Защита от гнева богов. Устройства защиты от импульсных перенапряжений
Продолжаем тему электроликбеза про устройства защиты, и этот пост — знакомство с устройствами защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Это устройства для вашего электрощита, призванные бороться с кратковременными всплесками напряжения, например из-за грозы. Текст рассчитан для нетехнарей, так что добро пожаловать) Видеоверсия в конце.
Начнем с того, что знают сегодня даже дети — молния представляет собой разряд электричества, иногда ударяет в рукотворные объекты и способна испортить технику. Хоть это предложение и звучит по детски, но человечеству понадобились века, для понимания таких простых и очевидных сегодня вещей. Знание о природе и характеристиках разряда не далось человечеству без жертв, помянем Георга Вильгельма Рихмана.
Первыми регулярный ущерб, от удара молниями, стали испытывать связисты — телеграфные линии, растянутые по полям на столбах, регулярно приносили к дорогому и нежному оборудованию станций кратковременные всплески высокого напряжения. Причем не только от ударов молнии в сами провода, но даже от ударов молний неподалеку от линий! И уже тогда пришлось изобретать способы защиты оборудования от этих всплесков. Когда, спустя десятилетия свои провода стали растягивать на столбах уже энергетики, для только появившегося электрического освещения, некоторые наработки телеграфистов пригодились.
Статистика ударов молний, ломавших телеграф в Бельгии по месяцам и времени суток. Вырезка из журнала Electrical Review за 1885 год.
Стоит сказать, что для современной техники молния уже не является чем то запредельно мощным и умопомрачительным. Если взять все эти миллионы вольт и сотни тысяч ампер, умножить на время — мы получим энергию разряда, а это всего порядка 1 ГДж энергии. Если перевести в привычные кВт*ч, то это всего 277 кВт*ч, можно даже посчитать стоимость одного разряда молнии. Проблема лишь в том, что это количество энергии выделяется за доли секунды, что порождает проблемы, с которыми и борются разными техническими приемами.
Что происходит при ударе молнии в линию электропередач? Энергия молнии растекается по проводникам в поисках пути ухода в землю. Это вызывает рост напряжения до огромных величин, из-за чего изоляция не выдерживает, и ее пробивает. В тех местах, где протекал разряд, повреждения оставляет как нагрев, так и электромагнитные силы. И про электромагнитные силы хочу отметить особо: из-за очень большой скорости нарастания тока при ударе молнии, даже разряд в непосредственной близости, наводит токи в окружающих проводниках. Поэтому даже, если молния ударила в молниеотвод на крыше и ушла по металлоконструкциям в землю, на проводах внутри здания могут появиться всплески напряжения опасной величины. Поэтому защита строится не только от прямых попаданий молнией, но и от различных наведенных ею явлений.
Вопрос защиты от атмосферного электричества и от импульсных перенапряжений достаточно обширен, поэтому пост рассчитан дать лишь крайне поверхностное представление и не претендует на полноту. Для более полного и глубокого изучения темы в конце есть ссылки на дополнительные материалы. Если сформулировать кратко физический смысл устройств защиты — их задача сбросить в заземление всю энергию, наведенную в линиях молнией, не допуская чрезмерного роста напряжения. Эти устройства назвали УЗИП — устройства защиты от импульсных перенапряжений.
▍Акт первый. Приманиваем молнию и отправляем ее в землю.
Про громоотводы (они же молниеотводы, и они же молниеприёмники) наверняка слышали и видели все:
Молниеотвод на куполе деревянной церкви. Источник.
Это не обязательно торчащий в небо шпиль, у линий электропередач он выполнен в виде грозозащитного троса, который выше всех и не имеет изоляторов:
Пара грозозащитных тросов над ЛЭП. Источник.
Принцип простой — это проводник, электрически соединенный с землей, и размещенный как можно выше. Если на данном участке создадутся условия для удара молнией, то наиболее вероятно (но не 100% гарантированно!) разряд произойдет именно в заземленный проводник, а не в окружающие объекты. Сечение проводника выбирается достаточным, чтобы провести разряд к заземлению без повреждений. Громоотвод выполняет собой роль «зонтика» принимая всю стихию на себя. Аналогия с зонтиком становится еще более явной, если посмотреть на формулы расчета радиуса защищаемой громоотводом площади — она тем больше, чем выше громоотвод. Стоит отметить, что существует несколько методик определения защищаемой молниеотводом области, и даже среди специалистов по молниезащиты нет единогласного мнения, какая методика точнее. Например фото из энциклопедии Британника показывает два подхода к расчету защищаемой области — конус по высоте молниеотвода и метод катящейся сферы.
Защищаемые молниеотводом области. Источник.
Громоотвод оказался чертовски важен для использования в деревянных домах. Если раньше удар молнии в крышу мог устроить пожар (энергия разряда на пути в землю частично превращалась в тепло, поджигавшее все вокруг), то перенаправление разряда по металлическому штырю в землю спасало от таких страшных последствий. И если присмотреться — то все современные здания и строения имеют на крыше громоотвод. А особо важные объекты вообще могут иметь довольно сложные конструкции громоотводов. В тех местах, где надлежащее заземление сделать трудно (на скале, песках) молниезащита становится совсем нетривиальной задачей. Так выглядят громоотводы на газовой станции в Нигерии:
Разработчики решили, что молниеотводы такой формы работают лучше. Источник
Но, если бы способ работал без нареканий, то текст бы оборвался на этом месте. Он и обрывался, до появления чувствительной и нежной аппаратуры.
▍Акт второй. Минимолнии.
Не все высоко поднятые проводники могут быть заземлены, для успешного перенаправления энергии разряда в землю. Например антенны — она должна быть высоко и заземлять ее нельзя, иначе она перестанет принимать сигналы. А можно ли сделать устройство, которое бы соединяло бы например антенну с землей только в момент удара молнии, и при этом не оказывала влияния в остальное время?
