什么是后備保護(hù)器？后備保護(hù)器的專業(yè)部署應(yīng)用方案
什么是后備保護(hù)器？后備保護(hù)器的專業(yè)部署應(yīng)用方案
發(fā)布日期：2025-07-24 09:33
一、后備保護(hù)器的定義
后備保護(hù)器（Backup Protector），又稱SPD專用后備保護(hù)器（SCB, SPD Backup Protector），是一種專門為浪涌保護(hù)器（SPD, Surge Protective Device）提供電氣隔離與過載保護(hù)的裝置。在雷電或操作過電壓沖擊時，浪涌保護(hù)器負(fù)責(zé)泄放大能量沖擊電流，而后備保護(hù)器則作為其輔助保護(hù)裝置，確保在SPD失效（短路或熱崩潰）時，能快速切斷故障SPD，從而避免進(jìn)一步故障擴(kuò)展或引起火災(zāi)、電氣事故等危險。
據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18802.1-2023（等效于IEC 61643-11:2023）規(guī)定：浪涌保護(hù)器必須配合專用后備保護(hù)器或具備電流限制能力的保護(hù)裝置共同使用，不能單獨裸接。
二、后備保護(hù)器的工作原理
后備保護(hù)器的工作機(jī)制主要基于兩種特性：
過流保護(hù)特性：當(dāng)SPD內(nèi)部因雷擊或老化造成熱擊穿或短路時，后備保護(hù)器能快速檢測其異常電流，并在毫秒級內(nèi)切斷SPD回路，避免持續(xù)故障電流引發(fā)火災(zāi)。
通流能力匹配性：后備保護(hù)器應(yīng)具備足夠的雷電沖擊耐受能力（不小于SPD本體的沖擊電流等級），在SPD泄放雷電流時保持可靠導(dǎo)通，不因誤動作而脫扣，保障防雷功能的連續(xù)性。
因此，后備保護(hù)器的核心任務(wù)在于：
在正常放電狀態(tài)下不脫扣；
在SPD短路狀態(tài)下可靠脫扣；
具備強(qiáng)雷電通流承受能力。
三、后備保護(hù)器的結(jié)構(gòu)分類
后備保護(hù)器根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和觸發(fā)機(jī)制，可分為以下幾種類型：
熔斷器（F）：單純靠熔絲熔斷，響應(yīng)時間較短，不推薦（無法快速切斷SPD故障）
小型斷路器（MCB）：熱磁式脫扣，通流能力差，不推薦（易誤脫扣）
隔離式脫扣裝置（SCB）：特殊設(shè)計與SPD配合，脫扣曲線精準(zhǔn)，推薦（專業(yè)型）
限流式保護(hù)模塊（SFB）：具備電流限制與脫扣雙重功能，推薦（高端方案）
四、地凱科技后備保護(hù)器在電力系統(tǒng)中的行業(yè)應(yīng)用價值
1. 建筑配電系統(tǒng)
在商業(yè)綜合體、寫字樓、住宅小區(qū)、醫(yī)院等建筑的配電柜、配電箱、弱電間，均需部署SPD進(jìn)行電源防雷保護(hù)。根據(jù)《建筑物電氣設(shè)計規(guī)范 GB 50052》要求，在進(jìn)線端設(shè)置I級浪涌保護(hù)器時，必須配合專用后備保護(hù)器（SCB/SFB）：
SPD額定沖擊電流 Iimp ≥ 12.5kA（10/350μs）；
后備保護(hù)器通流能力需 ≥ Iimp；
建議選型：SCB-40KA/63A 或 SCB-50KA/80A，延時保護(hù)型。
2. 工業(yè)控制系統(tǒng)
在自動化工廠、變頻驅(qū)動、PLC控制柜、機(jī)器人車間等區(qū)域，SPD部署密集且電磁干擾強(qiáng)，極易發(fā)生雷擊或浪涌疊加事故。
推薦使用具備快速脫扣功能的SFB（Selective Fuse Backup）模塊；
同時具備過壓保護(hù)與電弧隔離功能；
搭配SPD參數(shù)：
Uc：385V AC；
Imax：40kA（8/20μs）；
后備保護(hù)器：SFB-40KA/125A，短路斷開時間 ≤ 100ms。
3. 電力系統(tǒng)（變電站、箱變、環(huán)網(wǎng)柜）
高壓進(jìn)線/中壓母線配電柜常用I類或II類SPD，在此類系統(tǒng)中：
SPD Iimp ≥ 25kA~50kA；
后備保護(hù)器要求具備 100kA 以上通流耐受；
推薦使用專用SPD后備隔離器，具備短延時、低阻抗特性；
