《低壓半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器用集成模塊技術(shù)規(guī)范》

ICS29.120.40

CCSK31T/CEC

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/CECXXXX-20XX

低壓半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器用

集成模塊技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforintegratedmodule

usedinlow-voltagesemiconductorcircuitbreaker

（征求意見稿）

（在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上）

20XX—XX—XX發(fā)布20XX—XX—XX實施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布

T/CECXXXX-202X

低壓半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器用集成模塊技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了低壓半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器用集成模塊的術(shù)語和定義、符號和縮略語、分類與組件關(guān)

系、技術(shù)要求、試驗方法和檢驗規(guī)則。

本文件適用于交流1000V和直流1500V以下的配電系統(tǒng)中低壓半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器集成模塊。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T2421—2020環(huán)境試驗概述和指南

GB/T2423.1—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫

GB/T2423.2—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B：高溫

GB/T2423.50—2012環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Cy：恒定濕熱

GB/T14048.1—2012低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：總則

GB/T14048.2—2020低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第2部分：斷路器

GB/T16935.1—2008低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合第1部分：原理、要求和試驗

GB/T4937.13—2018半導(dǎo)體器件機械和氣候試驗方法第13部分：鹽霧

GB/T17626.2—2006電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗

GB/T17626.3—2016電磁兼容試驗和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度試驗

GB/T17626.4—2008電磁兼容試驗和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度實驗

GB/T17626.5—2008電磁兼容試驗和測量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗

GB/T17626.8—2006電磁兼容試驗和測量技術(shù)工頻磁場抗擾度試驗

GB/T17626.6—2008電磁兼容試驗和測量技術(shù)射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度

GB/T17799.2—2003電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗

JB/T6306—1992電力半導(dǎo)體模塊外形尺寸

IEC60749-34—2010半導(dǎo)體器件機械和氣候測試方法第34部分:功率循環(huán)

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器SemiconductorcircuitbreakerSCCB

具有半導(dǎo)體開關(guān)元件的保護裝置，由機械開關(guān)元件串聯(lián)實現(xiàn)隔離功能，能接通、承載以及分?jǐn)嗾?/p>

電路條件下的電流，也能在所規(guī)定的非正常電路（例如短路）下接通、承載一定時間和分?jǐn)嚯娏鳌?/p>

注：改寫GB/T14048.2—2020。

3.2

1

T/CECXXXX-202X

集成模塊Integratedmodule

一個包含多個組件或功能的獨立單元，這些組件或功能被組合在一起以實現(xiàn)特定的任務(wù)或功能。

3.3

半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器用集成模塊SemiconductorcircuitbreakerIntegratedmodules

集成半導(dǎo)體開關(guān)單元及輔助功能單元，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器功能的集成模塊。

3.4

半導(dǎo)體開關(guān)的單元Semiconductorswitchingunit

由功率半導(dǎo)體器件串并聯(lián)構(gòu)成，實現(xiàn)接通、承載以及分?jǐn)嗾ｋ娐窏l件下的電流，并在所規(guī)定的非

正常電路（例如短路）下接通、承載一定時間和分?jǐn)嚯娏鞯拈_關(guān)單元。

3.5

隔離驅(qū)動單元Isolationdriveunit

用于控制和驅(qū)動功率半導(dǎo)體器件（如MOSFET、IGBT、SiC、GaN等）的電子設(shè)備或電路。主要作用

是提供電氣隔離，確保來自低電壓電路（通常是控制信號和邏輯電路）的信號和電源與高電壓電路中的

功率半導(dǎo)體器件之間的隔離，以確保安全性、可靠性和電路保護。

3.6

信號處理單元signalprocessingunit

用于接收、分析、處理和轉(zhuǎn)換來自各種傳感器或輸入源的信號。其主要任務(wù)是對信號進(jìn)行數(shù)字或模

擬處理，以提取有用的信息用來對故障的判斷處理。

3.7

輔助供電的單元auxiliarypowersupplyunit

用于給半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器用集成模塊中各個功能組件或單元提供工作電能。

3.8

功率半導(dǎo)體器件powersemiconductordevice

又稱電力電子器件（PowerElectronicDevice），用于電能變換和電能控制電路中的大功率(通常

指電流為數(shù)十至數(shù)千安，電壓為數(shù)百伏以上)電子器件。

3.9

故障信號處理時間faultsignalprocessingtime

從開始檢測到故障信號到控制單元處理完故障信息并做出回應(yīng)的時間。

3.10

分?jǐn)鄷r間breakingtime

從半導(dǎo)體開關(guān)單元接受到斷開動作信號瞬間起到半導(dǎo)體開關(guān)單元完全分?jǐn)酁橹沟臅r間間隔。

注：改寫GB/T14048.1—2012,2.5.39

3.11

接通時間makingtime

從半導(dǎo)體開關(guān)單元接受到閉合動作信號瞬間起到半導(dǎo)體開關(guān)單元完全閉合為止的時間間隔。

3.12

自動重合閘時間automaticreclosingswitchtime

從半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器分?jǐn)嗪?，到斷路器自動重新接通的時間間隔。

3.13

短路電流整定值short-circuitcurrentsetting

使半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器進(jìn)行無任何人為延時關(guān)斷動作的電流額定值。

注：改寫GB/T14048.2—2020。

3.14

過載電流整定值overloadcurrentsetting

2

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使半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器進(jìn)行過載故障處理動作的電流整定值。