Можно, и устройство это называется искровой разрядник. Вот пример разрядника для электрооборудования конца 19 века:
Идея защиты проста — между защищаемым проводником и заземлением в разряднике создается минимально допустимый зазор так, чтобы при нормальной работе напряжение не превышало напряжение пробоя зазора. Если в защищаемой линии по какой то причине напряжение возрастет (из-за удара молнии или из-за всплесков от работы электрооборудования) то в зазоре происходит электрический пробой — зажигается электрическая дуга, которая из-за ионизации газа неплохо проводит ток. Именно эта дуга обеспечивает временное электрическое соединение с землей, и гаснет, если напряжение понизилось ниже напряжения гашения дуги.
Но есть две проблемы. Первая — малопредсказуемое напряжение пробоя разрядника — изменение температуры, влажности воздуха — и напряжение изменилось. Немного коррозии — напряжение изменилось. Кривые ручки регулировщика — очень сильно изменилось. Второй недостаток — более фундаментальный — напряжение при котором происходит пробой, и напряжение, при котором дуга гаснет отличаются. Причем напряжение зажигания дуги еще зависит от скорости нарастания напряжения. График на картинке как раз показывает «горб» — пока разрядник не сработал напряжение успевает вырасти, затем зажигается дуга и напряжение падает. Пунктиром показан график напряжения при защите варистором.
Картинка взята отсюда.
Если первый недостаток получилось побороть, заключив разрядник в герметичную колбу, заполненную заранее приготовленной смесью газов, то со вторым ничего поделать не получилось. Да, разными ухищрениями можно уменьшить разницу между напряжением пробоя и напряжением, когда дуга гаснет, но не радикально. Причем напряжение гашения должно быть ВЫШЕ напряжения источника питания (*с оговорками). Иначе может получиться неприятная ситуация, когда разряд молнии пробил разрядник и ушел в землю, но дуге погаснуть уже не даст генератор, питающий линию. И дуга в разряднике будет гореть пока кто-то из них не сломается. Вот пример разрядника РБ-5, отечественного производства из аппаратуры связи — колба герметична и заполнена инертным газом:
В принципе, до широкого распространения полупроводниковых приборов (где-то до середины 60х) защита в виде разрядников всех устраивала. При должном запасе прочности изоляции, кратковременный всплеск напряжения на пару кВ (пока не сработает разрядник) большинство аппаратуры могло вынести. Но потом в широкий обиход вошли полупроводниковые устройства, для которых даже небольшое кратковременное повышение напряжения означало смерть.
Разрядники применяются до сих пор и очень широко. Причем разрядники выпускаются огромным ассортиментом на все случаи жизни, от маленьких для защиты линий связи до огромных для зашиты линий электропередач. Вот например как выглядит разрядники в плате мини-АТС (цилиндрические с брендом производителя EPCOS), для защиты от импульсов высокого напряжения, которые могут оказаться в телефонной линии:
▍Акт третий. Полупроводники защищают полупроводники.
На замену разрядникам в деле защиты линий (причем не только линий электропередач, но и например линий связи, но пост в основном посвящен линиям электропередач напряжением 220-230В) пришли варисторы. Это особый тип резисторов, сопротивление которых зависит от приложенного напряжения. Вот так выглядит их Вольт-амперная характеристика, которая показывает связь тока через прибор и приложенного напряжения:
То есть они ведут себя примерно как разрядники. Если напряжение ниже порогового — то их сопротивление велико, есть только мизерный ток утечки. Если напряжение превышает пороговое, то варистор довольно сильно меняет свое сопротивление, начиная хорошо проводить ток. Но, в отличии от разрядника, возвращается в исходное состояние с высоким сопротивлением, стоит лишь напряжению опуститься ниже порогового. В итоге напряжение на контактах варистора получается относительно стабильным, повышение напряжения он скомпенсирует увеличением тока через себя, что не даст напряжению расти.
Чисто технически, варистор представляет собой таблетку спеченной керамики из вещества, которое обладает свойством полупроводника, например гранул оксида цинка в матрице из смеси оксидов металлов, поэтому его и называют MOV — Metal Oxide Varistor. Гранулы создают огромное количество pn переходов, проводящих ток в одном направлении. Но так как их образуется много и в случайном порядке, для выпрямления тока они бесполезны. Но свойство устраивать электрический пробой при превышении определенного напряжения (а электрический пробой pn перехода обратим), оказалось очень кстати. Регулируя толщину таблетки, можно добиться достаточно стабильного порогового напряжения при производстве. А увеличивая объем шайбы, можно увеличить максимальную энергию импульса, который способен поглотить варистор.
Варистор получился не идеальным, поэтому он не заменил, а лишь дополнил разрядники. За огромный плюс — отсутствие разницы между напряжением пробоя и напряжением восстановления, варисторам прощают токи утечки, ограниченный ресурс (после некоторого количества срабатываний может потерять характеристики), большой габарит при скромных допустимых энергиях разряда. Включенный в линию варистор будет гасить всплески напряжения примерно таким образом:
Так как варистор может со временем прийти в негодность, и например начать проводить ток, когда не требуется, устраивая короткое замыкание, необходимо предусматривать защиту от короткого замыкания. Большие могучие варисторы на DIN рейку, для защиты силовых линий, часто содержат в себе встроенную защиту. Вот например так выглядит начинка варистора в щиток от IEK:
Видно саму таблетку варистора (синего цвета). К ней присоединены электроды и подпружиненный флажок опирается на электрод, припаянный легкоплавким припоем… Если варистор нагревается свыше разумного (не важно, от пришедшего импульса с молнии, или по причине деградации) то припой плавится, электрод отсоединяется, разрывая цепь, и пружина опускает флажок, показывает неисправность варистора. Если защиты не предусмотреть, неконтролируемый нагрев варистора может устроить пожарчик.
