《JBT 10618-2024组合式电涌保护器（箱）》专题研究报告

《JB/T10618-2024组合式电涌保护器（箱）》

专题研究报告目录一、

导言：新国标如何重塑防雷安全格局与行业未来？二、

溯源：从标准沿革看组合式

SPD

的技术演进与理念跃迁三、

架构革命：“组合式

”设计核心思想与模块化优势剖析四、

专家视角解码关键性能：

Uc

、Iimp

、Up

等核心参数新定义与新要求五、材料科学与工艺创新：从选型到制造如何保障

SPD

的长效可靠？六、

安装与连接的系统工程：新标准对布线、接地与能量配合的严苛规定七、

智能化与状态监测：

内置脱扣与遥信功能如何实现

SPD

的智慧运维？八、严苛环境下的生存法则：特殊应用场景的适配性与可靠性设计探讨九、全生命周期质量管理：从生产检验到现场验收的完整合规路径十、

前瞻与挑战：新国标引领下的行业趋势、应用拓展与未来展望导言：新国标如何重塑防雷安全格局与行业未来？标准地位与行业影响：JB/T10618-2024的颁布背景与现实意义JB/T10618-2024作为组合式电涌保护器（箱）的最新行业标准，其发布标志着我国在雷电防护领域的技术规范迈向了系统化、集成化的新阶段。它不仅是产品制造和检验的权威依据，更是工程设计、选型安装与运维管理的核心指导文件。新标准顺应了现代电力系统、通信网络和智能建筑对电涌防护日益增长的可靠性、模块化和智能化需求，旨在解决传统单体SPD在容量、维护和系统配合上的局限性，对提升整体防雷安全水平、规范市场竞争、推动产业升级具有里程碑式的影响。核心目标与解决痛点：新标准致力于应对哪些关键挑战？本标准的核心目标在于规范组合式SPD（箱）这一集成化防护设备的技术要求、试验方法和检验规则。它精准应对了行业长期存在的几个痛点：一是分散安装的SPD之间能量配合难以精确计算，易导致防护失效；二是大通流容量需求下，单体SPD体积和成本剧增；三是运维中故障点定位困难，维护不便且存在盲区；四是不同制造商产品接口、规格不一，系统集成兼容性差。新标准通过定义统一的“组合式”架构和性能指标，为系统化、高可靠、易维护的防护方案提供了标准化解决方案。0102报告结构与视角：本专题研究将带您深入何处？本专题研究报告将超越标准文本的简单罗列，采用“技术剖析+行业应用洞察”的双重视角进行。结构上，我们将从标准的历史沿革切入，深入解析“组合式”设计的核心理念与架构优势，逐一拆解关键性能参数的技术内涵与测试要求，并聚焦于安装连接、智能监测、特殊环境适应等实际应用环节。最后，结合产业发展趋势，展望新标准带来的机遇与挑战，旨在为设备制造商、工程设计人员、检测认证机构及最终用户提供一份兼具理论高度与实践指导价值的参考。二、