注：改寫GB/T14048.2—2020。

3.15

短路分?jǐn)嗄芰hort-circuitbreakingcapacity

在規(guī)定的條件及額定工作電壓下,半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器能夠進(jìn)行短路電流分?jǐn)嗟哪芰χ怠?/p>

注：改寫GB/T14048.2-2020。

4符號和縮略語

下列符號和縮略語適用于本文件。

DC：直流

AC:交流

Ue：額定工作電壓

Ui：額定絕緣電壓

Uimp：額定沖擊耐受電壓

Ie：額定工作電流

Icw：額定短時耐受電流

Is：短路電流設(shè)定閾值

Io：過載電流設(shè)定閾值

tp：故障信號處理時間

to：分?jǐn)鄷r間

tc：接通時間

SCCB：半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器

SCCBIM：半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器用集成模塊

5分類與組件關(guān)系

5.1分類

根據(jù)應(yīng)用場合，可分為以下幾類：

——適用于直流單極或交流單相的SCCBIM,如圖1

——適用于直流雙極的SCCBIM,如圖2

——適用于交流三相的SCCBIM,如圖3

3

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圖1適用于直流單極或交流單相的SCCBIM用例示意圖

圖2適用于直流雙極的SCCBIM用例示意圖

4

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圖3適用于交流三相的SCCBIM用例示意圖

上面用例示意圖中，有以下幾點：

1、g,d,s分別對應(yīng)的是場效應(yīng)管的柵極、漏極與源極。同樣地，b,c,e分別對應(yīng)的晶體管的基極、

集電極和發(fā)射極。用于外部測量或者拓展端口，在設(shè)計半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器時可以不連接。

2、U對應(yīng)電壓傳感器采樣電壓輸出端；I對應(yīng)電流傳感器采樣電流輸出端；T對應(yīng)溫度傳感器采樣

半導(dǎo)體器件溫度輸出端；SCF對應(yīng)的是SCCBIM內(nèi)部集成硬件短路保護反饋信號，反饋是否發(fā)生故障；

Signal表示隔離驅(qū)動單元的控制信號輸入端；GND表示弱電的接地，VCC對應(yīng)輔助電源接入端。

3、強電輸入端和強電輸出端的保護電路按照對應(yīng)線路連接。

5.2集成模塊內(nèi)部組件及關(guān)系

半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器用集成模塊作為半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器的功率單元部分，主要包含功率半導(dǎo)

體及其外圍組件單元及輔助功能單元等，用例示意圖如附錄圖1、2、3所示。

其中，功率單元包含功率半導(dǎo)體及外圍組件，通過強電輸入和輸出端與需要保護的線路連接，利用

功率半導(dǎo)體開關(guān)分?jǐn)嚯娐贰?/p>

隔離驅(qū)動單元主要用來驅(qū)動和控制功率半導(dǎo)體器件，控制信號端分別與模塊內(nèi)部信號處理單元、外

部端口Signal連接，經(jīng)過隔離驅(qū)動單元后的驅(qū)動信號輸出端與功率半導(dǎo)體及外圍組件單元連接。

信號處理單元主要用于處理電流傳感器采樣電流值，判斷故障的發(fā)生，并輸出信號給隔離驅(qū)動單元，

并將故障反饋信號經(jīng)過模塊外部端口SCF輸出。

電壓傳感器用于對電壓的采樣，包含輸入端和輸出端的直流正負(fù)極對地電壓、極間電壓、交流相電

壓和線電壓，通過模塊外部端口U輸出。

電流傳感器用于對電流的采樣，包含直流正負(fù)極電和交流相電流，通過模塊內(nèi)部信號處理單元對故

障進(jìn)行檢測和判斷，也通過模塊外部端口I輸出。

溫度傳感器用于對集成模塊內(nèi)部溫度的采樣，主要監(jiān)測半導(dǎo)體器件的溫度變化，并通過模塊外部端

口T輸出。

輔助供電單元主要負(fù)責(zé)給集成模塊內(nèi)部的電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、隔離驅(qū)動單元、

信號處理單元等部分進(jìn)行供電，通過模塊外部端口VCC輸入。

集成模塊外部端口情況如下：

5

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表1集成模塊各端口名稱及功能說明

端口名稱外接功能

拓展口

g/bMOS管的柵極或者晶體管的基極

d/cMOS管的漏級或者晶體管的集電極

s/eMOS管的源極或者晶體管的發(fā)射極

輸出口

U采樣電壓輸出口

GND1采樣電壓接地口

I采樣電流輸出口

GND2采樣電流接地口

T采樣溫度輸出口

GND3采樣溫度接地口

SCF短路保護信號輸出口

輸入口

Signal驅(qū)動控制輸入口

GND4驅(qū)動控制接地口

VCC輔助電源輸入口

GND5輔助電源接地口

端口g,d,s分別對應(yīng)的是場效應(yīng)管的柵極、漏極與源極。同樣地，b,c,e分別對應(yīng)的晶體管的基極、

集電極和發(fā)射極。用于外部測量或者拓展端口，在設(shè)計半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器時可以不連接；