Варисторы небольших размеров можно встретить во множестве электронных устройств, для защиты от случайно пришедших по сети всплесков высокого напряжения. В большинстве удлинителей, именующих себя «сетевыми фильтрами» вся фильтрация сводится к наличию пары варисторов внутри. Вот на фото можно разглядеть варисторы (синего цвета) в разных удлинителях:
▍Акт четвертый. Защита для самых нежных.
Этот раздел я включил полноты ради.
Помимо варисторов и разрядников есть еще устройства защиты — полупроводниковые супрессоры (TVS-transient voltage suppressor), они же TVS-диоды, они же полупроводниковые ограничители напряжения. Это специально спроектированные диоды, которые работают на обратной ветви вольт-амперной характеристики (да, той самой, где происходит обратимый электрический пробой у варисторов). Физически они выполняют ту же самую функцию, что и остальные устройства защиты — не проводят ток, если напряжение в норме и начинают проводить ток, если напряжение почему-то превысило допустимое значение, тем самым выполняя роль ограничителя. На фото довольно крупный экземпляр, они бывают совсем миниатюрные:
Фото из каталога моей любимой Промэлектроники. TVS-диоды бывают как в выводных корпусах, так и в корпусах для поверхностного монтажа. Бывают сборки с несколькими TVS диодыми для защиты групп линий.
Полупроводниковые ограничители напряжения почти прекрасны всем, кроме одного — величина энергии импульса, который они способны ограничить, поглотив излишки, очень мала. Создание на их базе защиты, способной хоть как то сравниться по характеристикам с разрядниками или варисторами будет слишком дорогой. Поэтому они нашли применение там, где нужна компактная защита самой нежной и чувствительной электроники от небольших по мощности всплесков, например от статического электричества. Будьте уверены — в вашем телефоне все контакты, что ведут внутрь (USB, наушники) защищены маленькими TVS диодами, которые не позволят напряжению на этих контактах повыситься выше 5 В, даже если вы случайно «щелкните» по ним электричеством снимая свитер.
Если хочется узнать поподробнее про полупроводниковые ограничители напряжения, это можно сделать тут, и тут. Но, если вы не разработчик электроники, то врядли вы будете как-то взаимодействовать с этими устройствами защиты.
▍Акт пятый. Концепция зональной защиты.
А можно поставить в электрощиток на вводе в дом универсальное устройство защиты от импульсных перенапряжений, и не знать проблем? К сожалению — нет. Хотя бы потому что даже если вы подавили все нежелательные всплески на входе в дом, можно повторно словить их проводкой внутри здания, например когда ток разряда молнии будет следовать от громоотвода в землю где-то за стенкой — электромагнитное поле столь мощное, что в любом проводнике наведет импульс тока. Или например, что в сеть импульс повторно проникнет через телефонный аппарат, придя по телефонной линии. Поэтому процесс построения защиты усложняется — нужно анализировать все пути проникновения электромагнитного импульса от молнии внутрь защищаемого объекта.
Чтобы не ставить на каждое устройство полный комплект устройств для защиты от прямого попадания молнией (было бы слишком дорого), придумали концепцию зональной защиты, и соответствующих классов устройств. Объект, электрическая начинка которого защищается от повреждения молнией, разделяется на зоны, согласно степени воздействия молнией. Все линии (силовые, связи), переходящие из зоны в зону, на границе зон оснащаются устройствами защиты. Проще понять это на абстрактном примере дома:
Картинка взята из руководства OBO Betterman. Lightning protection guide
(LPZ — lightning protection zone — зона защиты от молнии)
Зона 0а — это зона, куда непосредственно может ударить молния. В проводнике может оказаться полный ток молнии
Зона 0b — это зона, куда молния напрямую уже не ударит, но в проводнике может оказаться частичный ток молнии — как из-за электромагнитного поля, так и просто из-за пробоя изоляции.
Зона 1 — Это зона, где может появиться наведенный молнией ток.
Зона 2,3,4 и т.д. — зона, где наведенный молнией ток ослаблен и меньше, чем в вышестоящей зоне. Зон может быть сколь угодно много, как в матрешке.
То есть понятно — при переходе из зоны в зону, электромагнитный импульс молнии ослабевает, в том числе из-за устройств защиты на границах зон, и за счет экранирования и ослабления в пространстве. Например бетонная стенка с заземленной арматурой внутри может служить таким экраном. Зоны обычно разделяются по естественным препятствиям — стена, корпус шкафа, корпус прибора и т.д.
И вот для удобства, устройства защиты разделили на классы. И когда понятно деление на зоны — достаточно взять из каталога устройство соответствующего класса.
Класс I (B)- это устройства способные выдержать частичный ток молнии (зона 0), и предназначены для установки на вводном щите. (где зона 0 переходит в зону 1)
Класс II (С)- это устройства способные выдержать меньший ток, чем устройство класса I, но они дешевле и напряжение, до которого они срежут импульс меньше. Предназначены для установки на распределительном щите. (Как раз где зона 1 переходит в зону 2)
Класс III- (D)Это устройства способные выдержать импульс еще меньшей величины, чем класс II, но зато срезающие импульс почти полностью. И предназначены для установки уже на щит конечного потребителя. Многие грамотно спроектированные устройства имеют подобную защиту уже внутри себя.