溯源：从标准沿革看组合式

SPD

的技术演进与理念跃迁从独立到系统：GB/T18802.1与JB/T10618的定位差异与承袭关系GB/T18802.1系列标准主要针对低压配电系统的电涌保护器（SPD）单体，规定了其基本性能、试验方法。而JB/T10618-2024则聚焦于“组合式”这一特定形态，它并非替代前者，而是在其基础上进行系统层面的延伸和集成化规定。新标准继承了GB/T18802.1中对SPD核心电气性能（如压敏电压、漏电流等）的基本要求，同时更强调多个SPD模块（或箱体）在机械结构、电气连接、能量协调、监控管理上的整体性。它标志着防雷理念从“点位防护”向“系统防护”的深刻转变。新旧版JB/T10618对比：2024版的核心修订与技术升级亮点相较于前一版本，JB/T10618-2024在技术上进行了全面升级和细化。亮点包括：1.术语定义更精确：对“组合式电涌保护器（箱）”等核心概念进行了更清晰、严谨的界定。2.性能要求更严苛：可能提高了对复合波试验电流、热稳定性等关键试验的参数要求，并引入了对新型防护器件（如GDT与MOV组合）的考量。结构要求更具体：对箱体结构、模块间电气间隙、爬电距离、连接导体的规格与标识等做出了更详细的规定。4.智能化导向：强化了对遥信报警接口、状态指示、热脱扣装置及其联动功能的要求，顺应智能化运维趋势。国际标准协调：IEC61643系列标准与我国国标的协同与特色JB/T10618-2024在制定过程中，充分参考并协调了IEC61643系列国际标准（如IEC61643-11、-12等）的技术框架，确保了我国产品技术要求的国际兼容性，有利于国际贸易和技术交流。同时，标准也紧密结合了我国电网特性、地理气候条件（如多雷区分布）以及特定行业（如新能源、轨道交通）的应用实践，提出了更具本土适应性的条款。例如，可能针对我国部分地区的严酷雷电环境，对Iimp（冲击电流）试验等级进行了更具针对性的分级规定，体现了国家标准服务于国内实际需求的特色。架构革命：“组合式”设计核心思想与模块化优势剖析定义与形态解析：何为“组合式”？箱体、模块、基座的角色与关联本标准所定义的“组合式电涌保护器（箱）”,特指由多个SPD模块（或单元）通过机械和电气方式组合安装在一个共同的箱体或基座内，构成一个具备完整防护功能的整体装置。其中，箱体/基座提供物理支撑、电气连接母排、安全隔离和外部接口；SPD模块是核心防护功能单元，通常可独立插拔更换；监控单元（可选）负责状态监测与通信。这种形态将分散的SPD集成为一个标准化、结构化的子系统，实现了防护的集成化与管理的集中化。核心优势三重奏：扩容能力、维护便利性与系统可靠性的跃升“组合式”架构带来了三大显著优势：1.扩容与冗余能力：通过并联多个模块，可轻松实现总通流容量(∑Iimp）的叠加，满足高暴露位置的大电流泄放需求，并可通过N+X冗余配置提高系统可用性。2.维护便利性与安全性：模块化设计支持热插拔更换（在特定安全条件下），无需断电即可维护，显著缩短故障修复时间，并降低了运维人员操作风险。3.系统可靠性提升：标准化的内部连接和能量配合设计，减少了现场安装错误；集中的状态监控便于早期发现隐患；整体结构提高了抗震、防尘、防潮性能。0102能量协调的内部优化：组合体内多级防护的配合设计与测试验证1在单个组合式SPD箱体内，可能集成了基于不同技术（如MOV，GDT）或具有不同启动电压的模块，模拟了简化的多级防护。新标准要求这种内部组合必须经过精心设计和验证，确保能量在各模块间有效、安全地分配与泄放，避免因配合不当导致单一模块过载损坏。这涉及到对内部连接电感、模块间退耦（或配合）关系的考量，并要求通过整体系统的冲击试验（如复合波、Iimp试验）来验证其协调工作的有效性，这是单体SPD标准中不涉及的系统级要求。