端口U對應(yīng)電壓傳感器采樣電壓輸出端；

端口I對應(yīng)電流傳感器采樣電流輸出端；

端口T對應(yīng)溫度傳感器采樣半導(dǎo)體器件溫度輸出端；

端口SCF對應(yīng)的是SCCBIM內(nèi)部集成硬件短路保護反饋信號，反饋是否發(fā)生故障；

端口Signal表示隔離驅(qū)動單元的控制信號輸入端；

端口GND表示弱電的接地；

端口VCC對應(yīng)輔助電源接入端。

端口強電輸入端和強電輸出端分別保護電路按照對應(yīng)線路連接。

5.3集成模塊端口與半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器連接關(guān)系

半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器用集成模塊（SCCBIM）作為半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器的一部分，主要負(fù)責(zé)信號

采集、快速故障處理故障分?jǐn)嗟裙δ埽ㄟ^集成模塊外部端口與通訊模塊、微控制器（MCU）模塊、供

電模塊等共同構(gòu)成半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器，連接圖如圖4。

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圖4半導(dǎo)體斷路器用集成模塊與半導(dǎo)體斷路器的連接示意圖

半導(dǎo)體斷路器用集成模塊（SCCBIM）作為半導(dǎo)體斷路器的一部分，主要負(fù)責(zé)信號采集、快速故障處

理等功能，通過集成模塊外部端口與通訊模塊、微控制器（MCU）模塊、供電模塊等共同構(gòu)成半導(dǎo)體斷

路器。

上圖中只是使用適用于直流單極或交流單相的SCCBIM作為示例，其他類型的SCCBIM同樣滿足上述

連接關(guān)系。

6技術(shù)要求

6.1通用功能要求

5.1節(jié)所述各類SCCBIM應(yīng)滿足一下基本要求：

a）應(yīng)具備電流分?jǐn)嗄芰?，實現(xiàn)電流的快速切除和恢復(fù)；

b）應(yīng)具備簡單快速的故障判斷處理能力；

c）應(yīng)具備電壓、電流、溫度等信息的采集能力；

d）應(yīng)具備5.2所述的部分外部端口，根據(jù)需求靈活組合，不局限于上述端口數(shù)量；

e）應(yīng)具備與外部散熱器相連接的地方；

f）應(yīng)具備短路和過載保護閾值可調(diào)能力。

6.2外觀要求

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6.2.1外觀質(zhì)量

標(biāo)志應(yīng)完整、準(zhǔn)確、清晰、耐久；表面無機械損傷；引腳無氧化、無銹跡、無污物、無變形、無折

斷。塑封表面的器件型號、生產(chǎn)批次、廠商（產(chǎn)地）等標(biāo)識的印刷應(yīng)自然且塑封表面不得有磨痕。

6.2.2外形尺寸

SCCBIM應(yīng)具備功能性的引腳，如5.2所述連接端口，但是不做限制。額定電流不大于300A的SCCBIM

安裝孔、幾何尺寸和封裝尺寸、散熱面平整度在JB/T6306-1992中章節(jié)3適用；額定電流超過300A

的安裝孔、幾何尺寸和封裝尺寸、散熱面平整度不做規(guī)定，以滿足用戶需求為標(biāo)準(zhǔn)。

6.3通用性能要求

6.3.1額定工作電壓（Ue）

GB/T14048.1—2012中4.3.1.1適用,并補充如下:

SCCBIM的額定工作電壓要滿足AC1000V和DC1500V以下。Ue一般表示交流相間或直流極間的電

壓。但是，對于適用于直流單極或交流單相的SCCBIM中的額定工作電壓一般表示直流極地電壓或交流

相電壓。

6.3.2額定絕緣電壓（Ui）

GB/T14048.1—2012中4.3.1.2適用,并補充如下:

SCCBIM在任何情況下最大的額定工作電壓值不應(yīng)該超過額定絕緣電壓值。若無特殊說明，則規(guī)定

額定工作電壓的最高值為額定絕緣電壓值。

6.3.3額定沖擊耐受電壓（Uimp）

GB/T14048.1—2012中4.3.1.3適用,并補充如下:

SCCBIM的額定沖擊耐受電壓應(yīng)該大于SCCBIM所處電路中可能產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓規(guī)定值，

6.3.4額定工作電流（Ie）

對SCCBIM而言，額定工作電流就是額定不間斷電流（In）（見GB/T14048.1—2012中4.3.2.4），

SCCBIM的額定工作電流由制造商規(guī)定，額定工作電流的確定應(yīng)考慮到額定工作電壓。

6.3.5額定接通能力

GB/T14048.1—2012中4.3.5.2適用,并補充如下:

SCCBIM的額定接通能力的規(guī)定要考慮額定工作電壓和額定工作電流，一般要低于額定工作電流。

6.3.6額定分?jǐn)嗄芰?/p>

GB/T14048.1—2012中4.3.5.3適用,并補充如下:

SCCBIM的額定分?jǐn)嗄芰εc傳統(tǒng)機械斷路器區(qū)別較大，由于其快速性，其在未達(dá)到最大故障電流就

能夠?qū)⒐收宵c隔離。故其額定分?jǐn)嗄芰H表示在滿足SCCBIM能夠在規(guī)定時間內(nèi)，在保證SCCBIM安全前

提下，能夠良好關(guān)斷的電流值。該值的確定要考慮額定工作電壓和額定工作電流，并且SCCBIM應(yīng)能夠

分?jǐn)嘈∮诘扔谄漕~定分?jǐn)嗄芰Φ娜魏坞娏髦怠?/p>

6.3.7額定短時耐受電流（ICW）

GB/T14048.1—2012中4.3.6.1適用,并補充如下:

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T/CECXXXX-202X

SCCBIM的額定短時耐受電流根據(jù)模塊內(nèi)部所使用半導(dǎo)體參數(shù)和設(shè)計時預(yù)留容量確定，該值由制造

商規(guī)定。在保證SCCBIM散熱良好的情況下，能夠在2倍SCCBIM分?jǐn)鄷r間to內(nèi)安全運行的電流設(shè)為最

大短時耐受電流。額定短時耐受電流的規(guī)定值應(yīng)該小于最大短時耐受電流。

注1：SCCBIM與機械式斷路器的分?jǐn)嘣碓诒举|(zhì)上具有區(qū)別，承受額定短時耐受電流能力有限，并

受散熱影響較大，故制造商在生產(chǎn)SCCBIM要保證在良好散熱條件下，SCCBIM能夠短時承受4倍額定工

作電流，并且良好分?jǐn)唷?/p>

注2：SCCBIM能夠短時承受1倍、2倍、3倍及4倍額定工作電流的時間要不小于16倍、8倍、4

倍及2倍SCCBIM斷開時間to。

6.3.8故障信號處理時間（tp）

SCCBIM內(nèi)部應(yīng)該在不與模塊外部微處理器（MCU）連接的情況下，仍具備故障檢測、判斷與處理能

力。故障信號處理時間應(yīng)該包含傳感器采集時間和信號處理時間，該值不大于80μs。

6.3.9分?jǐn)鄷r間（to）

SCCBIM的分?jǐn)鄷r間和內(nèi)部半導(dǎo)體器件及外圍組件相關(guān)，該值不大于10μs。

6.3.10接通時間（tc）

SCCBIM的分?jǐn)鄷r間和內(nèi)部半導(dǎo)體器件及外圍組件相關(guān)，該值不大于10μs。

6.3.11短路保護

SCCBIM內(nèi)部具備在短路條件下檢測、判斷并分?jǐn)喽搪冯娏鞯亩搪繁Ｗo能力，除此之外，也具備與

外部微處理器（MCU）配合，分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰?，并且短路電流設(shè)定閾值Is可根據(jù)短路電流整定值進(jìn)

行修改。

6.3.12過電流保護

SCCBIM內(nèi)部具備在過載條件下檢測、判斷并分?jǐn)噙^載電流的過電流保護能力，除此之外，也具備

與外部微處理器（MCU）配合，分?jǐn)噙^載電流的能力，并且過載電流設(shè)定閾值Io可根據(jù)過載電流整定值

進(jìn)行修改。

6.3.13溫度信號輸出及過溫保護

SCCBIM在散熱良好的條件下，在-10℃~+60℃環(huán)境溫度下可正常工作，并且滿足溫度信號輸出與過

溫保護功能。

6.3.14自動重合閘功能

SCCBIM在完成分?jǐn)噙^程后，能夠自動重新閉合，自動重合閘時間不應(yīng)大于3ms。

6.3.15泄漏電流

SCCBIM在分?jǐn)嗪?，無絕緣故障，由于功率半導(dǎo)體特性導(dǎo)致流過半導(dǎo)體（固態(tài)）斷路器的電流，該

值應(yīng)不大于5mA。

6.3.16SCCBIM功耗

SCCBIM在額定工作電壓和額定工作電流運行條件下，功耗應(yīng)不大于系統(tǒng)額定功率的2‰。

6.3.17最大容許短路電流上升率

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SCCBIM在額定工作電壓下，最大容許短路電流上升率不大于1kA/us。

6.4介電性能

6.4.1沖擊耐受電壓

GB/T14048.1—2012中7.2.3.1適用，并補充如下：

SCCBIM利用半導(dǎo)體開關(guān)分?jǐn)嚯娏?，不存在機械斷路器中的機械執(zhí)行機構(gòu)。其內(nèi)部半導(dǎo)體開關(guān)及相

關(guān)組件應(yīng)該能夠承受表2中規(guī)定的與其他單元的額定沖擊耐受電壓，試驗參考表3中規(guī)定的半導(dǎo)體開關(guān)

過電壓類別相對的試驗電壓。

表2沖擊耐受電壓

額定沖擊耐受電試驗電壓與相應(yīng)海拔

壓UimpU1.2/50kV

kV海平面200m500m1000m2000m

0.330.350.350.350.340.33

0.50.550.540.530.520.5

0.80.910.90.90.850.8

1.51.751.71.71.61.5

2.52.952.82.82.72.5

表3與額定絕緣電壓對應(yīng)的介電試驗電壓

b

額定絕緣電壓Ui交流試驗電壓（r,m,s）直流試驗電壓

VVV

Ui≤6010001415

60＜Ui≤30015002120

300＜Ui≤69018902670

690＜Ui≤80020002830

800＜Ui≤100022003110

a

1000＜Ui≤1500——3820

a僅適用于直流。

b試驗電壓值依據(jù)GB/T16935.12008中4.1.2.3.1第3段。

6.4.2電氣強度

SCCBIM應(yīng)無擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象、引腳功能、電氣性能無異常。

