低压固态断路器现状及应用前景*

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.08.006

电器与能效管理技术 ›› 2026, Vol. 0 ›› Issue (8): 45-51.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.08.006

低压固态断路器现状及应用前景^*

王淑艳

上海电器科学研究所(集团)有限公司, 上海 200063

收稿日期:2026-07-07 出版日期:2026-08-30 发布日期:2026-09-16
作者简介:王淑艳(1982—),女,工程师,主要从事低压电器、智能配电技术的研究。
基金资助:
* 普陀区科技研发平台项目-上海市低压电器及智能电器专业技术服务平台(2023SN06)

Current Status and Application Prospects of Low-Voltage Solid-State Circuit Breakers

Wang Shuyan

Shanghai Electrical Apparatus Research Institute (Group) Co., Ltd., Shanghai 200063, China

Received:2026-07-07 Online:2026-08-30 Published:2026-09-16

摘要/Abstract

摘要：

系统阐述低压固态断路器(SSCB)的工作原理、技术优势,重点分析以碳化硅(SiC)为代表的功率器件材料、散热技术、智能驱动、电气隔离等方面的最新突破,探讨成本与标准化等产业化障碍,并结合国内外产品动态与标准进展,展望其未来发展趋势与创新路径。

关键词: 低压固态断路器, 电力电子器件, 宽禁带半导体, 直流配电, 电气隔离, 标准化

Abstract:

The working principles and technical advantages of low-voltage solid-state circuit breakers (SSCBs) are systematically elaborated. The latest breakthroughs in aspects such as silicon carbide (SiC) power device materials, heat dissipation technologies, intelligent gate-drive and electrical isolation are analyzed. Industrialization obstacles including cost issues and standardization challenges are also discussed. Combined with the developments of relevant products and standards domestically and internationally, the future development trends and innovation paths of low-voltage SSCBs are prospected.

Key words: low-voltage solid-state circuit breaker, power electronic device, wide-bandgap semiconductor, DC distribution, electrical isolation, standardization

中图分类号:

TM561

王淑艳. 低压固态断路器现状及应用前景^*[J]. 电器与能效管理技术, 2026, 0(8): 45-51.

Wang Shuyan. Current Status and Application Prospects of Low-Voltage Solid-State Circuit Breakers[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2026, 0(8): 45-51.

图/表 7

图1

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参考文献 11

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性能指标	传统机械断路器	SSCB	混合式SSCB	技术影响
动作时间	30~100 ms	5~25 μs	1~5 ms	提升故障响应速度,减少设备损伤
电气寿命/次	10 000~50 000	1 000 000+	10 000~100 000	降低全生命周期维护成本
分断特性	产生电弧	无电弧	电弧极小	增强安全性,适用于易燃环境
通态损耗	低(<1%)	较高(1%~3%,需冷却)	极低(<1%)	增加能耗,需优化散热设计
电气隔离	具备	需额外配隔离断口	具备	保障安全性,需配隔离断口
成本因素	低	高	中等偏高	制约规模化应用

场景	技术需求	当前制约因素
数据中心48 V直流配电	分断速度<1 ms	故障检测延迟、散热效率
船用DC 1 500 V系统	高遮断容量+耐腐蚀	成本、标准缺失
电动汽车350 kW快充桩	双向保护+V2G支持	均流控制难度、SiC模块成本
工业预测性维护	数据采集与大电流分断能力、成本	通信协议兼容性、算法成熟度
储能系统	快速故障隔离+双向保护	大电流分断能力、成本
轨道交通牵引供电	高可靠性+快速分断+耐振动	标准缺失、环境适应性
IC工厂配电	微秒级保护+无电弧+高洁净度	成本、定制化需求

标准编号	标准名称	状态	主要应用领域
UL 489I-2025	Outline of Investigation for Solid State Molded-Case Circuit Breakers	现行2025-10-22	工业用
IEC 60947-10	IEC Low-Voltage Switchgear and Controlgear- Part 10: Semiconductor Circuit-Breakers	现行2026-05-12	工业用
T/CEEIA 332—2018	低压快速混合式断路器	现行2018-12-24	工业用
T/CMIF 171—2022 T/CEEIA 603—2022	船用低压固态断路器	现行2022-09-01	船用
T/CEEIA 782—2024	低压固态断路器	现行2024-03-31	工业用

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