《低压半导体（固态）断路器用集成模块技术规范》

ICS29.120.40

CCSK31T/CEC

团体标准

T/CECXXXX-20XX

低压半导体（固态）断路器用

集成模块技术规范

Technicalspecificationforintegratedmodule

usedinlow-voltagesemiconductorcircuitbreaker

（征求意见稿）

（在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上）

20XX—XX—XX发布20XX—XX—XX实施

中国电力企业联合会发布

T/CECXXXX-202X

低压半导体（固态）断路器用集成模块技术规范

1范围

本文件规定了低压半导体（固态）断路器用集成模块的术语和定义、符号和缩略语、分类与组件关

系、技术要求、试验方法和检验规则。

本文件适用于交流1000V和直流1500V以下的配电系统中低压半导体（固态）断路器集成模块。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T2421—2020环境试验概述和指南

GB/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温

GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温

GB/T2423.50—2012环境试验第2部分：试验方法试验Cy：恒定湿热

GB/T14048.1—2012低压开关设备和控制设备第1部分：总则

GB/T14048.2—2020低压开关设备和控制设备第2部分：断路器

GB/T16935.1—2008低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试验

GB/T4937.13—2018半导体器件机械和气候试验方法第13部分：盐雾

GB/T17626.2—2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3—2016电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4—2008电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度实验

GB/T17626.5—2008电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验

GB/T17626.8—2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.6—2008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T17799.2—2003电磁兼容通用标准工业环境中的抗扰度试验