6.4.3電氣間隙

SCCBIM的結(jié)構(gòu)應(yīng)使電氣間隙足夠6.4.1要求的額定沖擊耐受電壓。

電氣間隙應(yīng)大于表4對應(yīng)情況B(均勻電場)所列之值，以抽樣試驗來驗證。如果與額定沖擊耐受電

壓和污染等級有關(guān)的電氣間隙大于或等于表4情況A(非均勻電場)所列之值，則不需進(jìn)行試驗。

表4空氣中最小電氣間隙

額定沖最小電氣間隙/mm

10

T/CECXXXX-202X

擊耐受情況A非均勻電場條件情況B均勻電場條件

電壓Uimp污染等級污染等級

kV12341234

0.330.010.20.81.60.010.20.81.6

0.50.040.20.81.60.040.20.81.6

0.80.10.20.81.60.10.30.81.6

1.50.50.50.81.60.30.60.81.6

2.51.51.51.51.60.61.21.21.6

注：空氣中最小電氣間隙是以1.2/50us沖擊電壓為基礎(chǔ)，其氣壓為80kPa相當(dāng)于2000m海拔處正常大氣

壓。

6.4.4爬電距離

基本絕緣的爬電距離不應(yīng)小于表5中的規(guī)定值；附加絕緣的爬電距離至少為基本絕緣規(guī)定值；加強

絕緣的爬電距離至少為基本絕緣規(guī)定值的兩倍；功能性絕緣的爬電距離不應(yīng)小于表6規(guī)定值。

表5基本絕緣的最小爬電距離

工作電壓爬電距離

Vmm

污染等污染等級2污染等級3

級1材料組材料組

IIIIIIa/IIIbIIIIIIa/IIIb

≤500.20.60.61.21.51.71.9

＞50且≤1250.30.81.11.51.92.12.4

＞125且≤2500.61.31.82.53.23.64.0

＞250且≤4001.02.02.84.05.05.66.3

＞400且≤5001.32.53.65.06.37.18.0

＞500且≤8001.83.24.56.38.09.010.0

＞800且≤10002.44.05.68.010.011.012.5

＞1000且≤12503.25.07.11012.514.016.0

＞1250且≤16004.26.39.012.516.018.020.0

＞1600且≤20005.68.011.016.020.022.025.0

＞2000且≤25007.510.014.020.025.028.032.0

＞2500且≤320010.012.518.025.032.036.040.0

＞3200且≤400012.516.022.032.040.045.050.0

＞4000且≤500016.020.028.040.050.056.063.0

＞5000且≤630050.025.036.050.063.071.080.0

＞6300且≤800025.032.045.063.080.090.0100.0

＞8000且≤1000032.040.056.080.0100.0110.0125.0

＞10000且≤1250040.050.071.0100.0125.0140.0160.0

繞組漆包線認(rèn)為是裸露導(dǎo)線，爬電距離不必大于表4規(guī)定的相應(yīng)間隙。

對于不會發(fā)生漏電起痕的玻璃、陶瓷和其他無機絕緣材料，爬電距離不必大于相應(yīng)的電氣間隙。

除了隔離變壓器的次級電路，工作電壓不必小于器具的額定工作電壓。

11

T/CECXXXX-202X

表6功能性絕緣的最小爬電距離

工作電壓爬電距離

Vmm

污染污染等級2污染等級3

等級1材料組材料組

IIIIIIa/IIIbIIIIIIa/IIIb

≤500.20.60.81.11.41.61.8

＞50且≤1250.30.71.01.41.82.02.2

＞125且≤2500.41.01.42.02.52.83.2

＞250且≤4000.81.62.23.24.04.55.0

＞400且≤5001.02.02.84.05.05.66.3

＞500且≤8001.83.24.56.38.09.010.0

＞800且≤10002.44.05.68.010.011.012.5

＞1000且≤12503.25.07.110.012.514.016.0

＞1250且≤16004.26.39.012.516.018.020.0

＞1600且≤20005.68.011.016.020.022.025.0

＞2000且≤25007.510.014.020.025.028.032.0

＞2500且≤320010.012.518.025.032.036.040.0

＞3200且≤400012.516.022.032.040.045.050.0

＞4000且≤500016.020.028.040.050.056.063.0

＞5000且≤630050.025.036.050.063.071.080.0

＞6300且≤800025.032.045.063.080.090.0100.0

＞8000且≤1000032.040.056.080.0100.0110.0125.0

＞10000且≤1250040.050.071.0100.0125.0140.0160.0

對于工作電壓小于250V且污染等級1和污染等級2的PTC電熱元件，PTC材料表面上爬電距離不必大于相應(yīng)的

電氣間隙，但其端子間的爬電距離按本表規(guī)定。

對于不會發(fā)生漏電起痕的玻璃，陶瓷和其他無機絕緣材料，爬電距離不必大于相應(yīng)的電氣間隙。

6.5電磁兼容性

考慮如下兩種電磁環(huán)境：

——環(huán)境A;

——環(huán)境B.

