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Hello，各位伙伴们，今天继续 防雷保护和SPD选用系列专题（4）----SPD电涌保护器的类别和电流大小选型。
写在前面的话：
PS：本公众号对SPD的详细讲解，应当是其他地方看不到的，看完本公众号后，SPD选用不再疑惑。
继续上一期的内容吧。
上一期《防雷保护和SPD选用之（5）--SPD电涌保护器的保护模式和电压保护水平Up》，我们解决了3个问题：SPD的额定电压、保护模式、电压保护水平。
本期继续对重要的2个参数：SPD试验类别和电流大小进行选型。
--SPD电涌保护器的类别和电流大小选型--
1、SPD的类别
在目前的国家标准中，是用以冲击电流（Impulse Current，Iimp，波形是10/350us，允许通过1次）、最大放电电流（Maximum Discharge Current，Imax，其波形是8/20us,允许通过1次）、以及标称放电电流（Nominal Discharge Current，In，其波形是8/20us，允许通过15次）这3个主要指标来表示SPD电流值。
那么，SPD的类别是众所周知的分为I类试验、II类试验、III类试验的SPD。
下面详细展开SPD具体设置和电流的确定。
2、规范中给出的推荐表
在GB50343-2012-《建筑物电子信息系统防雷技术规范》给出了用于电源线路的浪涌保护器的冲击电流和标称放电电流参数推荐值。
显然，应用上表需要先明确建筑物的雷电防护等级，采用的是根据“建筑物电子信息系统的重要性、使用性质和价值”来分类。详见规范GB50343-2012的表4.3.1。
根据规范的4.3.1分类，我们常见的大多数建筑物都可归到C类和D类范围。
我们知道，SPD的防护是分级防护原则，基本分为第一级、第二级、第三级，（建筑物内无IT 机房时， 可减少电涌保护器的安装级数，一般可只设置2级防雷）。如图上图 所示，那么下面根据各级SPD安装位置来详细解释SPD采用的试验类型和电流值。
2、I级试验和第1级SPD
2.1、第1级SPD的安装位置
在GB50343-2012-《建筑物电子信息系统防雷技术规范》指出“SPD 的选择和安装是个比较复杂的问题。它与当地雷害程度、雷击点的远近、低压和高压电源线路的接地系统类型、电源变电所的接地方式、线缆的屏蔽和长度情况等都有关联。”
首先明确，第1级SPD非常重要，因为它是直接泄放雷电电流。因此，要从 SPD 最严酷的工作条件出发，同时要分析雷电流的分流状况，来确定第1级SPD参数。
（1）在LPZ0A 或 LPZ0B与 LPZ1区交界处（详见本公众号《防雷保护和SPD选用--（3）雷电浪涌产生的途径和防雷保护区的划分》一文的图），其电源线路进线的总配电箱内应设置第一级SPD，目的是用于泄放雷电流并将雷电冲击过电压降低，其电压保护水平 Up 应≤2.5kV。
（2）如果建筑物装有防直击雷装置而易遭受直接雷击，或近旁具有易落雷的条件，此级SPD 应是通过10/350us 波形的最大冲击电流 Iimp（I类）试验的 SPD。
（3）当然，根据我国有些工程多年来在设计中选择和安装了II类试验的SPD，也能提供较好保护。工程中也可选择II类试验的 SPD 用在第一级保护（但是建议少用或不用）。
2.2、雷电流在SPD的上的分配
在确定SPD电流规格之前，先看看雷电流在SPD上的分配如何？
根据国家标准以及国内外的研究结果，建筑物第一级SPD的最严酷的工作条件是建筑物遭受雷电直击，其中有50%雷电流通过防雷装置进入大地散流。另外50%经过建筑物的各种设施入地（例如外部导电部件、电源线、信号线等等，这里面就包括了安装在电源线上的SPD）。
以第二类建筑物为例，参见GB50057防雷规范的表F.0.1-1雷电流计算值是150kA，假设没有其他的线路和管线，只有一个三相四线（L1/L2/L3/PEN）的供电电源线路，那么雷电流分配到每个SPD上的电流都是75kA/3＝25kA。如果是TN-S系统，则更小是75kA/4＝18.75kA。
但是这个150kA的数值发生的概率仅为1%，也就是说99%的情况下放电电流是小于25kA的。
因为第一级防雷SPD上流过的是直接雷击电流的分流，所以其试验波形就要用10/350us，用I级试验来测试。（PS:这就是第1级SPD最好建议选用I类试验SPD的原因）。
上述SPD的雷电流分配，还应考虑到实际中各种分流，例如进入建筑物的有水管、电缆、信号线，经过各种分流实际上可能还会更小。
其实我们通过GBT 21714.1-2015-《雷电防护 第1部分 总则》的表5“预期的雷击电涌电流”也可以知道，对第二类建筑物给的数值是7.5kA（相对于12.5kA要小的多）。
因此，防雷规范规定“每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时应取等于或大于12.5kA”，是建立在“雷直击于建筑物入口的架空线路上，并不考虑其他各种因素”是一种严苛保守偏于更安全的数值。
2.3、第1级SPD的电流Iimp的确定
有了以上基础我们就很容易了解并确定用于第1级的SPD其Iimp电流数值。
那就是在使用第1级SPD的I级试验的场合，其Iimp电流应至少保证≥10kA，如果无法确定，则直接按规范取值≥12.5kA。
但是，在GB50343中给出A/B类电子信息系统Iimp数值分别是20kA和15kA，是考虑到我国幅员辽阔，夏天的雷击灾害多，在雷电防护等级较高的电子信息系统设置的电源线路浪涌保护器能承受的冲击电流Iimp应适当有所提高，所以A级的Iimp参数推荐值为20kA；B级Iimp推荐值为15kA。
PS：因此，在大多数情况下，取值12.5kA是足够了。
还可以在LPZ0与LPZ1边界的总配电箱选用经II类试验的SPD，我们知道，II类SPD是以In标称的，规范征求了国内各方面意见，给出数值是A级In≥80kA、B级In≥60kA、C级In≥50kA、D级In≥50kA。
PS：一般情况下还是建议选用I类试验的。毕竟二者参数无法等同换算。
2.4、1个小疑问
本期，留一个小疑问，看了上述的讲解，请给下图的SPD配置参数（应用在第1级的I类试验SPD）。答案下期揭晓。
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好了，到此暂时结束，下期继续。
个人难免存在错漏之处，请大家多包涵，多指正。
下期预告：防雷保护和SPD选用之（7）--第2级和第3级SPD选型等。敬请关注。
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