JB/T6306—1992电力半导体模块外形尺寸

IEC60749-34—2010半导体器件机械和气候测试方法第34部分:功率循环

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

半导体（固态）断路器SemiconductorcircuitbreakerSCCB

具有半导体开关元件的保护装置，由机械开关元件串联实现隔离功能，能接通、承载以及分断正常

电路条件下的电流，也能在所规定的非正常电路（例如短路）下接通、承载一定时间和分断电流。

注：改写GB/T14048.2—2020。

3.2

1

T/CECXXXX-202X

集成模块Integratedmodule

一个包含多个组件或功能的独立单元，这些组件或功能被组合在一起以实现特定的任务或功能。

3.3

半导体（固态）断路器用集成模块SemiconductorcircuitbreakerIntegratedmodules

集成半导体开关单元及辅助功能单元，能够实现半导体（固态）断路器功能的集成模块。

3.4

半导体开关的单元Semiconductorswitchingunit

由功率半导体器件串并联构成，实现接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，并在所规定的非

正常电路（例如短路）下接通、承载一定时间和分断电流的开关单元。

3.5

隔离驱动单元Isolationdriveunit

用于控制和驱动功率半导体器件（如MOSFET、IGBT、SiC、GaN等）的电子设备或电路。主要作用

是提供电气隔离，确保来自低电压电路（通常是控制信号和逻辑电路）的信号和电源与高电压电路中的

功率半导体器件之间的隔离，以确保安全性、可靠性和电路保护。

3.6

信号处理单元signalprocessingunit

用于接收、分析、处理和转换来自各种传感器或输入源的信号。其主要任务是对信号进行数字或模

拟处理，以提取有用的信息用来对故障的判断处理。

3.7

辅助供电的单元auxiliarypowersupplyunit

用于给半导体（固态）断路器用集成模块中各个功能组件或单元提供工作电能。

3.8

功率半导体器件powersemiconductordevice

又称电力电子器件（PowerElectronicDevice），用于电能变换和电能控制电路中的大功率(通常

指电流为数十至数千安，电压为数百伏以上)电子器件。

3.9

故障信号处理时间faultsignalprocessingtime

从开始检测到故障信号到控制单元处理完故障信息并做出回应的时间。

3.10

分断时间breakingtime

从半导体开关单元接受到断开动作信号瞬间起到半导体开关单元完全分断为止的时间间隔。

注：改写GB/T14048.1—2012,2.5.39

3.11

接通时间makingtime

从半导体开关单元接受到闭合动作信号瞬间起到半导体开关单元完全闭合为止的时间间隔。

3.12

自动重合闸时间automaticreclosingswitchtime

从半导体（固态）断路器分断后，到断路器自动重新接通的时间间隔。

3.13

短路电流整定值short-circuitcurrentsetting

使半导体（固态）断路器进行无任何人为延时关断动作的电流额定值。

注：改写GB/T14048.2—2020。

3.14

过载电流整定值overloadcurrentsetting

2

T/CECXXXX-202X

使半导体（固态）断路器进行过载故障处理动作的电流整定值。

注：改写GB/T14048.2—2020。

3.15

短路分断能力short-circuitbreakingcapacity

在规定的条件及额定工作电压下,半导体（固态）断路器能够进行短路电流分断的能力值。

注：改写GB/T14048.2-2020。

4符号和缩略语

下列符号和缩略语适用于本文件。

DC：直流

AC:交流

Ue：额定工作电压

Ui：额定绝缘电压

Uimp：额定冲击耐受电压

Ie：额定工作电流

Icw：额定短时耐受电流

Is：短路电流设定阈值

Io：过载电流设定阈值

tp：故障信号处理时间

to：分断时间

tc：接通时间

SCCB：半导体（固态）断路器

SCCBIM：半导体（固态）断路器用集成模块

5分类与组件关系

5.1分类

根据应用场合，可分为以下几类：

——适用于直流单极或交流单相的SCCBIM,如图1

——适用于直流双极的SCCBIM,如图2

——适用于交流三相的SCCBIM,如图3

3

T/CECXXXX-202X

图1适用于直流单极或交流单相的SCCBIM用例示意图

图2适用于直流双极的SCCBIM用例示意图

4

T/CECXXXX-202X

图3适用于交流三相的SCCBIM用例示意图

上面用例示意图中，有以下几点：

1、g,d,s分别对应的是场效应管的栅极、漏极与源极。同样地，b,c,e分别对应的晶体管的基极、

集电极和发射极。用于外部测量或者拓展端口，在设计半导体（固态）断路器时可以不连接。

2、U对应电压传感器采样电压输出端；I对应电流传感器采样电流输出端；T对应温度传感器采样

半导体器件温度输出端；SCF对应的是SCCBIM内部集成硬件短路保护反馈信号，反馈是否发生故障；

Signal表示隔离驱动单元的控制信号输入端；GND表示弱电的接地，VCC对应辅助电源接入端。