Почему бы не ставить везде устройства защиты класса I? А просто потому что установка устройства класса I там, где с лихвой хватит класса III, например у конечного потребителя — неоправданный перерасход бюджета. Это как строить полностью укомплектованную пожарную часть там, где достаточно поставить огнетушитель. Кроме того, чем брутальнее и мощнее устройство защиты, тем больше величина напряжения импульса, который просачивается через нее в потребителя. (тем выше напряжение ограничения, см картинку выше)
Картинка из руководства Шнайдер электрик
Но если хочется всё и сразу, существуют комбинированные устройства, например Класс I+II которые соответствуют параметрам сразу нескольких классов, но за такую универсальность производитель попросит дополнительных денег.
▍Акт шестой. Стандартная молния.
Каждый удар молнии уникален по своим характеристикам. Но устройства защиты нужно как то тестировать, сравнивать, разрабатывать, поэтому пришлось договариваться о некоторых характеристиках электромагнитного импульса, который наводит молния. Поэтому на лицевой панели устройств защиты, а также в документации можно увидеть: (поглядите маркировку на распиленном УЗИПе от IEK на фото выше)
- Пиковое значение тока, который проходит через прибор без его повреждения, в тысячах ампер (кА). Например 50 кА — означает, что пиковый ток в импульсе достигает 50 000 Ампер.
- Запись о длительности импульса, в микросекундах. Она указывается через дробь. Например 10/350 означает, что импульс нарастает до максимального значения тока за 10 микросекунд, а потом плавно спадает до нуля за 350 микросекунд. Или например 8/20. (10/350 — длинный и мощный импульс, характерный для прямого попадания разрядом, а 8/20 — короткий, более характерный наведенному от молнии неподалеку)
- Рабочее напряжение. Это нормальное напряжение в линии, к которой подключается защита.
- Напряжение ограничения, в вольтах. Это величина остаточного напряжения импульса на клеммах устройства (позже укажу почему это важно), до которого устройство защиты сможет его уменьшить.
- Класс устройства (см. часть про зональную концепцию).
Стоит отметить, что даже многолетняя собранная статистика не исключает, что конкретно вы не согрешили настолько, что по вам ударит аномально мощная молния, но вероятность этого весьма низкая. (Например МЭК 62305-1 считает, что даже по самым отъявленным грешникам молнии с зарядом более 300 Кл выпускаются менее чем в 1% случаев.)
Вот прекрасная в своей наглядности иллюстрация из руководства OBO BETTERMANN, где иллюстрируется статистика разрядов молний по току, и как разные уровни защит от молний (LPL) их покрывают:
Так как процесс предсказания тока у молнии, которая ударит в объект в будущем сродни процессу предсказания курса биткоина (то есть гадание), и придумали разные уровни защит от молний, и картинка выше наглядно показывает как они соотносятся. Необходимый уровень защиты выбирается согласно оценке рисков ущерба от попадания молнии.
▍Акт седьмой. Портим всё забыв про мелочи.
Описанное выше актуально для сферического коня в вакууме. В реальной жизни есть огромное количество тонкостей, которые опускаются для упрощения, но рано или поздно дадут о себе знать. Вот примеры некоторых из них:
1. Собственная индуктивность и сопротивление проводников.
Отрезок провода длинной 1 метр обладает индуктивностью примерно 1 мкГ и ненулевым сопротивлением. А значит при высоких темпах нарастания тока (а для молний они как раз характерны) лишний запас провода может свести смысл защиты к нулю. Многие производители в своих руководствах явно указывают, что длина проводников от линии к клеммам устройства защиты должны быть максимально короткой, и в сумме не превышать 0,5 м. Вот наглядная картинка из руководства OBO BETTERMANN, как лишние 2 метра провода повлияли на защиту. Если УЗИП (оранжевый) срезает пришедший импульс до величины 1,5 кВ, то на проводниках падает дополнительно 2 кВ, и в итоге в нагрузку придет импульс напряжением 3,5 кВ.
Весьма изящным способом уменьшить влияние проводников является подключение вот таким образом:
Некоторые производители, для удобства монтажа вообще предусматривают двойные клеммы, например как на этом устройстве (отечественное кстати):
2. Сопротивление играет роль.
При токе разряда молнии в 50 кА, на проводнике с сопротивлением в 0,1 Ом при протекании тока создастся разница напряжения в 5 кВ. Поэтому УЗИП следует подключать максимально толстым проводником, не менее 6 мм2, даже если сама по себе линия 2,5 или даже 1,5 мм2. Если вы подключили УЗИП V-образно как на фото выше, то толстым у вас останется только заземляющий проводник.
3. Устройства защиты без согласования бесполезно соединять параллельно.
Может закрасться мысль, что если параллельно поставить несколько устройств защиты, то мы получим Мегазащиту. Но это так не работает. Когда по линии прилетит импульс — то первым сработает кто-то один, и примет на себя весь удар. Чтобы каскад из защит работал согласованно, и по мере необходимости в дело поглощения импульса подключались все более и более мощные устройства, они должны согласоваться специальными дросселями. Но так как расчет такого каскада задача непростая, то и устройства согласования в каталогах производителей УЗИП найти крайне трудно. Производитель стал выпускать комбинированные устройства согласуя их внутри сам. То есть вместо установки рядом УЗИП II и УЗИП III класса нужно взять готовое устройство II+III класса.
4. Ставим автомат вместо предохранителя.
Если вы внимательно прочитаете документацию на устройства защиты от импульсных перенапряжений, то многие производители требуют установку предохранителей для защиты от короткого замыкания — если устройство выйдет из строя, оно может устроить короткое замыкание защищаемой линии на землю. И при таком сценарии лучше, если сгорит предохранитель и отключит устройство защиты от линии, чем это сделает вводной автомат обесточив нагрузку. Но см. п.1 — глупо сначала добиваться минимальной индуктивности проводников, чтобы затем воткнуть автоматический выключатель, внутри которого электромагнитный расцепитель в виде катушки индуктивности. В итоге автоматический выключатель будет работать как дополнительные виртуальные несколько метров провода (см п1) увеличивая напряжение импульса, дошедшего в нагрузку. И именно поэтому крайне желательно использовать именно предохранители. (это еще если не брать во внимание, что есть опасность что импульс тока в 10-50-100 кА вызовет спекание контактов в автомате)
5. УЗИП на базе варисторов имеют ток утечки.
