摘要：
現有熔斷器和斷路器在與 SPD 配合使用時顯現出來的電涌電流耐受能力的不足，引出提升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 工頻短路電路分斷能力的影響，最后給出不同元器件的選用要點及配合建議。
隨 著 現 代 電 子 設 備 對 防 雷 保 護 的 要 求 日 益 嚴 格 ， 安 裝 電 涌 保 護 器
（SurgeProtectionDevice， SPD） 抑制線路上的浪涌和瞬態過電壓、泄放線路上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短路劣化，給系統帶來安全隱患。這就要求 SPD 需串聯過流保護裝置使用， 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12 部分：選擇和使用導則》的附錄 K 中，都規定了在電涌保護器（SPD）靠近相線側需串聯安裝過流保護器，通常稱為 SPD 的后備保護裝置。
1 常見 SPD 后備保護裝置的電涌電流耐受能力
在目前的 IEC 標準及國內的標準中，通常選用常見的過電流保護裝置熔斷器和斷路器作為 SPD 的后備保護裝置。由于熔斷器和斷路器主要作為工頻過電流的保護裝置，其電涌電流耐受能力并不是很理想。
1.1 常見熔斷器的電涌電流耐受能力
關于熔斷器的電涌電流耐受能力在 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 10kA 的 SPD，需要額定電流為 160A 的熔斷器作為后備保護裝置； 對于 Iimp 為 25kA 的 SPD，需要額定電流為 315A 的熔斷器作為后備保護裝置。
b. 對于 II 類分類試驗 SPD（T2）來說，標稱放電電流 In 為 25kA 的 SPD，需要額定電流為 80A 的熔斷器作為后備保護裝置；In 為 40kA 的 SPD，需要額定電流為 125A 的熔斷器作為后備保護裝置。
因此，無論是 T1 還是 T2 類 SPD，標準推薦的熔斷器的額定電流都明顯偏大， 而且往往會超過 SPD 上游母線上的過流保護裝置額定值，從而因過流保護參數倒置而導致 SPD 后備保護裝置無效。
1.2 常見斷路器的電涌電流耐受能力
目前，關于斷路器的電涌電流耐受能力，國內或國外標準都沒有提出明確的匹配建議。上海市防雷中心防雷產品測試中心與知名斷路器廠家展開合作，對斷
路器的電涌電流耐受能力作了深入研究。
a. 斷路器在 10/350μs 沖擊電流下的耐受能力很弱，即使是 125A 額定電流的斷路器，也僅能耐受約 4kA 的 10/350μs 電流，基本無法和常用的 T1 類 SPD 配合使用。
b. 斷路器在 8/20μs 沖擊電流下的耐受能力和熔斷器類似，In 為 30kA 的 T2 類 SPD，需要額定電流為 100A 或 125A 的斷路器作為后備保護裝置，很可能超過了上游相線上過流保護裝置的額定值。
因此，斷路器無法直接與 T1 類 SPD 配合使用，或者因上下游過流保護參數倒置而導致 T2 類 SPD 的后備保護裝置無效?？梢?，無論是熔斷器還是斷路器，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提升
目前常見的熔斷器或斷路器不能作為 SPD 專用后備保護器的矛盾點在于電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（響應時間相對較快，在 ns 級別）， 擊穿后相當于短路，會分流大部分的電涌電流。
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，如果續流不能遮斷，很容易引起火災。對斷路器而言，可以將氣體放電管的一個極并聯在斷路器的動觸頭回路上，當斷路
器動作后，自然也將氣體放電管從電路切斷了，這就避免了由于續流不能遮斷引起的火災。
3 結論
民用建筑電氣設計標準:GB51348-2019,對后備保護裝置使用提出具體要求： 1、分斷 SPD 安裝線路的預期短路電流；
2、耐受通過 SPD 的電涌電流不斷開
3、分斷 SPD 內置熱保護所不能斷開的工頻電流。
專用的后備保護器就能很好的解決目前熔斷器和斷路器不能成為 SPD 合格的后備保護器。
