频繁、电子设备日益精密，浪涌保护器（SPD, Surge Protective Device）已成为各类供电系统中不可或缺的电涌防护组件。然而，单纯安装SPD并不足以形成完整的防雷回路。SPD前端需配置匹配的后备保护器，其中SCB（Surge Circuit Breaker）作为一种专为SPD设计的后备保护器，已成为现代防雷工程的主流配置。

地凯科技将围绕后备保护器选用原则、重要参数、是否可以不装、以及不同行业应用中的SCB选型方法进行系统性论述。

二、后备保护器的作用与分类

1. 定义与作用

后备保护器，位于SPD的前端（上游电源侧），其核心功能是：

限制SPD的故障电流，防止其因热击穿或内部短路而引发火灾；

在SPD故障或过热时能可靠脱扣，实现“安全分离”；

提升SPD系统的整体选择性与配合性，避免误动作或误脱扣；

对后续设备起到保护作用，维持线路的运行稳定性。

2. 常见类型

SCB（Surge Circuit Breaker）：专用后备保护器，具备浪涌电流通流能力高、动作速度快、热稳定性好等优点；

MCB（小型断路器）：可做简易后备保护使用，但需精确选型；

SFB（熔断器）：配合I级大电流SPD使用较多，需定制并匹配；

隔离式脱扣器（如SSD）：用于特定应用场景下的快速分断保护。

后备保护器，SCB防雷器，SPD前置脱离器

后备保护器，SCB防雷器，SPD前置脱离器

后备保护器，SCB防雷器，SPD前置脱离器

三、SPD是否可以单独安装？

答案：不推荐，也不符合标准要求。

主要依据：

《GB/T 18802.1-2023》国家标准要求：SPD在电气系统中必须具备有效的短路保护或熔断隔离保护装置；

SPD内部保护不足以限制短路或热击穿，若无后备保护器，易造成设备起火、爆炸、电源跳闸；

SPD热熔脱扣机制仅适用于“内部异常”情况，不能对外部短路或过载进行有效断开。

四、地凯科技后备保护器的选型原则与关键参数

1. 选型原则

通流能力匹配：后备保护器需能承受SPD的最大通流电流（Iimp、Imax）不误动作

分断能力足够：需≥系统的最大短路电流（Isc）

动作特性适应性：要快速分断故障电流但不影响SPD在雷电冲击下的放电

脱扣曲线配合：SCB曲线通常介于B型和C型之间，更适用于雷电瞬时电流场景

具备熔断/热脱扣功能：当SPD短路或故障时应能及时断开，避免系统故障蔓延

2. 关键参数说明

Iimp（10/350μs冲击电流）：SPD标称通流能力，SCB需＞SPD此值

Isccr（短路分断能力）：后备保护器应≥供电系统最大短路电流

Isc（实际使用分断值）：后备保护器最大断开电流，一般不小于6kA、10kA、25kA等

In（额定放电电流） SPD承受的重复雷击能力，对SCB无影响但参考其匹配程度

脱扣曲线（B、C、D）：决定断路器何时断开，SCB设计为特殊曲线防止雷电误脱扣

五、地凯科技SCB后备保护器在不同行业的应用与选型建议

后备保护器（特别是SCB）在不同行业、不同级别浪涌保护系统中的选型需结合电源等级、SPD通流能力、短路电流等级及安装环境综合考虑。以下给出多个典型行业选型指导：

1. 电力变电站领域

SPD配置：I级+II级复合型，Iimp≥25kA；

后备保护器建议：SCB分断能力≥50kA，短延时耐雷型；

推荐型号：SCB-63/4P-50kA；

理由：电网短路电流大、雷电通流强，常规MCB易误动作或烧毁。

2. 工业自动化生产线

SPD配置：II级，Imax=40kA；

后备保护器建议：SCB额定电流4063A，分断能力1025kA；

推荐型号：SCB-40/2P-25kA；

注意事项：应避开瞬时启动电流较大的设备，避免误脱扣。

3. 轨道交通系统

SPD配置：I+II级组合，Iimp=12.5kA，Imax=60kA；

后备保护器建议：SCB-4P-63A，分断能力≥30kA；

安装注意：轨道交通对可靠性要求高，SCB应选用具备远程脱扣报警功能模块。

4. 住宅及小型楼宇

SPD配置：II级，Imax=20kA；

后备保护器建议：SCB-2P-32A，分断能力不小于6kA；

建议组合：配合D型曲线小型断路器，如SCB-D32/2；

说明：避免使用B型MCB搭配I级SPD，否则易频繁跳闸。

5. 光伏与新能源系统

SPD配置：直流型SPD，Uoc=1000V，Imax=40kA；

后备保护器建议：直流SCB，电压等级1000VDC，分断能力≥15kA；

型号建议：SCB-PV1000VDC/40kA；

注意：需具备极性匹配、阻燃等级≥V-0，并带灭弧装置。

6. 通信机房与数据中心

SPD配置：II级/III级，Imax=20~40kA；

后备保护器建议：SCB-2P-20A，分断能力≥10kA；

功能建议：选配SCB带遥信模块，实现远程监控与告警联动。

六、SCB后备保护器与SPD的配合原则总结

通流匹配，SCB通流能力必须大于SPD的Iimp/Imax

热容保护，在SPD持续发热或热击穿前实现快速脱扣

分段能力高，尤其在雷击或系统故障下，SCB必须能迅速断开电路

动作可靠，避免误脱扣也避免失灵，确保SPD不被“误拆”防线

可视化与可远控，现代SCB应集成状态指示+遥信接口+复位模块

后备保护器，尤其是SCB型，在浪涌保护系统中扮演着“最后一道保险”的关键角色。它不仅保护SPD本体，也保障整个电源系统的运行安全。从国家标准角度看，SPD不允许单独安装，后备保护器已是系统配置的强制要求。

不同行业的SPD方案与电网环境差异巨大，SCB的选型更需要技术人员根据通流容量、系统短路电流、电源结构、设备耐压特性等因素精密设计。随着智能防雷技术的发展，SCB也趋于智能化、模块化、远程化，推动整个防雷体系向更加可靠、数字化方向升级。

审核编辑 黄宇