3、强电输入端和强电输出端的保护电路按照对应线路连接。

5.2集成模块内部组件及关系

半导体（固态）断路器用集成模块作为半导体（固态）断路器的功率单元部分，主要包含功率半导

体及其外围组件单元及辅助功能单元等，用例示意图如附录图1、2、3所示。

其中，功率单元包含功率半导体及外围组件，通过强电输入和输出端与需要保护的线路连接，利用

功率半导体开关分断电路。

隔离驱动单元主要用来驱动和控制功率半导体器件，控制信号端分别与模块内部信号处理单元、外

部端口Signal连接，经过隔离驱动单元后的驱动信号输出端与功率半导体及外围组件单元连接。

信号处理单元主要用于处理电流传感器采样电流值，判断故障的发生，并输出信号给隔离驱动单元，

并将故障反馈信号经过模块外部端口SCF输出。

电压传感器用于对电压的采样，包含输入端和输出端的直流正负极对地电压、极间电压、交流相电

压和线电压，通过模块外部端口U输出。

电流传感器用于对电流的采样，包含直流正负极电和交流相电流，通过模块内部信号处理单元对故

障进行检测和判断，也通过模块外部端口I输出。

温度传感器用于对集成模块内部温度的采样，主要监测半导体器件的温度变化，并通过模块外部端

口T输出。

辅助供电单元主要负责给集成模块内部的电压传感器、电流传感器、温度传感器、隔离驱动单元、

信号处理单元等部分进行供电，通过模块外部端口VCC输入。

集成模块外部端口情况如下：

5

T/CECXXXX-202X

表1集成模块各端口名称及功能说明

端口名称外接功能

拓展口

g/bMOS管的栅极或者晶体管的基极

d/cMOS管的漏级或者晶体管的集电极

s/eMOS管的源极或者晶体管的发射极

输出口

U采样电压输出口

GND1采样电压接地口

I采样电流输出口

GND2采样电流接地口

T采样温度输出口

GND3采样温度接地口

SCF短路保护信号输出口

输入口

Signal驱动控制输入口

GND4驱动控制接地口

VCC辅助电源输入口

GND5辅助电源接地口

端口g,d,s分别对应的是场效应管的栅极、漏极与源极。同样地，b,c,e分别对应的晶体管的基极、

集电极和发射极。用于外部测量或者拓展端口，在设计半导体（固态）断路器时可以不连接；

端口U对应电压传感器采样电压输出端；

端口I对应电流传感器采样电流输出端；

端口T对应温度传感器采样半导体器件温度输出端；

端口SCF对应的是SCCBIM内部集成硬件短路保护反馈信号，反馈是否发生故障；

端口Signal表示隔离驱动单元的控制信号输入端；

端口GND表示弱电的接地；

端口VCC对应辅助电源接入端。

端口强电输入端和强电输出端分别保护电路按照对应线路连接。

5.3集成模块端口与半导体（固态）断路器连接关系

半导体（固态）断路器用集成模块（SCCBIM）作为半导体（固态）断路器的一部分，主要负责信号

采集、快速故障处理故障分断等功能，通过集成模块外部端口与通讯模块、微控制器（MCU）模块、供

电模块等共同构成半导体（固态）断路器，连接图如图4。

6

T/CECXXXX-202X

图4半导体断路器用集成模块与半导体断路器的连接示意图

半导体断路器用集成模块（SCCBIM）作为半导体断路器的一部分，主要负责信号采集、快速故障处

理等功能，通过集成模块外部端口与通讯模块、微控制器（MCU）模块、供电模块等共同构成半导体断

路器。

上图中只是使用适用于直流单极或交流单相的SCCBIM作为示例，其他类型的SCCBIM同样满足上述

连接关系。

6技术要求

6.1通用功能要求

5.1节所述各类SCCBIM应满足一下基本要求：

a）应具备电流分断能力，实现电流的快速切除和恢复；

b）应具备简单快速的故障判断处理能力；

c）应具备电压、电流、温度等信息的采集能力；

d）应具备5.2所述的部分外部端口，根据需求灵活组合，不局限于上述端口数量；

e）应具备与外部散热器相连接的地方；

f）应具备短路和过载保护阈值可调能力。

6.2外观要求

7

T/CECXXXX-202X

6.2.1外观质量

标志应完整、准确、清晰、耐久；表面无机械损伤；引脚无氧化、无锈迹、无污物、无变形、无折

断。塑封表面的器件型号、生产批次、厂商（产地）等标识的印刷应自然且塑封表面不得有磨痕。

6.2.2外形尺寸

SCCBIM应具备功能性的引脚，如5.2所述连接端口，但是不做限制。额定电流不大于300A的SCCBIM

安装孔、几何尺寸和封装尺寸、散热面平整度在JB/T6306-1992中章节3适用；额定电流超过300A

的安装孔、几何尺寸和封装尺寸、散热面平整度不做规定，以满足用户需求为标准。

6.3通用性能要求

6.3.1额定工作电压（Ue）

GB/T14048.1—2012中4.3.1.1适用,并补充如下:

SCCBIM的额定工作电压要满足AC1000V和DC1500V以下。Ue一般表示交流相间或直流极间的电

压。但是，对于适用于直流单极或交流单相的SCCBIM中的额定工作电压一般表示直流极地电压或交流

相电压。

6.3.2额定绝缘电压（Ui）

GB/T14048.1—2012中4.3.1.2适用,并补充如下:

SCCBIM在任何情况下最大的额定工作电压值不应该超过额定绝缘电压值。若无特殊说明，则规定

额定工作电压的最高值为额定绝缘电压值。

6.3.3额定冲击耐受电压（Uimp）

GB/T14048.1—2012中4.3.1.3适用,并补充如下:

SCCBIM的额定冲击耐受电压应该大于SCCBIM所处电路中可能产生的瞬态过电压规定值，

6.3.4额定工作电流（Ie）

对SCCBIM而言，额定工作电流就是额定不间断电流（In）（见GB/T14048.1—2012中4.3.2.4），

SCCBIM的额定工作电流由制造商规定，额定工作电流的确定应考虑到额定工作电压。

6.3.5额定接通能力

GB/T14048.1—2012中4.3.5.2适用,并补充如下:

SCCBIM的额定接通能力的规定要考虑额定工作电压和额定工作电流，一般要低于额定工作电流。

6.3.6额定分断能力

GB/T14048.1—2012中4.3.5.3适用,并补充如下:

SCCBIM的额定分断能力与传统机械断路器区别较大，由于其快速性，其在未达到最大故障电流就

能够将故障点隔离。故其额定分断能力仅表示在满足SCCBIM能够在规定时间内，在保证SCCBIM安全前

提下，能够良好关断的电流值。该值的确定要考虑额定工作电压和额定工作电流，并且SCCBIM应能够

分断小于等于其额定分断能力的任何电流值。

6.3.7额定短时耐受电流（ICW）

GB/T14048.1—2012中4.3.6.1适用,并补充如下:

8

T/CECXXXX-202X

SCCBIM的额定短时耐受电流根据模块内部所使用半导体参数和设计时预留容量确定，该值由制造

商规定。在保证SCCBIM散热良好的情况下，能够在2倍SCCBIM分断时间to内安全运行的电流设为最

大短时耐受电流。额定短时耐受电流的规定值应该小于最大短时耐受电流。

注1：SCCBIM与机械式断路器的分断原理在本质上具有区别，承受额定短时耐受电流能力有限，并

受散热影响较大，故制造商在生产SCCBIM要保证在良好散热条件下，SCCBIM能够短时承受4倍额定工

作电流，并且良好分断。

注2：SCCBIM能够短时承受1倍、2倍、3倍及4倍额定工作电流的时间要不小于16倍、8倍、4

倍及2倍SCCBIM断开时间to。

6.3.8故障信号处理时间（tp）

SCCBIM内部应该在不与模块外部微处理器（MCU）连接的情况下，仍具备故障检测、判断与处理能

力。故障信号处理时间应该包含传感器采集时间和信号处理时间，该值不大于80μs。

6.3.9分断时间（to）

SCCBIM的分断时间和内部半导体器件及外围组件相关，该值不大于10μs。

6.3.10接通时间（tc）

SCCBIM的分断时间和内部半导体器件及外围组件相关，该值不大于10μs。

6.3.11短路保护

SCCBIM内部具备在短路条件下检测、判断并分断短路电流的短路保护能力，除此之外，也具备与

外部微处理器（MCU）配合，分断短路电流的能力，并且短路电流设定阈值Is可根据短路电流整定值进

行修改。

6.3.12过电流保护

SCCBIM内部具备在过载条件下检测、判断并分断过载电流的过电流保护能力，除此之外，也具备

与外部微处理器（MCU）配合，分断过载电流的能力，并且过载电流设定阈值Io可根据过载电流整定值

进行修改。

6.3.13温度信号输出及过温保护

SCCBIM在散热良好的条件下，在-10℃~+60℃环境温度下可正常工作，并且满足温度信号输出与过

温保护功能。

6.3.14自动重合闸功能

SCCBIM在完成分断过程后，能够自动重新闭合，自动重合闸时间不应大于3ms。

6.3.15泄漏电流

SCCBIM在分断后，无绝缘故障，由于功率半导体特性导致流过半导体（固态）断路器的电流，该

值应不大于5mA。

6.3.16SCCBIM功耗