Он небольшой, но при этом не нулевой. И тут здравый смысл отходит на второй план перед электросетевой компанией, которая имеет свое мнение на то, где должно быть установлено УЗИП. Так что может получиться так, что УЗИП вы поставите после счетчика. Но так как счетчик — собственность электросетевой компании, можете делать кулфейс когда после грозы сгорит счетчик и вам придут его менять.
6. Отсутствие контроля.
Представьте, что вы оснастили УЗИПами электрощит, который питает метеостанцию в безлюдном месте. Рядом прошла гроза, УЗИПы выполнили свою функцию, спасли начинку станции от повреждения, но погибли сами — их отключила защита. И получается ситуация, когда станция нормально работает, но при этом не имеет защиты, и следующая гроза может вывести ее из строя. Именно от таких неприятных ситуаций, существуют УЗИП с контактами, которые размыкаются/замыкаются, когда защита выходит из строя (например на фото УЗП-220 это контакты 4 и 5). В таком случае умерший УЗИП может подать сигнал в систему диспетчеризации, что пора высылать монтажника для замены защиты.
▍Акт восьмой. Практический.
Дочитавший до этого места наверняка уже задался вопросом — а зачем мне надо УЗИП и как его включать? Переходим к конкретике.
Если вы живете в частном доме и электричество в дом поступает по воздушной линии электропередач, то вам требуется УЗИП, причем класса I. (В некоторых случаях может хватить и II класса, но тут уже очень много «но») Если вы живете в многоквартирном доме, все инженерные системы которого в порядке, то в УЗИП не является устройством первой необходимости, но хуже не сделает. Типовая схема использования УЗИПов выглядит вот так (опять взял картинку из руководства OBO BETTERMANN:
Ввод слева. УЗИПы класса I располагаются сразу после вводного автомата (ну или после электросчетчика, если электросетевая компания желает) по одному на каждую фазу. Видно повторное заземление (5) и TN-C превращается в TN-C-S. Без заземления УЗИП не работает — куда ему отводить энергию импульса, кроме как в землю?
Внутри здания на промежуточном щите, например этажном, используются УЗИП класса II, которые подавят то, что смогло пройти через УЗИПы на вводе. Обратите внимание — между N и PE стоит УЗИП специально для этого предназначенный, так как в норме напряжение между N и PE невелико.
Ну и наконец рядом с потребителем ставится УЗИП класс III. У хорошо спроектированных устройств внутри уже предусмотрена производителем защита от перенапряжений.
▍Резюме:
- Электронная техника у вас дома уязвима перед электромагнитными импульсами, которые может принести разряд молнии, даже неподалеку.
- Для защиты от этих импульсов (а также от импульсов, возникающих при коммутации индуктивных нагрузок) придумали УЗИП — устройства защиты от импульсных перенапряжений. УЗИП может содержать внутри себя как разрядник, так и варистор, все зависит от характеристик, которые должен обеспечивать УЗИП.
- УЗИП выпускают разных классов, от I до III. Для установки на вводной щит дома подходят устройства I класса. Но существуют также устройства, способные обеспечить защиту, соответствующую нескольким классам.
- Весь защитный эффект от УЗИП можно свести на нет некорректным подключением.
- УЗИП может выйти из строя, и при отсутствии регулярного осмотра это останется незамеченным.
Видео версия поста, не слово в слово, но близко к тексту, для тех кто любит слушать и смотреть:
▍Что еще почитать для углубления знаний:
1. Прежде всего нормативная документация. Говорим Окей, гугл, «Устройство молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций: Сборник документов. Серия 17. Выпуск 27» и внимательно изучаем, в сборнике собраны нормативные документы: Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений (РД 34.21.122-87) и Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций (СО 153-34.21.122-2003) а также отдельно гуглим и смотрим ГОСТ Р МЭК 62305. Он состоит из большого количества частей, но ни один блогер в интернете не может быть выше нормативных требований.
2. Есть прекрасный сайт https://zandz.com Ребята не только записали вебинары с приглашенными специалистами сферы, но и сделали их стенограммы, так что можно быстро прочитать вместо просмотра видео. Все это великолепие они выложили бесплатно, но потребуется регистрация. Респект. Видеозаписи вебинаров у них на ютуб канале лежат и доступны без регистрации, например вебинары проф. Базеляна (https://www.youtube.com/watch?v=R-KbjRb4Yuw&list=PLjJ4-onvu94qpAA_zsCLkrTzJMBLXU0ns)
3. Неплохая статья на хабрахабре https://habr.com/ru/post/188972/
4. Многие производители выпускают руководства по проектированию — такая завуалированная реклама, где простым языком объясняются основы и заодно приводится выдержки из каталога оборудования, которое решает проблему. На русском языке есть прекрасное руководство от шнайдер электрик (https://www.se.com/ru/ru/download/document/MKP-CAT-ELGUIDE-19/), нас интересует раздел J, посвященный защите от перенапряжений. В нем все довольно просто, наглядно и точно.
5. Если вы владеете английским языком, то фирмы, производящие все для молниезащиты, выпустили замечательные руководства. Конечно с перекосом в свою продукцию, но как видите некоторые иллюстрации я позаимствовал у них. Это OBO BETTRMAN lightning protection guide, Dehn lightning protection guide.
Также хочу выразить благодарность Павлу, Денису, Евгению и Виктору за рецензирование черновика статьи.
Другие статьи цикла: Про предохранители, про автоматические выключатели, про УЗО, про выбор автоматического выключателя, про устройства защиты.