2专家视角解码关键性能：Uc、Iimp、Up等核心参数新定义与新要求最大持续工作电压（Uc）：选择不当的隐形杀手与新版细化规定1Uc是SPD能长期承受而不劣化的最大交流电压有效值或直流电压。新标准可能进一步强调了Uc选择必须与供电系统标称电压、接地型式（如TN-S，TT）及可能出现的持续过电压（如电网波动、中性点漂移）严格匹配。选择过低会导致SPD热崩溃，过高则会使保护水平（Up）劣化。标准可能细化了不同系统条件下Uc的最小推荐值，并强化了在Uc下长期运行的热稳定性试验要求，以杜绝因Uc选择不当或器件劣化导致的运行故障。2冲击电流（Iimp）与标称放电电流（In）：雷电防护能力的量化标尺Iimp（10/350μs波形）模拟直接雷击的部分雷电流，考验SPD的极限泄放和承受能力，是I级试验的核心参数。In（8/20μs波形）模拟感应雷及操作过电流，是II级试验的基准。对于组合式SPD，新标准不仅规定了单个模块的Iimp/In值，更重要的是明确了整体组合箱的∑Iimp（总冲击电流）要求。∑Iimp应大于或等于安装位置预期承受的雷电流分配值，这为工程选型提供了直接依据。标准对Iimp试验的波形、次数及试验后性能验证（如脱离器动作、外壳完整性）提出了更严格的规定。电压保护水平（Up）：设备安全的最后防线及其与配合的关系1Up是SPD限制其两端间的电压特性参数，其值在特定波形和幅值的冲击电流下测得。Up值必须低于被保护设备的耐受电压（Uw）。新标准强调，组合式SPD的Up标称值，应是其所有模块在协调工作下最终呈现给被保护设备的实际限制电压，而非单个模块的Up。在内部多模块/多级设计时，必须优化配合，确保最终Up满足防护要求。标准还要求Up的标识应清晰、准确，并与实测值在容差范围内一致，避免“保护水平虚标”误导设计。2后备保护与脱离器：故障安全机制的设计原则与试验新规脱离器（内置或外置）是SPD失效（短路）时将其从电网断开的装置，是防止火灾的关键安全部件。JB/T10618-2024对组合式SPD的脱离功能提出了更高要求：联动性：箱体内任一模块失效，其对应的脱离器应可靠动作，并可能触发整体报警，且不影响正常模块运行。2.可视性与信号：脱离状态必须有机械指示，并应能提供遥信触点信号。3.试验验证：增加了更严苛的故障电流（如工频短路电流）耐受与分断试验，验证脱离器在系统最大预期故障电流下的安全分断能力，确保“故障安全”。材料科学与工艺创新：从选型到制造如何保障SPD的长效可靠？核心元器件选型：MOV、GDT、SAD等器件的技术发展与适配选择组合式SPD的性能基石是其内部的核心限压/限流元件。标准虽不规定具体元件类型，但其性能要求直接导向对元器件的选择：1.MOV（压敏电阻）：需关注其能量耐受能力（通过Iimp/In）、压比（决定Up）、劣化特性及长期荷电寿命。2.GDT（气体放电管）：适用于高浪涌容量、低电容场景，但需关注其续流遮断能力及与MOV的协调。3.SAD（半导体放电管）等：适用于精细保护。新标准引导制造商根据防护等级、应用场景（如电源、信号）科学选择和匹配元器件，并可能对混合使用（如MOV+GDT）的组合提出了特定的协调性测试要求。结构设计与工艺：散热、绝缘、密封与机械强度的系统工程组合式SPD的箱体与模块结构是其长期可靠运行的物理保障。新标准对此有详细规定：1.散热设计：模块布局、散热片设计需保证在持续工作电压Uc及多次浪涌冲击下的温升在安全范围内。2.绝缘与间距：严格规定了不同电位部件间的电气间隙和爬电距离，以适应不同污染等级的环境。3.密封与防护等级：外壳应达到一定的IP防护等级（如IP20），防止灰尘、潮气侵入导致内部腐蚀或短路。4.机械强度：模块插拔机构、接线端子、箱体固定点需具备足够的机械强度和耐久性，能承受安装、运输及正常使用的应力。