SCCBIM在额定工作电压和额定工作电流运行条件下，功耗应不大于系统额定功率的2‰。

6.3.17最大容许短路电流上升率

9

T/CECXXXX-202X

SCCBIM在额定工作电压下，最大容许短路电流上升率不大于1kA/us。

6.4介电性能

6.4.1冲击耐受电压

GB/T14048.1—2012中7.2.3.1适用，并补充如下：

SCCBIM利用半导体开关分断电流，不存在机械断路器中的机械执行机构。其内部半导体开关及相

关组件应该能够承受表2中规定的与其他单元的额定冲击耐受电压，试验参考表3中规定的半导体开关

过电压类别相对的试验电压。

表2冲击耐受电压

额定冲击耐受电试验电压与相应海拔

压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与额定绝缘电压对应的介电试验电压

b

额定绝缘电压Ui交流试验电压（r,m,s）直流试验电压

VVV

Ui≤6010001415

60＜Ui≤30015002120

300＜Ui≤69018902670

690＜Ui≤80020002830

800＜Ui≤100022003110

a

1000＜Ui≤1500——3820

a仅适用于直流。

b试验电压值依据GB/T16935.12008中4.1.2.3.1第3段。

6.4.2电气强度

SCCBIM应无击穿、闪络现象、引脚功能、电气性能无异常。

6.4.3电气间隙

SCCBIM的结构应使电气间隙足够6.4.1要求的额定冲击耐受电压。

电气间隙应大于表4对应情况B(均匀电场)所列之值，以抽样试验来验证。如果与额定冲击耐受电

压和污染等级有关的电气间隙大于或等于表4情况A(非均匀电场)所列之值，则不需进行试验。

表4空气中最小电气间隙

额定冲最小电气间隙/mm

10

T/CECXXXX-202X

击耐受情况A非均匀电场条件情况B均匀电场条件

电压Uimp污染等级污染等级

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：空气中最小电气间隙是以1.2/50us冲击电压为基础，其气压为80kPa相当于2000m海拔处正常大气

压。

6.4.4爬电距离

基本绝缘的爬电距离不应小于表5中的规定值；附加绝缘的爬电距离至少为基本绝缘规定值；加强

绝缘的爬电距离至少为基本绝缘规定值的两倍；功能性绝缘的爬电距离不应小于表6规定值。

表5基本绝缘的最小爬电距离

工作电压爬电距离

Vmm

污染等污染等级2污染等级3

级1材料组材料组

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

绕组漆包线认为是裸露导线，爬电距离不必大于表4规定的相应间隙。

对于不会发生漏电起痕的玻璃、陶瓷和其他无机绝缘材料，爬电距离不必大于相应的电气间隙。

除了隔离变压器的次级电路，工作电压不必小于器具的额定工作电压。

11

T/CECXXXX-202X

表6功能性绝缘的最小爬电距离

工作电压爬电距离

Vmm

污染污染等级2污染等级3

等级1材料组材料组

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

对于工作电压小于250V且污染等级1和污染等级2的PTC电热元件，PTC材料表面上爬电距离不必大于相应的

电气间隙，但其端子间的爬电距离按本表规定。

对于不会发生漏电起痕的玻璃，陶瓷和其他无机绝缘材料，爬电距离不必大于相应的电气间隙。

6.5电磁兼容性

考虑如下两种电磁环境：

——环境A;

——环境B.

