ABB SPDSI13 是ABB公司为其 SACE Emax 2 系列 空气断路器（ACB）设计的一款高性能、多功能、可通信的数字式保护脱扣单元。它取代了传统的热磁脱扣器，通过微处理器和先进的算法，为低压配电系统中的进线、母联及出线回路提供精确、可调且具备高级诊断功能的保护、测量与控制，是实现智能化配电和选择性保护的核心大脑。
应用场景：
在一座大型数据中心的主低压配电室内，两台2000A的ABB Emax 2空气断路器作为两路市电的进线主开关，其保护的选择性、可靠性和快速性至关重要。下级是数十台抽屉式断路器。当某一台下级抽屉柜因故障发生短路时，要求只有该故障回路的分支断路器跳闸，而上级的进线主开关 必须可靠不动作，以保证其他所有IT负载的正常供电。配置了 ABB SPDSI13 数字脱扣单元的主开关，凭借其全选择性保护功能，精准实现了这一目标。SPDSI13 持续高精度监测电流波形，当检测到下游短路电流时，它能在毫秒级内启动“区域选择性联锁”逻辑，通过与下级断路器脱扣器的通信（或基于时间梯度的精确延时），确保自己“等待”下级开关先动作。当下级开关成功切除故障后，进线开关的 SPDSI13 自动解除跳闸命令。这一过程将停电范围限制在最小，保障了数据中心99.999%的高可用性要求，完美诠释了现代数字脱扣器在关键供电系统中的核心价值。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | SPDSI13 |
制造商 | ABB（电气产品业务部） |
产品类别 | 空气断路器用数字式保护脱扣单元 |
适用断路器 | SACE Emax 2 系列 固定式或抽出式空气断路器 |
保护功能 | 长延时 (L)：过载保护
短延时 (S)：短路短延时保护 (带区域选择性)
瞬时 (I)：短路瞬时保护
接地故障 (G)：接地漏电保护 |
测量参数 | 三相电流、接地电流、电压、功率、功率因数、电能、频率、谐波等 |
通信接口 | 内置 Modbus RTU (RS485) 通信接口， 可选配 Ethernet (Modbus TCP/IP) 或 PROFIBUS-DP 等通信模块 |
显示与操作 | 背光液晶显示屏， 多功能导航按键， 用于参数设置、数据查看 |
设置方式 | 前面板按键设置， 或通过 ABB Energy Vision 等软件远程设置 |
电源供应 | 由断路器本体供电， 或通过外部辅助电源 (如24-48V DC) |
事件记录 | 循环记录最后多次脱扣事件 (含电流值、时间、类型) |
环境适应性 | 工作温度： -25°C 至 +70°C， 高抗震抗干扰设计 |
技术原理与创新价值：
SPDSI13 脱扣单元代表了一场从模拟到数字的保护技术革命，其创新价值远不止于将指针换成屏幕：
创新点1：基于微处理器的自适应与高精度保护算法。 传统热磁脱扣器的动作曲线固定且受环境温度影响大。SPDSI13 通过高速采样和数字信号处理，实时计算电流真有效值，其保护特性（如长延时反时限曲线、短延时定时限/反时限）完全数字化、可编程。用户可根据实际负载和系统阻抗，精细调整每一个保护功能的阈值和延时，实现最佳的选择性配合。其环境温度自补偿功能确保了过载保护精度不受柜内温度波动影响，提供始终如一的保护性能。
创新点2：集成化测量、诊断与能源管理功能。 SPDSI13 不仅是一个保护装置，更是一个强大的多功能电力仪表。它持续测量并记录三相电流、电压、功率、电能等数十个参数，为配电系统的能耗分析、负荷管理和预防性维护提供第一手数据。其内置的事件记录器能捕获每次脱扣前后的电流波形（需特定型号或功能），是进行故障分析的“黑匣子”。通过通信接口，这些数据可以轻松集成到楼宇管理系统或电力监控系统中。
创新点3：支持通信与系统级协同的智能架构。 这是其最核心的进化。通过标准的通信协议（如Modbus）， SPDSI13 使得断路器从一个孤立的开关设备，转变为智能配电网络中的一个可寻址、可交互的节点。这实现了：1) 远程监控与设置：工程师可在控制室读取所有电气参数、修改保护定值，无需到现场操作。2) 区域选择性联锁：通过通信线或基于精确的内部延时逻辑，与上下级断路器交换状态信息，实现完全的选择性，最大限度缩小停电范围。3) 系统集成：作为SCADA/EMS系统的基础数据源，支撑高级应用如故障定位、负载均衡、需量控制等。
应用案例与行业价值：
某大型汽车制造厂的冲压车间，供电系统复杂，负载冲击大（大型压力机启动），对供电连续性要求极高。旧配电系统采用传统断路器，保护配合不理想，曾因一次小故障导致整个车间母线失电，停产损失巨大。
应用流程： 在新车间配电系统设计中，所有关键馈线及主进线均采用配置了 ABB SPDSI13 脱扣单元的Emax 2断路器。通过ABB的选择性配合分析软件，预先对所有断路器的保护曲线进行了精确的数字化整定和配合验证。所有 SPDSI13 单元通过RS485网络连接到车间的电力监控系统。
行业价值： 新系统投运后，效果显著：1) 供电可靠性飞跃：成功经受多次设备启动冲击和数次真实短路故障考验，每次故障均被最近故障点的断路器准确切除，从未引发越级跳闸。2) 运维效率提升：电力监控大屏实时显示每个回路负荷，预防了过载风险；故障发生时能立即定位并弹出事件记录，平均故障恢复时间缩短70%。3) 能源成本优化：基于 SPDSI13 提供的精确电能数据，工厂实施了分时用电管理和功率因数自动补偿，年节省电费超过百万元。车间能源经理评价：“SPDSI13 给我们的不仅是不跳闸，更是对配电系统的‘透明化’管理。它让看不见的电流和风险变得可见、可控，是从‘被动断电’到‘主动保障’的根本转变。”
相关产品组合方案：
构建一个完整的基于 SPDSI13 的智能化配电解决方案，需要以下协同组件：
SACE Emax 2 断路器本体：固定式 (E2) 或 抽出式 (E2S) 框架，额定电流覆盖630A至6300A，是 SPDSI13 脱扣器的物理载体。
通信模块：如 PR122 (Modbus TCP/IP), PR123 (PROFIBUS-DP) 等，插在 SPDSI13 单元上，扩展其通信能力。
电流互感器：与断路器配套的内置式CT，为 SPDSI13 提供高精度的一次电流信号。
ABB Energy Vision / Ability™ EDCS：用于对多个 SPDSI13 进行集中配置、数据采集、监控和高级能源管理的软件平台。
触摸屏或网关：用于在现场或控制室直接访问和操作 SPDSI13 的本地界面。
同系列其他脱扣器：如 SPDSI12 (基础保护)， SPDSI14 (增强保护+高级测量) 等，满足不同应用等级和预算需求。
外部24/48V DC电源：当需要为 SPDSI13 及其通信模块提供独立、不间断的辅助电源时使用。
抽屉式插件与辅助触点：用于抽出式断路器的位置指示、电气联锁及信号反馈。
安装维护与全周期支持：
SPDSI13 作为预装在Emax 2断路器上的标准或可选部件，其安装集成在断路器生产过程中已完成，用户侧主要是电气连接和参数设置。安装时需确保通信电缆（如RS485）正确布线，采用屏蔽双绞线并良好接地，以避免干扰。初次投运前，必须使用前面板或软件根据系统设计仔细设置所有保护参数，并进行模拟测试。
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