连接与接口可靠性：端子、母排与模块插接件的电气与机械考量连接可靠性是组合式SPD安全运行的另一关键。标准重点关注：1.外部接线端子：应能可靠连接规定截面积的导线，并标识清晰（L/N/PE等），具备防松脱措施。内部连接母排：材质（如铜排）、截面积必须满足额定通流和短路耐受电流的要求，连接点接触电阻小、温升低。3.模块插接件：插拔力适中，接触电阻稳定，具备防误插设计，并保证在多次插拔后仍能保持良好的电气连接。这些细节直接影响到接触点的发热和长期可靠性，是评估产品质量的重要观察点。安装与连接的系统工程：新标准对布线、接地与能量配合的严苛规定“最短路径”原则：连接导线长度与布线的量化要求与影响分析标准严格强调，SPD的连线（特别是保护接地线）应尽可能“短而直”。这是因为连接导线的电感（约1μH/m）在泄放快速变化的雷电流时会产生额外的感应电压（Ldi/dt），这部分电压会叠加在Up上，实际加在被保护设备端的电压（保护效果）等于Up加上导线感应电压。过长的连线会严重劣化实际保护水平。JB/T10618-2024可能对导线最大允许长度（如0.5米）做出了更明确或定量的指导，并要求在安装说明中重点警示，这是实现设计防护效果的关键施工环节。0102接地系统的黄金纽带：低阻抗接地对SPD效能发挥的决定性作用无论SPD性能多优异，若没有良好（低阻抗）的接地系统作为雷电流的最终泄放通道，防护效果将大打折扣。新标准虽主要规范产品本身，但必然在安装指南部分强调，组合式SPD的接地端子必须通过足够截面积的导体，以最短路径连接到建筑物的总接地端子或接地母排上。接地电阻值需符合相关建筑电气或防雷规范（如GB50057）的要求。对于组合式SPD，其箱体本身也应作为接地等电位连接的一部分，确保在雷击时整个箱体电位均衡，避免内部放电。与上游保护电器的配合：短路电流耐受与选择性保护的实现组合式SPD自身应带有脱离器，但其上游通常还串联有断路器或熔断器（作为后备保护）。标准要求制造商必须在产品资料中明确推荐的上游保护电器型号、额定值及安装要求。这涉及到两方面配合：1.短路电流配合：在SPD失效短路时，上游保护电器必须在规定时间内（如小于5秒）切断故障电路，且SPD的脱离器应能承受此过程中的热和动稳定冲击。2.选择性保护：上游保护电器的特性应与SPD的浪涌耐受特性协调，确保在浪涌电流通过时不误动作切断电源，而在工频短路故障时可靠动作。智能化与状态监测：内置脱扣与遥信功能如何实现SPD的智慧运维？状态指示与本地报警：机械信号与可视窗口的设计规范JB/T10618-2024对组合式SPD的状态指示提出了明确且实用的要求。每个SPD模块都应具备清晰的“工作正常/故障失效”指示，通常采用机械翻牌（由脱离器驱动）或彩色窗口变化方式，确保从外部一目了然。对于整个组合箱，可能还要求有整体的“电源/运行”指示灯。标准规定这些指示应持久、可靠，且不受安装视角影响。这种本地化、无源的指示方式是运维人员进行日常巡检和快速故障定位最基本、最可靠的工具，是智能化功能不可或缺的底层基础。遥信报警（RA）接口：干触点信号的标准化定义与应用场景遥信报警（RemoteAlarm）接口是组合式SPD实现远程监控的关键。标准要求该接口通常为无源干触点（常开/常闭可选），当箱内任一SPD模块因劣化或雷击而脱离时，触点状态改变。新标准可能进一步规范了触点容量（如DC30V/0.1A）、电气隔离等级及接线端子的标识。这使得SPD能方便地接入楼宇监控系统（BMS）、数据中心基础设施管理系统（DCIM）或专用的雷电监测系统，实现故障的集中告警、历史记录和运维工单的自动触发，提升管理效率。智能化的未来展望：从状态监测到寿命预测与数据融合以新标准对状态监测功能的规范为基础，组合式SPD的智能化正朝着更高级别演进：1.寿命预测与预警：通过监测MOV的泄漏电流变化、内部温升或累计浪涌能量，在器件完全劣化前发出预警。