環(huán)境A:與低壓非公用電網(wǎng)或工業(yè)電網(wǎng)的場所/裝置有關(guān)，含高騷擾源。

環(huán)境B:與低壓公用電網(wǎng)的輕工業(yè)場所/裝置有關(guān)，不含高騷擾源。

GB/T14048.1-2012中7.3.2.2適用，但作如下補充：

SCCBIM規(guī)定的抗擾度要求要高于GB/T14048.1-2012中表23的要求，目的是提高SCCBIM保護功

能的可靠性。

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T/CECXXXX-202X

6.5.1靜電放電抗擾度

SCCBIM的靜電放電抗擾度應(yīng)滿足GB/T17626.2中試驗等級2的要求。

6.5.2射頻電磁場輻射抗擾度

SCCBIM的射頻電磁場輻射抗擾度應(yīng)滿足GB/T17626.3中試驗等級2和3的要求。

6.5.3電快速瞬變/脈沖群抗擾度

SCCBIM的電快速瞬變/脈沖群抗擾度應(yīng)滿足GB/T17626.4中試驗等級4的要求。

6.5.4浪涌沖擊抗擾度

SCCBIM的浪涌沖擊抗擾度應(yīng)滿足GB/T17626.5中試驗等級1、2、3和4的要求。

6.5.5射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度

SCCBIM的射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度應(yīng)滿足GB/T17626.6中試驗等級3的要求。

6.5.6工頻磁場抗擾度

SCCBIM的工頻磁場抗擾度應(yīng)滿足GB/T17626.8中試驗等級3和4的要求。

6.5.7性能判據(jù)

在電磁兼容抗擾度試驗期間，或由于試驗結(jié)果的需要，制造商應(yīng)提供設(shè)備功能的說明和性能判據(jù)的

定義，并根據(jù)下述判據(jù)記錄在試驗報告中。

下列性能判據(jù)適用于6.5.1~6.5.6，其中主要保護功能在試驗等級1、2、3下適用性能判據(jù)A，載

試驗等級4下適用性能判據(jù)B。輔助功能在試驗等級1、2、3下適用性能判據(jù)B，在試驗等級4下適用

性能判據(jù)B。

GB/T17799.2-2003中4適用，但做如下修改：

性能判據(jù)A：在試驗期間和試驗之后,設(shè)SCCBIM應(yīng)按預(yù)定方式連續(xù)運行。當(dāng)SCCBIM按預(yù)定方式使

用時,其性能降低或功能喪失不允許低于制造商規(guī)定的性能水平。性能水平可以用允許的性能喪失來代

替。如果制造商沒有規(guī)定最低性能水平或允許喪失的性能,則二者均可從產(chǎn)品說明書和產(chǎn)品文件中得到,

或者在SCCBIM按預(yù)定的方式使用時，從用戶的合理期望中得出。

性能判據(jù)B：在試驗之后,SCCBIM應(yīng)按預(yù)定方式連續(xù)運行。當(dāng)SCCBIM按預(yù)定方式使用時,其性能降

低或功能喪失不允許低于制造商規(guī)定的性能水平。性能水平可以用允許的性能喪失來代替。在試驗期間,

允許性能降低，但實際工作狀態(tài)或存儲的數(shù)據(jù)不允許改變。如果制造商沒有規(guī)定最低性能水平或允許喪

失的性能，則者均可從產(chǎn)品說明書和產(chǎn)品文件中得到,或者在SCCBIM按預(yù)定的方式使用時,從用戶的合

理期望中得出。

性能判據(jù)C：允許出現(xiàn)暫時的功能喪失，只要這種功能可自行恢復(fù)，或者是通過操作控制器進(jìn)行操

作來恢復(fù)。

6.6溫升性能

6.6.1溫升極限

SCCBIM在規(guī)定條件下測得的幾個部件的溫升應(yīng)不超過表6規(guī)定的極限值。其強電接線端子的溫升

也不超過表6中規(guī)定的極限值。

表7SCCBIM部件的溫升極限值

13

T/CECXXXX-202X

部件名稱溫升極限值/℃

---與外部連接的接線端子125

---可觸及但不是手握的部件

金屬零件125

非金屬零件85

---正常操作時無需觸及的部件

金屬零件125

非金屬零件85

除上述所列部件外，對其他部件不做溫升規(guī)定，但以不引起相鄰絕緣部件損壞為限。

6.6.2周圍環(huán)境溫度

表7所列的溫升極限值僅適用于周圍空氣溫度保持在GB/T14048.1—2012中6.1.1規(guī)定的范圍內(nèi),

做如下修改:

注1中的“GB/T7251.1”改為“GB/T7251系列”。

6.7環(huán)境適應(yīng)性

6.7.1高溫環(huán)境

SCCBIM能夠承受高溫工作環(huán)境為125℃，濕度正常，電氣性能與初始值偏差在10%以內(nèi)。

6.7.2低溫環(huán)境

SCCBIM能夠承受低溫工作環(huán)境為-30℃，濕度正常，電氣性能與初始值偏差在10%以內(nèi)。

6.7.3高溫高濕環(huán)境

SCCBIM能夠承受高溫工作環(huán)境為85℃及濕度在85%，電氣性能與初始值偏差在10%以內(nèi)。

6.7.4鹽霧

SCCBIM的耐腐蝕能力應(yīng)滿足GB/T4937.13—2018中鹽霧試驗條件A的要求。

6.7.5功率循環(huán)

SCCBIM耐受熱應(yīng)力和機械應(yīng)力的能力應(yīng)滿足IEC60749-34—2010中試驗條件2和3的要求，試驗

后，樣品外觀應(yīng)無損傷，電氣性能與測試前初始值偏差在10%內(nèi)。

7試驗方法

一般試驗條件

除非另有規(guī)定，所有試驗都應(yīng)在GB/T2421—2020中標(biāo)2規(guī)定的測量和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行。