可選型號：SCB-100KA/160A，響應(yīng)時間 < 0.5ms；
配合帶遠(yuǎn)程告警觸點（用于SCADA或遠(yuǎn)程信號）。
4. 數(shù)據(jù)中心與機(jī)房
IT系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換核心設(shè)備對電壓擾動極其敏感，需部署多級SPD（B+C+D級）進(jìn)行精細(xì)分段防護(hù)。
要求后備保護(hù)器不得對SPD正常放電形成干擾；
應(yīng)選用低漏電流型、動作限流型 SCB 或 SFB；
如：SPD參數(shù)：Uc = 275V AC；Imax = 20kA；
后備保護(hù)器選型：SCB-25KA/32A，動作延遲≤1ms；
配合隔離開關(guān)安裝，便于維護(hù)。
5. 軌道交通與機(jī)場
軌道交通供電系統(tǒng)雷擊密度高、接地復(fù)雜，SPD與后備保護(hù)器需成套選型設(shè)計，滿足連續(xù)高通流和冗余切換。
要求具備選通信號輸出、火災(zāi)聯(lián)動端子；
配置冗余SCB + 熔斷器雙保險；
后備保護(hù)器選型：SCB-50KA/100A + gL型熔斷器 125A。
五、地凱科技后備保護(hù)器的參數(shù)搭配與選型參考
后備保護(hù)器必須根據(jù)SPD的沖擊電流、工頻漏電流、線路短路容量等進(jìn)行科學(xué)搭配：
SPD參數(shù)，推薦后備保護(hù)器型號：
Iimp = 12.5kA，Uc = 385V，SCB-40KA/63A，建筑總配電箱使用
Imax = 40kA，Uc = 275V，SCB-25KA/40A，二級防雷箱使用
Iimp = 25kA，Uc = 385V，SCB-100KA/125A，工業(yè)電控柜、環(huán)網(wǎng)柜
Imax = 100kA，Uc = 385V，SFB-100KA/160A 限流型，鐵路、機(jī)場等高可靠場景
Imax = 20kA，Uc = 275V（IT機(jī)房），SCB-20KA/32A（低漏電專用） 精密設(shè)備防護(hù)，避免誤脫扣
六、安裝與部署方案建議
安裝位置要求：
后備保護(hù)器須安裝于SPD前端（即SPD與總電源之間）；
距離越近越好，接線長度應(yīng) ≤ 0.5米；
宜采用銅排或大截面導(dǎo)線（≥6mm²）連接。
接地系統(tǒng)配合：
TN-C、TN-S系統(tǒng)：必須與總等電位接地排連接；
IT系統(tǒng)：需使用隔離型后備保護(hù)器；
TT系統(tǒng)：注意與漏電保護(hù)裝置配合，避免誤動作。
安裝環(huán)境要求：
室內(nèi)IP20及以上防護(hù)等級；
工作溫度 -25℃~+60℃；
具備故障指示窗口或遙信端子，便于遠(yuǎn)程運維。
七、國家標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)與合規(guī)性
后備保護(hù)器及其應(yīng)用部署應(yīng)符合以下國家與國際標(biāo)準(zhǔn)：
標(biāo)準(zhǔn)編號 標(biāo)準(zhǔn)名稱
GB/T 18802.1-2023 低壓配電系統(tǒng)用浪涌保護(hù)器 第1部分：性能要求與試驗方法
GB 50054 低壓配電設(shè)計規(guī)范
GB 50057 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范
地凱科技后備保護(hù)器作為浪涌保護(hù)系統(tǒng)的“守門人”，在保障SPD安全運行、防止設(shè)備二次損害方面發(fā)揮著不可替代的作用。隨著雷電防護(hù)智能化、系統(tǒng)化趨勢的發(fā)展，SCB/SFB等專用后備保護(hù)器已成為現(xiàn)代配電系統(tǒng)中必須配置的重要電氣元件。在工程設(shè)計中，只有根據(jù)SPD等級、系統(tǒng)接地類型、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素合理選型后備保護(hù)器，才能確保電氣系統(tǒng)安全、可靠、持續(xù)地運行。
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