2.参数数字化读取：集成通信模块（如RS485，LoRa，NB-IoT），实时上传Up近似值、冲击次数、峰值电流等数据。3.数据融合应用：将SPD状态数据与雷电监测网络、气象数据结合，实现基于风险的精准运维和防护效能评估。这些虽可能超出当前标准强制范围，但代表了行业发展趋势，为下一代智能SPD产品指明了方向。严苛环境下的生存法则：特殊应用场景的适配性与可靠性设计探讨高寒、高温与高湿：极端气候对材料、密封与电气性能的挑战标准要求组合式SPD必须在规定的气候类别（如温度范围-40°C~+85°C，相对湿度）下正常工作。对于特殊环境，需特别关注：1.高寒：塑料外壳和内部材料需耐低温脆化；密封圈保持弹性。2.高温：散热设计需更充裕；元器件高温下漏电流增大，需选用高温特性好的产品。3.高湿/盐雾：外壳需更高防护等级（如IP54），内部采用三防漆处理，连接件使用耐腐蚀材料。新标准可能强化了针对这些严酷环境条件的型式试验项目，如交变湿热试验、盐雾试验等。强振动与冲击环境：轨道交通、船舶等场景下的结构加固策略1在轨道交通、船舶舰艇、重型工业厂房中，设备持续承受振动和偶然冲击。这对组合式SPD的机械结构是严峻考验。标准会引用相关振动与冲击试验标准（如GB/T2423），要求产品在特定频率、加速度的振动和冲击谱下，内部连接不松动、器件不移位、性能不下降。为此，设计上需采用：加强的箱体结构；模块的锁紧防震设计；内部导线捆扎固定；元器件采用贴片或绑固工艺。确保在整个生命周期内，机械应力不会导致防护性能劣化或安全隐患。2特定行业应用：光伏、风电、充电桩等新能源场景的特殊要求光伏系统直流侧存在高达1000V以上的直流电压，且存在极性；风电塔筒内部存在复杂的电磁环境；充电桩面临频繁的负载切换和直流分量。这些新能源应用场景对SPD提出了特殊需求。JB/T10618-2024作为一个通用性标准，为这些特殊应用提供了基础框架，但具体的选型和应用需结合其他专项标准（如针对光伏系统的SPD标准）。标准可能鼓励或要求制造商针对这些场景，开发专用的组合式SPD产品，并在技术资料中明确其适用性，例如采用直流专用MOV、考虑双极性保护设计等。0102全生命周期质量管理：从生产检验到现场验收的完整合规路径出厂检验与型式试验：确保每一台产品符合标准的双重保障标准详细规定了组合式SPD的检验分为出厂检验和型式试验。出厂检验是逐台或抽样进行的常规检验，项目包括外观检查、标志正确性、Uc下漏电流、绝缘电阻、工频放电电压（如适用）以及基本功能（如指示、遥信）测试，确保产品无制造缺陷。型式试验则是在新产品投产、设计工艺材料重大变更或定期（如每年）时进行，覆盖标准中所有性能要求（如Iimp/In冲击试验、热稳定、短路电流耐受等），是对产品设计是否全面符合标准的权威验证，是产品质量的基石。标识、包装与随行文件：信息透明化与可追溯性的重要性清晰的标识、规范的包装和齐全的技术文件是产品合规的重要组成部分。标准要求产品本体上必须永久性地标识：制造商、型号、Uc、Up、Iimp/In、∑Iimp、安装类别、端口数量、IP等级、接线图等关键信息。包装应能防震防潮，并包含产品合格证。随行文件（安装使用说明书）必须详细，需包括：安全警告、安装步骤（含连接线规、长度要求）、推荐的上游保护电器、维护检查方法、故障判断与处理、技术参数表、以及可能的环境处置说明。这确保了信息从制造商到安装者、使用者的完整传递。现场验收与定期检测：用户如何验证安装效果与持续有效性？标准不仅是制造准则，也为现场验收和维护提供了依据。用户在安装完成后，应进行现场验收，包括：核对产品型号与设计一致性；检查安装牢固性、连接导线规格与长度；测量连接处的接触电阻；进行绝缘电阻测试；模拟测试遥信报警功能是否正常接入监控系统。此外，标准会引用或建议参照相关维