在現代低壓配電系統中，電涌保護器（SPD）已經成為防雷體系中的核心元件，用于限制雷電和操作過電壓對電氣設備的沖擊。然而，在 SPD 的應用過程中，一個關鍵的問題常常被忽視：SPD 前端必須有專用的過電流保護裝置與其配套使用。傳統的熔斷器和斷路器雖然能承擔過電流保護功能，但其脫扣特性與 SPD 的工作特性并不完全匹配，導致 SPD 在遭受雷電沖擊或發生失效時不能被有效保護。

在此背景下，SCB（SPD 專用后備保護器）應運而生，成為規范強制要求的專用保護單元。

一、SCB 后備保護器的定義與工作目的

SCB（Surge protective device backup protector），中文稱SPD 外部專用脫離器或電涌后備保護器。其核心作用是：

1. 為 SPD 提供專用過電流保護

當 SPD 因過熱、老化、擊穿、短路等原因失效時，其內部可能出現持續工頻短路電流，此時必須在毫秒級快速切斷，否則會導致：

SPD 本體燒毀

引發配電箱冒煙、起火

損壞與 SPD 相連的母線、開關、電氣終端

SCB 的設計初衷便是在 SPD 出現異常時，立刻將 SPD 從系統中剝離。

2. 在雷電沖擊時“不分斷”

這是 SCB 相對普通熔斷器和斷路器最大的技術優勢。

SPD 在雷擊時會釋放巨大瞬態雷電流，普通熔斷器可能會誤動作提前熔斷，使 SPD 失效，導致雷電流無法泄放；而 SCB 的設計是在承受大沖擊雷電流（8/20μs 或 10/350μs 波形）時保持不分斷，確保 SPD 順利泄放雷電流，真正發揮保護作用。

3. 降低 SPD 失效造成的系統隱患

SPD 長時間運行后可能因熱擊穿或短路失效，SCB 能即時切除故障 SPD，避免：

線路持續附加電流帶來的過熱

引發配電柜火災

電網對地短路事故

因此，SCB 是 SPD 全生命周期安全運行不可或缺的一部分。

二、SCB 后備保護器的工作原理

根據 NB/T 42150-2021《低壓電涌保護器專用保護裝置》，SPD 前端必須串聯過電流保護裝置。SCB 的工作原理可概括為：

1. 雷電流沖擊過程：不動作、保持導通

SPD 的防雷過程需要大電流瞬時導通，SCB 必須具備：

高耐雷電流能力

強抗沖擊能力(如 40kA 8/20μs 以上)