УЗИП — надежная защита для сложной электроники
Необходимость в защите сетей электропитания в защите от импульсных перенапряжений возникла практически сразу после того, как люди научились передавать электроэнергию в пределах соседнего здания. Часто причиной импульсных перенапряжений является удар молнии в линию электропередач или же влияние молнии, ударившей недалеко от кабеля. Но бывают и другие причины, например, коммутационные процессы на подстанции. Естественно, в норме они не должны приводит к появлению в сети опасных всплесков напряжения, но в реальность такие всплески появляются из-за изношенности оборудования или недостаточной квалификации персонала.
Проблема борьбы с импульсными перенапряжениями стала особенно актуальной в наше время, так как к сети электропитания подключаются вычислительная техника и аппаратура связи. Импульсные перенапряжения способны вывести их из строя. Но даже, если тот же компьютер не сломается, то в его работе может произойти сбой с потерей информации. Для того, чтобы таких ситуаций не возникало, используются устройства защиты от импульсных перенапряжений, сокращенно УЗИП. Принцип работы УЗИП заключается в том, что при превышении значения напряжения на фазном проводе выше определенного значения этот провод мгновенно соединяется с проводом заземления, что позволяет отвести перенапряжение в землю.
Три класса УЗИП
Следует иметь в виду, что, чем мощнее УЗИП, тем выше и порог напряжения, при котором он возвращается в состояние «разомкнуто». Помимо данного фактора, срабатывание УЗИП на вводе в здание способно вызвать импульсные помехи во внутренней электросети. Поэтому для защиты от импульсных перенапряжений принято использовать трехступенчатую схему. Соответственно, УЗИП делятся на три класса.
Класс I (B по международной классификации) — нормируется для импульса 10/350 мкс. Здесь и далее первое значение — время нарастания до максимального значения напряжения, второе значение — время спада от максимального до номинального значения. УЗИП данного класса рассчитаны на токи 25 – 100 кА. Конструкция такого УЗИП основана, как правило, на разряднике.
УЗИП класса II Leutron LE-388-186
Класс III (D) — нормируется для импульсов 1,5/50 мкс и 8/20 мкс. УЗИП данного класса имеют ту же конструкцию, что и устройства класса II, но рассчитаны на ток не более 10 кА.
Правильное размещение
УЗИП размещаются в следующем порядке. Устройства класса I размещаются на вводе в здание. Устройства класса II устанавливают в распределительные шкафы. Наконец, устройства класса III располагаются в непосредственной близости (не дальше 5 метров) от защищаемой аппаратуры. Следует отметить, что современные электронные устройства часто оснащаются встроенным УЗИП, которое можно отнести к классу III. Но, тем не менее, даже если идет речь о защите именно такой аппаратуры, все равно имеет смысл устанавливать отдельное УЗИП данного класса. Дело в том, что, как правило, встроенные в аппаратуру УЗИП также основаны на варисторах, количество срабатываний которых, как уже упоминалось, ограничено. Применяя дополнительно отдельное УЗИП класса III, можно продлить срок службы электронных устройств.
Leutron LE-381-254 — компактное однофазное УЗИП класса III
Для нормальной работы системы защиты важна селективность. УЗИП должны срабатывать в следующей последовательности: класс I, класс II, класс III. Для обеспечения такой последовательности необходимо, чтобы кабель, соединяющий УЗИП класса II с УЗИП класса I, был длиной не менее 15 м, а УЗИП класса III с УЗИП класса II — не менее 5 м.
Каждая модель УЗИП рассчитана на строго определенные режимы нейтрали. Применение УЗИП в системе электроснабжения с режимом нейтрали, отличающимся от приведенного в технических данных, не допускается.
Комбинированные УЗИП
При электроснабжении коттеджа по воздушной линии электропередач питание обычно заводится прямо на распределительный щиток. Тогда можно упростить конструкцию щитка, используя УЗИП, совмещающее в себе функции устройств I и II классов. Если загородный дом небольшой, то используют УЗИП, совмещающие функции всех трех классов.
УЗИП класса 1+2+3 Leutron LE-381-214
По маркетинговым причинам, чтобы показать отличие таких УЗИП от обычных, их класс нередко указывается не римскими, а арабскими цифрами: «1+2» или «1+2+3».
Возможные опасности и способы их предотвращения
Через УЗИП в короткий промежуток времени протекает большой ток. При неправильном подключении УЗИП возможен выход его из строя. А в ряде случаев — возгорание и даже взрыв УЗИП. Также указанные явления могут иметь место, если в УЗИП есть дефекты конструкции.
Другой распространенной ошибкой является неправильная оценка уровня импульсных перенапряжений, в результате чего УЗИП класса I на вводе в здание вообще не устанавливают. Тогда на вход УЗИП II класса могут поступать импульсные перенапряжения, способные вызвать его перегрев.
Трехфазное комбинированное УЗИП класса 1+2+3 Leutron LE-373-960 заменяет сразу несколько устройств
Наконец, при выборе конкретных моделей УЗИП следует четко понимать, что ток порядка десятков кА может иметь разрушительное действие. Поэтому устройство, через которое он будет протекать, должно быть выполнено качественно. Среди специалистов высоко ценятся УЗИП, производимые компаниями, специализирующимся в основном на данном виде продукции, например, немецкой компании Leutron. И однозначно следует избегать применения УЗИП неизвестного происхождения.
Что такое УЗИП и для чего он нужен Статья
Сегодня нельзя найти дом, дачу или квартиру без бытовых приборов. Подавляющее большинство из них имеют встроенную защиту от различных проблем, которые могут возникнуть при подключении к электросети. В том числе и защиту от импульсных перенапряжений, которые представляют собой очень короткое напряжение (не дольше микросекунд), которое значительно (иногда в сотни раз) превышает номинальное значение. Причины могут быть разные, их мы рассматривать не будем, но смысл в том, что такие перенапряжения очень опасны для бытовых приборов. Они могут полностью вывести их из строя, вызвать пожар.
