摘要：

现有熔断器和断路器在与 SPD 配合使用时显现出来的电涌电流耐受能力的不足，引出提升电涌电流耐受能力的方法。分析不同额定电流的断路器，对 SSD 工频短路电路分断能力的影响，最后给出不同元器件的选用要点及配合建议。

随 着 现 代 电 子 设 备 对 防 雷 保 护 的 要 求 日 益 严 格 ， 安 装 电 涌 保 护 器

（SurgeProtectionDevice， SPD） 抑制线路上的浪涌和瞬态过电压、泄放线路上的过电流成为现代防雷技术的重要环节之一。众所周知，构成电涌保护器的重要元器件是压敏电阻（MOV），而压敏电阻具有泄漏电流，在长期使用过程中可能会出现短路劣化，给系统带来安全隐患。这就要求 SPD 需串联过流保护装置使用， 在 国 家 标 准 GB50057-2010 《 建 筑 物 防 雷 设 计 规 范 》 的 附 录 J 和GB/T18802.12-2014/IEC61643-12： 2008《低压配电系统的电涌保护器（SPD） 第12 部分：选择和使用导则》的附录 K 中，都规定了在电涌保护器（SPD）靠近相线侧需串联安装过流保护器，通常称为 SPD 的后备保护装置。

1 常见 SPD 后备保护装置的电涌电流耐受能力

在目前的 IEC 标准及国内的标准中，通常选用常见的过电流保护装置熔断器和断路器作为 SPD 的后备保护装置。由于熔断器和断路器主要作为工频过电流的保护装置，其电涌电流耐受能力并不是很理想。

    1.1 常见熔断器的电涌电流耐受能力

关于熔断器的电涌电流耐受能力在 GB/T18802.12-2014/IEC61643-12 ： 2008 附录 P 中有规定，如表 1 所示。

从表 1 可以看出：

a. 对于 I 类分类试验 SPD（T1）来说，熔断器的冲击电流耐受能力很弱。对于冲击电流 Iimp 为 10kA 的 SPD，需要额定电流为 160A 的熔断器作为后备保护装置； 对于 Iimp 为 25kA 的 SPD，需要额定电流为 315A 的熔断器作为后备保护装置。

b. 对于 II 类分类试验 SPD（T2）来说，标称放电电流 In 为 25kA 的 SPD，需要额定电流为 80A 的熔断器作为后备保护装置；In 为 40kA 的 SPD，需要额定电流为 125A 的熔断器作为后备保护装置。

因此，无论是 T1 还是 T2 类 SPD，标准推荐的熔断器的额定电流都明显偏大， 而且往往会超过 SPD 上游母线上的过流保护装置额定值，从而因过流保护参数倒置而导致 SPD 后备保护装置无效。

    1.2 常见断路器的电涌电流耐受能力

目前，关于断路器的电涌电流耐受能力，国内或国外标准都没有提出明确的匹配建议。上海市防雷中心防雷产品测试中心与知名断路器厂家展开合作，对断

路器的电涌电流耐受能力作了深入研究。

a. 断路器在 10/350μs 冲击电流下的耐受能力很弱，即使是 125A 额定电流的断路器，也仅能耐受约 4kA 的 10/350μs 电流，基本无法和常用的 T1 类 SPD 配合使用。

b. 断路器在 8/20μs 冲击电流下的耐受能力和熔断器类似，In 为 30kA 的 T2 类 SPD，需要额定电流为 100A 或 125A 的断路器作为后备保护装置，很可能超过了上游相线上过流保护装置的额定值。

因此，断路器无法直接与 T1 类 SPD 配合使用，或者因上下游过流保护参数倒置而导致 T2 类 SPD 的后备保护装置无效。可见，无论是熔断器还是断路器，要想

成为 SPD 合格的后备保护器，电涌电流耐受能力的提升刻不容缓。

  2 电涌电流耐受能力的提升

目前常见的熔断器或断路器不能作为 SPD 专用后备保护器的矛盾点在于电涌电流的耐受能力和工频过电流分断能力之间的矛盾。如果并联一个电涌电流耐受能力相对较高的元件，使电涌电流流过该元件，而工频电流仍然流过熔断器或断路器，这样就提升了产品的整体电涌电流耐受能力，同时又能分断工频过电流。气体放电管（GDT）正好符合这个特性：在它未击穿前，由于阻抗非常大，对工频电流相当于开路；而在电涌电流下会瞬间击穿（响应时间相对较快，在 ns 级别）， 击穿后相当于短路，会分流大部分的电涌电流。

由此可见，无论是熔断器还是断路器，并联一个气体放电管后均可以提升电涌电流耐受能力，断路器的电涌电流耐受能力提升得尤为明显，这是因为断路器的阻抗比熔断器的阻抗要大，气体放电管击穿后，根据并联电路的分流原理，电流和电阻成反比，导致并联后，流经熔断器的电流大于流经断路器的电流，因此， 并联后的熔断器的电涌电流耐受能力不如断路器。同时，由于气体放电管存在续流，当 SPD 短路劣化、熔断器熔断后，如果续流不能遮断，很容易引起火灾。对断路器而言，可以将气体放电管的一个极并联在断路器的动触头回路上，当断路