低阻抗通道以保證雷電流順利泄放

其結構設計采用加厚觸點、高強度合金材料和特殊滅弧結構，使 SCB 能承受雷擊時的尖峰高能量而不誤脫扣。

2. SPD 故障時：快速分斷

當 SPD 由于老化或異常出現工頻電流（50Hz）持續流動時，這種持續電流通常不大，但會導致 SPD 發熱燒毀，SCB 會：

精準識別工頻電流特征

在數十毫秒內快速斷開

將 SPD 從系統中切除

從而消除火災隱患。

3. 可選配遠程告警功能

一些SCB可配合監控系統，實現：遠程報警，狀態指示，維護提醒

方便運維人員在 SPD 脫離后及時更換。

三、SCB 后備保護器的核心技術優勢

1. 專為 SPD 定制，匹配度遠超熔斷器/斷路器

傳統熔斷器、斷路器與 SPD 存在如下不匹配問題：

雷擊瞬時大電流，SPD 導通泄放雷電流，熔斷器可能熔斷，SPD 失效、后續無防雷措施

SPD 熱擊穿，產生持續工頻電流，熔斷器脫扣時間較慢，SPD 著火風險高

SPD 老化短路，產生線路短路，斷路器可能無法分辨，易造成誤動或拒動

而 SCB 后備保護器具備：

抗雷電沖擊不分斷

工頻故障快速切除

嚴格按照 SPD 特性設計匹配性極高

是真正意義上的專用保護器。

2. 高雷電流承受能力

以典型型號參數為例（根據你提供的圖片信息，如 40kA 8/20μs）：

瞬態沖擊耐受能力高

在 SPD 防護雷擊時保持通路不分斷

確保 SPD 不因誤動作而被切除

這使得 SCB 能保證 SPD 在大雷擊條件下仍能正常釋放雷電流。

3. 快速分斷小工頻電流

SPD 失效時往往只產生幾安培到幾十安培的工頻電流，一般熔斷器不易快速識別，小電流持續過熱會引發火災，而 SCB 通過：

小電流靈敏識別

正確分辨雷電流與工頻電流

工頻故障分斷時間可 ≤20ms

從而防患于未然。

4. 滿足國家標準，安全性強

SCB 符合：

NB/T 42150-2021 低壓電涌保護器專用保護裝置

GB/T 18802 系列 SPD 標準的配套要求

GB50057 建筑物防雷設計規范中 SPD 外部保護器要求

屬于標準規定必須使用的 SPD 專用保護裝置。

5. 提供遠程告警與狀態指示（可選）

SCB 支持：

常開、常閉觸點

脫扣信號輸出

遠程報警系統

PLC、BMS、消防系統對接

可實現智能化安全監控。

四、SCB 后備保護器的選型方法

SCB 的選型需根據 SPD 及系統參數確定。以下為專業選型步驟。

1. 根據 SPD 類型選擇匹配的 SCB

不同 SPD 級別對 SCB 的耐流能力不同：

T1（10/350 μs）：承受雷擊直擊浪涌，SCB 需具備大能量通流能力

T2（8/20 μs）：防感應雷、電網切換，SCB 需耐受 20–40kA 以上

T3（電子設備前端）：精細保護，SCB 相對容量要求較低

若 SPD 的 Imax 值較大，應優先選擇大通流能力 SCB。

2. 根據配電方式選擇極數

常見選型：

單相系統：1P/2P

三相系統：3P/4P

直流系統：1P/2P

應確保每個 SPD 保護模塊均對應一個 SCB。

3. 安裝方式與端子容量匹配

依據產品參數：

35mm 電氣導軌安裝

壓線框連接柱

支持 6–25mm2 導線

確保與現場布線習慣和導線截面積一致。

五、防雷SCB 后備保護器與 SPD 的配合關系

SPD 與 SCB 的關系是一體化協作：

1. SPD 負責防雷，SCB 負責保護 SPD

SPD：泄放雷電流，保護設備

SCB：保護 SPD，自身不防雷

兩者必須配套安裝，缺一不可。

2. SCB 的脫扣特性與 SPD 的動作特性完全匹配

通過雷電時不動作

SPD 失效時迅速切斷

這是傳統過電流保護器無法實現的。

3. SCB 提高 SPD 的整體壽命與可靠性

減少了 SPD 失效導致的連帶風險。

六、SCB 后備保護器的行業應用場景

SCB 適用于所有安裝 SPD 的場所，包括：

1. 配電房與建筑供電系統

一級配電柜（T1 SPD）

樓層配電箱（T2 SPD）

防止 SPD 失效導致配電柜火災。

2. 光伏發電系統（DC1500V）

高壓直流光伏匯流箱

光伏逆變器前端

高溫、浪涌頻繁工況下尤為需要 SCB。

3. 通信機房與基站

AC/DC 雙系統

雷擊密集區域

SCB 與 SPD 配合保護重要通信設備。

4. 工業控制設備

PLC 系統

自動化生產線

變頻器、電機控制器

高可靠性需求決定必須使用 SCB。

5. 鐵路、軌交、機場等大型基礎設施

SPD 多、且雷擊風險高，SCB 可以防止 SPD 失效造成信號系統事故。