Но ведь у бытовых приборов есть встроенная защита? Да, есть, но если импульсные перенапряжения повторяются, то она выходит из строя. Кроме того, те блоки, которые встроены в приборы, имеют определенные ограничения, они не защитят от всего. И здесь на помощь придет УЗИП, о которых мы и поговорим в нашей статье. Мы разберемся, зачем они нужны, какие функции выполняют и стоит ли их покупать для частного дома.
Что такое УЗИП
УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений. Их главное назначение это защита от ударов молнии, при чем не только от прямых, но от наводок и импульсных разрядов, которые при грозе бывают не так уж и редко. Да и для появления таких импульсов даже и гроза не всегда нужна, это вполне возможно, если кто-то запустит мощный сварочный аппарат и по другим причинам. Кратковременный, но очень сильный импульс, может спалить электронные компоненты приборов и даже вызвать их возгорание. И от подобной угрозы УЗО или реле напряжения уже не помогут.
А вот УЗИП вполне справится, конечно, при том условии, что его правильно подобрали. Но об этом мы еще расскажем ниже. Также отметим, что подобные устройства могут называться ОИН или ОПС, но принцип действия у них в любом случае одинаков, как и задача — ограничивать импульсные напряжения.
А вот стоит ли покупать УЗИП, это уже другой вопрос. Это устройство не дешевое, но в принципе, оно точно стоит не дороже даже телевизора (не самого плохого, конечно). А если добавить сюда и другие электроприборы, то решение уже кажется очевидным. Кроме того, для частного дома не нужны УЗИП самого дорогого типа, которые ставят для защиты многоквартирного дома. То есть, наше мнение однозначно — УЗИП нужен. Да, далеко не факт, что он вам пригодится, точной статистики просто нет, но тут как говорил старый ковбой: пусть лучше револьвер будет у меня в тот момент, когда он мне не нужен, чем его не окажется в нужный момент.
Однако отметим, что есть мнения, согласно которым УЗИП может и не защитить от прямого удара молнии, для этого нужно применять комплекс мер молниезащиты, о чем мы тоже писали на нашем сайте. Тем не менее, тут все зависит от класса устройства и от других обстоятельств (например, напряжения импульса). Возможно, есть случаи, когда УЗИП не спасал, но есть и случаи, когда он действительно был необходим и защитил электроприборы. Ну и опять же, напомним, что дело не только в ударе молнии.
Принцип работы УЗИП
Принцип работы достаточно прост, что обеспечивает надежность. В качестве чувствительного элемента выступает варистор, который в тот момент, когда через него проходит напряжение выше номинального, уменьшает свое сопротивление. Если это происходит, то ток перенаправляется на контур заземления (получается короткое замыкание), что приводит к срабатыванию автоматического выключателя и отключению цепи. Такое устройство безотказно и очень надежно, если номинальное значение будет превышено на определенный диапазон, то УЗИП гарантированно сработает.
Правда у УЗИП есть определенное время срабатывания, впрочем, оно обычно минимально и его хватает. Также у прибора есть определенный уровень напряжения, который он способен выдержать, но об этих параметрах и других характеристиках мы еще поговорим ниже. Это защитное устройство используется для разных задач, поэтому характеристики и цена могут очень сильно отличаться, но при этом устройство в целом и принцип работы такие, как мы описали выше. Сама схема УЗИП достаточно простая, но, повторимся, в данном случае простота обеспечивает надежность.
Классы УЗИП
УЗИП делят на три класса, каждый класс предназначен для выполнения своих задач и имеет свои характеристики. Собственно говоря, свой выбор этого устройства стоит начинать именно с выбора подходящего под ваши задачи классы.
Класс 1. Эти УЗИП применяют от защиты от самых больших импульсных перенапряжений, именно они дают защиту от молнии. Рассчитаны на значение тока на пике 10/350 мс. Это значит, что рост тока до максимального значения может произойти за 10 мс, а через 350 мс он упадет на 50%, что обычно и бывает при ударе молнии (прямом). Время это очень малое, другие защитные автоматы просто не успеют среагировать или выйдут из строя. А УЗИП как раз и предназначен как минимум для однократной защиты. Они способны выдерживать токи до 65 кА, есть модели и до 100 кА. Устройства этого класса устанавливают на щитовых больших зданий или на отдельно стоящих частных домах.
Класс 2. Возможности этого класса уже значительно скромнее, они рассчитаны на значение тока на пике 8/20 мс, при этом разрядный ток не выше 40 кА. Этого уже будет недостаточно для эффективной защиты от прямого попадания молнии, но остаточных разрядов и импульсных перенапряжений другого характера, они вполне защищают. Устанавливают их в местные распределительные щиты, например, в квартире.
Класс 3. Аналогичны предыдущему, однако сила тока, которую он выдерживает, не превышает 10 кА. Этот тип устанавливается непосредственно в электроприборы, удлинители и сетевые фильтры и служит для защиты от остаточных импульсных перенапряжений, которых не погасились УЗИП 1 и 2 класса. Конечно, есть они не во всех электроприборах, но, если это дорогая и чувствительная электроника, то их устанавливают. То есть, это как последний защитный барьер, который защищает от того, что может прорваться.
Разумеется, оптимальный вариант подразумевает использование системы из устройств всех классов, только это может дать абсолютную защиту. Хотя, для частного дома или дачи ограничиваются УЗИП 1 или 2 класса, но, напомним, от прямого попадания молнии второй класс не защищает. Возможно, именно с этим и связаны мнения, что мол устройство защиты от импульсных перенапряжений не всегда может защитить. Но, скорее всего, дело было просто в том, что оно и изначально не было для этого предназначено.