7.1外觀試驗

7.1.1外觀質(zhì)量

14

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用能夠放大3倍~10倍的光學(xué)設(shè)備和足夠大的視場來對SCCBIM樣品進(jìn)行檢查，觀察部位包括SCCBIM

的正面、方面、引腳、焊點。若懷疑器件附著外來物時,可用流速最大為27m/s的清潔過濾空氣(抽氣或

吹氣)處理后再檢查。按照GB/T4937.3-2012中失效判據(jù)來判斷被測SCCBIM是否符合要求。

7.1.2外形尺寸

用游標(biāo)卡尺、角尺等工具測試。

7.2通用性能試驗

7.2.1額定工作電壓

根據(jù)試驗樣品的額定工作電壓，對試驗樣品的額定工作電壓進(jìn)行測量，在該電壓水平確認(rèn)其工作狀

態(tài)與開斷速度是否與設(shè)定值一致，參見附錄A提供的試驗參考電路圖。

7.2.2額定絕緣電壓

按照GB/T14048.2—2020中8.3進(jìn)行，根據(jù)試驗樣品的額定絕緣電壓，對試驗樣品的額定絕緣電

壓進(jìn)行測量，確實其額定絕緣電壓滿足6.3.2的要求。

7.2.3額定沖擊耐受電壓

按照GB/T14048.2—2020中8.3進(jìn)行，根據(jù)試驗樣品的額定沖擊耐受電壓，對試驗樣品的額定沖

擊耐受電壓進(jìn)行測量，確實其額定沖擊耐受電壓滿足6.3.3的要求。

7.2.4額定工作電流

根據(jù)試驗樣品的額定工作電流，對試驗樣品的額定工作電流進(jìn)行測量，在該工作電流水平下確認(rèn)其

工作狀態(tài)與開斷速度是否與設(shè)定值一致，參見附錄A提供的試驗參考電路圖。

7.2.5額定接通能力

根據(jù)試驗樣品的額定接通能力，對試驗樣品的額定接通電流進(jìn)行測量，斷開SCCBIM后，在該工作

電流水平下進(jìn)行閉合試驗，確認(rèn)額定接通能力滿足6.3.5的要求，參見附錄A提供的試驗參考電路圖。

7.2.6額定分?jǐn)嗄芰?/p>

根據(jù)試驗樣品的額定分?jǐn)嗄芰?，對試驗樣品的額定分?jǐn)嚯娏鬟M(jìn)行測量，閉合SCCBIM后，在該工作

電流水平下進(jìn)行分?jǐn)嘣囼?，確認(rèn)額定分?jǐn)嗄芰M足6.3.6的要求，參見附錄A提供的試驗參考電路圖。

7.2.7額定短時耐受電流

根據(jù)試驗樣品的額定短時耐受電流，對試驗樣品的額定短時耐受電流進(jìn)行測量，閉合SCCBIM后，

在不同倍數(shù)額定電流的條件下進(jìn)行短時耐受電流測試，確認(rèn)其額定短時耐受電流能力滿足6.3.7的要求，

參見附錄A提供的試驗參考電路圖。

7.2.8故障信號處理時間

根據(jù)試驗樣品的故障信號處理時間，對試驗樣品的故障信號處理時間進(jìn)行測量，確認(rèn)試驗樣品的故

障信號處理時間滿足6.2.8的要求，參見附錄A提供的試驗參考電路圖。

7.2.9分?jǐn)鄷r間

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T/CECXXXX-202X

根據(jù)試驗樣品的斷開時間，給定試驗樣品固態(tài)開關(guān)單元中的半導(dǎo)體器件斷開操作信號，對試驗樣品

的固態(tài)開關(guān)單元斷開時間進(jìn)行測量，確認(rèn)試驗樣品的分?jǐn)鄷r間滿足6.2.9的要求，參見附錄A提供的試

驗參考電路圖。

7.2.10接通時間

根據(jù)試驗樣品的接通時間，給定試驗樣品固態(tài)開關(guān)單元中的半導(dǎo)體器件閉合操作信號，對試驗樣品

的固態(tài)開關(guān)單元接通時間進(jìn)行測量，確認(rèn)試驗樣品的接通時間滿足6.2.6的要求，參見附錄A提供的試

驗參考電路圖。

7.2.11短路保護

給定試驗樣品的額定工作電壓，模擬短路故障，觀察試驗樣品固態(tài)開關(guān)單元的動作過程，對試驗樣

品的短路保護功能進(jìn)行測試，確認(rèn)試驗樣品的短路保護功能是否正常，參見附錄A提供的試驗參考電路

圖。

7.2.12過電流保護參見附錄A提供的試驗參考電路

給定試驗樣品一個額定工作電壓，模擬過電流故障，觀察試驗樣品固態(tài)開關(guān)單元的動作過程，對試

驗樣品的過電流保護功能進(jìn)行測試，確認(rèn)試驗樣品的過電流保護功能是否正常，參見附錄A提供的試驗

參考電路圖。

7.2.13溫度輸出及過溫保護

給定試驗樣品的額定工作電壓，穩(wěn)定后，根據(jù)電動汽車充電、光儲等典型應(yīng)用場景選取常用的溫度