环境A:与低压非公用电网或工业电网的场所/装置有关，含高骚扰源。

环境B:与低压公用电网的轻工业场所/装置有关，不含高骚扰源。

GB/T14048.1-2012中7.3.2.2适用，但作如下补充：

SCCBIM规定的抗扰度要求要高于GB/T14048.1-2012中表23的要求，目的是提高SCCBIM保护功

能的可靠性。

12

T/CECXXXX-202X

6.5.1静电放电抗扰度

SCCBIM的静电放电抗扰度应满足GB/T17626.2中试验等级2的要求。

6.5.2射频电磁场辐射抗扰度

SCCBIM的射频电磁场辐射抗扰度应满足GB/T17626.3中试验等级2和3的要求。

6.5.3电快速瞬变/脉冲群抗扰度

SCCBIM的电快速瞬变/脉冲群抗扰度应满足GB/T17626.4中试验等级4的要求。

6.5.4浪涌冲击抗扰度

SCCBIM的浪涌冲击抗扰度应满足GB/T17626.5中试验等级1、2、3和4的要求。

6.5.5射频场感应的传导骚扰抗扰度

SCCBIM的射频场感应的传导骚扰抗扰度应满足GB/T17626.6中试验等级3的要求。

6.5.6工频磁场抗扰度

SCCBIM的工频磁场抗扰度应满足GB/T17626.8中试验等级3和4的要求。

6.5.7性能判据

在电磁兼容抗扰度试验期间，或由于试验结果的需要，制造商应提供设备功能的说明和性能判据的

定义，并根据下述判据记录在试验报告中。

下列性能判据适用于6.5.1~6.5.6，其中主要保护功能在试验等级1、2、3下适用性能判据A，载

试验等级4下适用性能判据B。辅助功能在试验等级1、2、3下适用性能判据B，在试验等级4下适用

性能判据B。

GB/T17799.2-2003中4适用，但做如下修改：

性能判据A：在试验期间和试验之后,设SCCBIM应按预定方式连续运行。当SCCBIM按预定方式使

用时,其性能降低或功能丧失不允许低于制造商规定的性能水平。性能水平可以用允许的性能丧失来代

替。如果制造商没有规定最低性能水平或允许丧失的性能,则二者均可从产品说明书和产品文件中得到,

或者在SCCBIM按预定的方式使用时，从用户的合理期望中得出。

性能判据B：在试验之后,SCCBIM应按预定方式连续运行。当SCCBIM按预定方式使用时,其性能降

低或功能丧失不允许低于制造商规定的性能水平。性能水平可以用允许的性能丧失来代替。在试验期间,

允许性能降低，但实际工作状态或存储的数据不允许改变。如果制造商没有规定最低性能水平或允许丧

失的性能，则者均可从产品说明书和产品文件中得到,或者在SCCBIM按预定的方式使用时,从用户的合

理期望中得出。

性能判据C：允许出现暂时的功能丧失，只要这种功能可自行恢复，或者是通过操作控制器进行操

作来恢复。

6.6温升性能

6.6.1温升极限

SCCBIM在规定条件下测得的几个部件的温升应不超过表6规定的极限值。其强电接线端子的温升

也不超过表6中规定的极限值。

表7SCCBIM部件的温升极限值

13

T/CECXXXX-202X

部件名称温升极限值/℃

---与外部连接的接线端子125

---可触及但不是手握的部件

金属零件125

非金属零件85

---正常操作时无需触及的部件

金属零件125

非金属零件85

除上述所列部件外，对其他部件不做温升规定，但以不引起相邻绝缘部件损坏为限。

6.6.2周围环境温度

表7所列的温升极限值仅适用于周围空气温度保持在GB/T14048.1—2012中6.1.1规定的范围内,

做如下修改:

注1中的“GB/T7251.1”改为“GB/T7251系列”。

6.7环境适应性

6.7.1高温环境

SCCBIM能够承受高温工作环境为125℃，湿度正常，电气性能与初始值偏差在10%以内。

6.7.2低温环境

SCCBIM能够承受低温工作环境为-30℃，湿度正常，电气性能与初始值偏差在10%以内。

6.7.3高温高湿环境

SCCBIM能够承受高温工作环境为85℃及湿度在85%，电气性能与初始值偏差在10%以内。

6.7.4盐雾

SCCBIM的耐腐蚀能力应满足GB/T4937.13—2018中盐雾试验条件A的要求。

6.7.5功率循环

SCCBIM耐受热应力和机械应力的能力应满足IEC60749-34—2010中试验条件2和3的要求，试验

后，样品外观应无损伤，电气性能与测试前初始值偏差在10%内。

7试验方法

一般试验条件

除非另有规定，所有试验都应在GB/T2421—2020中标2规定的测量和试验用标准大气条件下进行。

7.1外观试验

7.1.1外观质量

14

T/CECXXXX-202X

用能够放大3倍~10倍的光学设备和足够大的视场来对SCCBIM样品进行检查，观察部位包括SCCBIM

的正面、方面、引脚、焊点。若怀疑器件附着外来物时,可用流速最大为27m/s的清洁过滤空气(抽气或

吹气)处理后再检查。按照GB/T4937.3-2012中失效判据来判断被测SCCBIM是否符合要求。

7.1.2外形尺寸

用游标卡尺、角尺等工具测试。

7.2通用性能试验

7.2.1额定工作电压

根据试验样品的额定工作电压，对试验样品的额定工作电压进行测量，在该电压水平确认其工作状

态与开断速度是否与设定值一致，参见附录A提供的试验参考电路图。

7.2.2额定绝缘电压

按照GB/T14048.2—2020中8.3进行，根据试验样品的额定绝缘电压，对试验样品的额定绝缘电

压进行测量，确实其额定绝缘电压满足6.3.2的要求。

7.2.3额定冲击耐受电压

按照GB/T14048.2—2020中8.3进行，根据试验样品的额定冲击耐受电压，对试验样品的额定冲

击耐受电压进行测量，确实其额定冲击耐受电压满足6.3.3的要求。

7.2.4额定工作电流

根据试验样品的额定工作电流，对试验样品的额定工作电流进行测量，在该工作电流水平下确认其

工作状态与开断速度是否与设定值一致，参见附录A提供的试验参考电路图。

7.2.5额定接通能力

根据试验样品的额定接通能力，对试验样品的额定接通电流进行测量，断开SCCBIM后，在该工作

电流水平下进行闭合试验，确认额定接通能力满足6.3.5的要求，参见附录A提供的试验参考电路图。

7.2.6额定分断能力

根据试验样品的额定分断能力，对试验样品的额定分断电流进行测量，闭合SCCBIM后，在该工作

电流水平下进行分断试验，确认额定分断能力满足6.3.6的要求，参见附录A提供的试验参考电路图。

7.2.7额定短时耐受电流

根据试验样品的额定短时耐受电流，对试验样品的额定短时耐受电流进行测量，闭合SCCBIM后，

在不同倍数额定电流的条件下进行短时耐受电流测试，确认其额定短时耐受电流能力满足6.3.7的要求，

参见附录A提供的试验参考电路图。

7.2.8故障信号处理时间

根据试验样品的故障信号处理时间，对试验样品的故障信号处理时间进行测量，确认试验样品的故

障信号处理时间满足6.2.8的要求，参见附录A提供的试验参考电路图。

7.2.9分断时间

15

T/CECXXXX-202X

根据试验样品的断开时间，给定试验样品固态开关单元中的半导体器件断开操作信号，对试验样品

的固态开关单元断开时间进行测量，确认试验样品的分断时间满足6.2.9的要求，参见附录A提供的试

验参考电路图。

7.2.10接通时间

根据试验样品的接通时间，给定试验样品固态开关单元中的半导体器件闭合操作信号，对试验样品

的固态开关单元接通时间进行测量，确认试验样品的接通时间满足6.2.6的要求，参见附录A提供的试

验参考电路图。

7.2.11短路保护

给定试验样品的额定工作电压，模拟短路故障，观察试验样品固态开关单元的动作过程，对试验样

品的短路保护功能进行测试，确认试验样品的短路保护功能是否正常，参见附录A提供的试验参考电路

图。

7.2.12过电流保护参见附录A提供的试验参考电路

给定试验样品一个额定工作电压，模拟过电流故障，观察试验样品固态开关单元的动作过程，对试

验样品的过电流保护功能进行测试，确认试验样品的过电流保护功能是否正常，参见附录A提供的试验

参考电路图。

7.2.13温度输出及过温保护

给定试验样品的额定工作电压，稳定后，根据电动汽车充电、光储等典型应用场景选取常用的温度

点验证6.3.13的温度输出功能。将试验样品放置在规定的过温保护上限值环境中，稳定一段时间后，

对功能测量。当产生故障信号后，降温到过温保护下限值，测量功能是否恢复正常，参见附录A提供的

试验参考电路图。

7.2.14重合闸功能

给定试验样品的额定工作电压，稳定后，给定短路故障测试，在SCCBIM断开后，恢复主电路电流

到工作电流，给出重合闸操作指令，观察试验样品的重合闸过程，确认试验样品重合闸功能是否正常，

参见附录A提供的试验参考电路图。

7.2.15断态漏电流

给定试验样品额定工作电压，稳定后，试验样品的控制单元给固态开关单元断开操作信号，试验样

品断开，此时对主电路剩余的电流进行测量，确认试验样品的断态漏电流满足6.3.15的要求，参见附

录A提供的试验参考电路图。

7.2.16SCCBIM功耗

SCCBIM功耗分为半导体开关单元功耗和其他单元功耗之和。因此，试验分为两个部分：

a)半导体开关单元功耗就是功率半导体器件的通态损耗Pon。

对于IGBT，在时间段t的通态损耗Pon=VCE(ON)·IC·t；VCE(ON)是IGBT的导通压降，IC是主电路电流。

2

对于场效应管（例如MOSFET）在时间段t的通态损耗Pon=IC·Rds(ON)·t；Rds(ON)是场效应管的通态

电阻。

给定试验样品额定工作电压和额定工作电流，稳定后，试验主电路的电流和半导体开关单元中功率

半导体器件的电压降，按照上面的公式即可测量出半导体开关单元功耗。

b)其他单元的功耗就是其他单元正常工作需要的电能Pp。

16

T/CECXXXX-202X

在时间段t的功耗Pp=Up·Ip·t；Up外部辅助供电仪器的输出电压，Ip外部辅助供电仪器的输出电

流。

给定试验样品额定工作电压和额定工作电流，稳定后，试验给其他单元进行供电的电源仪器输出电

压和电流，按照上面公式即可测量出其他单元的功耗。

将上面两者功耗相加即可得到SCCBIM功耗，确认试验样品的功耗是否满足6.3.16的要求，参见附

录A提供的试验参考电路图。

7.2.17最大容许短路电流上升率

对试验样品的最大容许短路电流上升率进行测量，调整试验用可调电抗器的感值来改变故障电流上

升率，并测试实验样品在不同短路电流上升率下进行分断，确认最大容许短路电流上升率满足6.3.17

的要求，参见附录A提供的试验参考电路图。

7.3介电性能试验

7.3.1冲击耐受电压

按照GB/T14048.1-2012中8.3.3.4.1进行试验，SCCBIM绝缘的验证应采用额定冲击耐受电压进

行。如果SSCBIM的某些部分其介电性能受海拔影响较小(如:联接器、密封部分),则其绝缘验证可选择

无海拔修正系数的额定冲击耐受电压进行试验。然后将这些部件断开,而SSCBIM的其他部分应该选择有

海拔修正系数的额定冲击耐受电压进行试验。

7.3.2电气强度

在试验样品带电部件和散热片间加载2500VDC的耐压测试1min，漏电流不超过1mA。

7.3.3电气间隙

按照GB/T14048.1-2012中8.3.3.4.3进行试验，本试验是用来验证SCCBIM的电气间隙是否符合

设计要求,并仅适用于电气间隙小于表3情况A规定的SCCBIM。试验电压应与额定冲击耐受电压相对应。

试验结果的判别：试验时不应发生破坏性放电。

7.3.4爬电距离

按GB/T16935.1进行试验，确认满足6.4.4的要求。

7.4电磁兼容性试验

7.4.1静电放电抗扰度

SCCBIM的静电放电抗扰度参照GB/T17626.2测试，试验等级参照6.5.1。试验后，按照6.5.7进

行性能判断，并检查SCCBIM的通用功能是否正常，能否正常检测、处理和分断故障电流。

7.4.2射频电磁场辐射抗扰度

SCCBIM的静电放电抗扰度参照GB/T17626.3测试，试验等级参照6.5.2。试验后，按照6.5.7进

行性能判断，并检查SCCBIM的通用功能是否正常，能否正常检测、处理