點驗證6.3.13的溫度輸出功能。將試驗樣品放置在規(guī)定的過溫保護上限值環(huán)境中，穩(wěn)定一段時間后，

對功能測量。當(dāng)產(chǎn)生故障信號后，降溫到過溫保護下限值，測量功能是否恢復(fù)正常，參見附錄A提供的

試驗參考電路圖。

7.2.14重合閘功能

給定試驗樣品的額定工作電壓，穩(wěn)定后，給定短路故障測試，在SCCBIM斷開后，恢復(fù)主電路電流

到工作電流，給出重合閘操作指令，觀察試驗樣品的重合閘過程，確認(rèn)試驗樣品重合閘功能是否正常，

參見附錄A提供的試驗參考電路圖。

7.2.15斷態(tài)漏電流

給定試驗樣品額定工作電壓，穩(wěn)定后，試驗樣品的控制單元給固態(tài)開關(guān)單元斷開操作信號，試驗樣

品斷開，此時對主電路剩余的電流進(jìn)行測量，確認(rèn)試驗樣品的斷態(tài)漏電流滿足6.3.15的要求，參見附

錄A提供的試驗參考電路圖。

7.2.16SCCBIM功耗

SCCBIM功耗分為半導(dǎo)體開關(guān)單元功耗和其他單元功耗之和。因此，試驗分為兩個部分：

a)半導(dǎo)體開關(guān)單元功耗就是功率半導(dǎo)體器件的通態(tài)損耗Pon。

對于IGBT，在時間段t的通態(tài)損耗Pon=VCE(ON)·IC·t；VCE(ON)是IGBT的導(dǎo)通壓降，IC是主電路電流。

2

對于場效應(yīng)管（例如MOSFET）在時間段t的通態(tài)損耗Pon=IC·Rds(ON)·t；Rds(ON)是場效應(yīng)管的通態(tài)

電阻。

給定試驗樣品額定工作電壓和額定工作電流，穩(wěn)定后，試驗主電路的電流和半導(dǎo)體開關(guān)單元中功率

半導(dǎo)體器件的電壓降，按照上面的公式即可測量出半導(dǎo)體開關(guān)單元功耗。

b)其他單元的功耗就是其他單元正常工作需要的電能Pp。

16

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在時間段t的功耗Pp=Up·Ip·t；Up外部輔助供電儀器的輸出電壓，Ip外部輔助供電儀器的輸出電

流。

給定試驗樣品額定工作電壓和額定工作電流，穩(wěn)定后，試驗給其他單元進(jìn)行供電的電源儀器輸出電

壓和電流，按照上面公式即可測量出其他單元的功耗。

將上面兩者功耗相加即可得到SCCBIM功耗，確認(rèn)試驗樣品的功耗是否滿足6.3.16的要求，參見附

錄A提供的試驗參考電路圖。

7.2.17最大容許短路電流上升率

對試驗樣品的最大容許短路電流上升率進(jìn)行測量，調(diào)整試驗用可調(diào)電抗器的感值來改變故障電流上

升率，并測試實驗樣品在不同短路電流上升率下進(jìn)行分?jǐn)?，確認(rèn)最大容許短路電流上升率滿足6.3.17

的要求，參見附錄A提供的試驗參考電路圖。

7.3介電性能試驗

7.3.1沖擊耐受電壓

按照GB/T14048.1-2012中8.3.3.4.1進(jìn)行試驗，SCCBIM絕緣的驗證應(yīng)采用額定沖擊耐受電壓進(jìn)

行。如果SSCBIM的某些部分其介電性能受海拔影響較小(如:聯(lián)接器、密封部分),則其絕緣驗證可選擇

無海拔修正系數(shù)的額定沖擊耐受電壓進(jìn)行試驗。然后將這些部件斷開,而SSCBIM的其他部分應(yīng)該選擇有

海拔修正系數(shù)的額定沖擊耐受電壓進(jìn)行試驗。

7.3.2電氣強度

在試驗樣品帶電部件和散熱片間加載2500VDC的耐壓測試1min，漏電流不超過1mA。

7.3.3電氣間隙

按照GB/T14048.1-2012中8.3.3.4.3進(jìn)行試驗，本試驗是用來驗證SCCBIM的電氣間隙是否符合

設(shè)計要求,并僅適用于電氣間隙小于表3情況A規(guī)定的SCCBIM。試驗電壓應(yīng)與額定沖擊耐受電壓相對應(yīng)。

試驗結(jié)果的判別：試驗時不應(yīng)發(fā)生破壞性放電。

7.3.4爬電距離

按GB/T16935.1進(jìn)行試驗，確認(rèn)滿足6.4.4的要求。

7.4電磁兼容性試驗

7.4.1靜電放電抗擾度

SCCBIM的靜電放電抗擾度參照GB/T17626.2測試，試驗等級參照6.5.1。試驗后，按照6.5.7進(jìn)

行性能判斷，并檢查SCCBIM的通用功能是否正常，能否正常檢測、處理和分?jǐn)喙收想娏鳌?/p>

7.4.2射頻電磁場輻射抗擾度

SCCBIM的靜電放電抗擾度參照GB/T17626.3測試，試驗等級參照6.5.2。試驗后，按照6.5.7進(jìn)

行性能判斷，并檢查SCCBIM的通用功能是否正常，能否正常檢測、處理