Как выбрать УЗИП
Про классы мы рассказали, а теперь поговорим про другие параметры и характеристики, которые стоит учитывать при выборе этого защитного устройства. В первую очередь стоит рассказать, что есть моноблочные УЗИП, а есть картриджные. В первом случае при серьезном импульсном перенапряжении устройство может выйти из строя и его придется менять целиком (но при этом оно все равно защитит, при условии что перенапряжении не превышает значительно максимально допустимое значение). А во втором случае меняют один элемент (картридж). Узнать, что устройство больше не работает, обычно можно по цветному индикатору, который находится на передней панели. В принципе, оба варианта имеют право на жизнь, но если импульсные перенапряжения могут происходить часто, то очевидно, что с экономической точки зрения вариант с картриджами гораздо выгоднее.
Выше мы уже разобрали две характеристики — максимально допустимая сила тока и значение тока на пике. Но также здесь стоит обращать внимание на следующее:
Номинальное и максимальное напряжение сети, в которой будет работать УЗИП;
Частота тока — также по параметрам электросети;
Кроме того, есть и параметры эксплуатации, что важно в зависимости от места установки. Например, класс пылевлагозащиты, допустимый температурный диапазон эксплуатации. Некоторые производители даже указывают максимальную высоту над уровнем моря, на которой допустимо использовать конкретную модель УЗИП. Но в целом, тут как раз тот случай, когда проще перебдеть и слегка переплатить, зато быть спокойным. В первую очередь это относится к классу УЗИП, ну и к другим характеристикам тоже. Также их выпускают в разном исполнении и под разные монтажные опоры.
Схемы подключения должны быть в инструкции, в рамках данной статьи мы их рассматривать не будем, отметим, что там есть отличия в зависимости от системы заземления. Также важно знать то, что обязательным условием будет наличие аппарата защиты, а перед ним предохранителя или автомата.
УЗИП — не единственное средство защиты, но если говорить именно про импульсные перенапряжения, то здесь это устройство справляется очень хорошо. Но не стоит ждать, что он защитит от того перенапряжения, на которое просто не рассчитан или если это будет длительное перенапряжение, на что он также не рассчитан.
УЗИП каких классов выбрать для установки в частном доме
Если вы счастливый владелец дачи или коттеджа, то наверняка задумывались над проблемой защиты имеющейся электроники и проводки от перенапряжений. Ведь именно загородные дома чаще всего страдают от резких скачков напряжения, которые могут возникать как результат грозового разряда, выхода из строя силового оборудования электрической сети или проводимых в ней работ.
В этой статье хотим познакомить вас с устройством защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), рассказать, что это такое, какие виды существуют и как его использовать в конкретных ситуациях.
Назначение устройства защиты от импульсных перенапряжений
Обычные автоматы, которые повсеместно используются на разных объектах, защитят вашу сеть от возможных перегрузок. Если установить реле контроля напряжения, сможете обезопасить себя от кратковременных незначительных повышений вольтажа в сети, например, с 220 до 290 В.
А теперь представьте, если возникает импульс, значение напряжения которого достигает 1 и более кВ. Традиционные устройства защиты попросту сгорят, не успев сработать, вместе со всем, что в этот момент включено в розетки. Именно от этих резких скачков напряжения и призван защитить УЗИП.
Хочу сразу объяснить, что рассматриваемое устройство ни в коем случае не является альтернативой реле напряжения или другого оборудования, устанавливаемого в домах для защиты электросети. Обратите внимание, что УЗИП не срабатывают, если напряжение превысит всего несколько десятков вольт от нормального значения. Его следует применять совместно с другими приборами.
Принцип работы УЗИП
Как инженер со стажем, я сталкивался со всеми типами устройств защиты от импульсного перенапряжения: разрядниками, варисторами, защитными диодами, разделительными трансформаторами. Однако наиболее часто встречаемыми являются первые два варианта и их комбинации.
Разрядник
Основным компонентом этого типа устройств являются две пластины, между которыми есть зазор определенной величины. В случае возникновения импульса с большим значением напряжения между этими элементами возникает разряд, посредством которого выполняется сброс перенапряжения.
По исполнению камеры, где возникает разряд, гасящие импульс высокого напряжения разрядники бывают:
- Газовые
В качестве наполнения дуговой камеры используется инертный газ. В результате эти приборы обладают высокой устойчивостью к условиям окружающей среды (влажности, температуре, загрязнению). Из-за высокого значения сопротивления газовые УЗИП применяются для защиты оборудования, работающего на высоких частотах до нескольких ГГц. - Воздушные
Вместо инертного газа здесь используется воздух среды, где установлен прибор. Поэтому при монтаже УЗИП этого типа для предотвращения ложных срабатываний следует уделять особое внимание чистоте щитовой. Кроме этого, желательно учитывать, что во время срабатывания защиты осуществляется выброс горячего ионизированного газа.
Отличными примерами разрядников являются модели УЗИП серий PWR (исполнение 2), RS232 (исполнение 2), MSR (исполнение 2).
Варистор
Здесь используется керамический гаситель, у которого при возникновении импульса высокого напряжения резко падает сопротивление. В результате возникает контролируемое короткое замыкание, которое провоцирует срабатывание автоматического выключателя. Скорость реагирования варистора составляет 25 наносекунд, что позволяет гарантировать 100 % защиту всего подключенного к сети дома оборудования.
Примером варистора служит УЗИП ОПС-10В-1Р, который рассчитан на срабатывание импульсов, значение напряжения не более 2 кВ. Устройство имеет ширину 18 мм и устанавливается на стандартную DIN-рейку.
Защитный диод
Это наиболее современные УЗИП, которые разработаны с использованием проводниковых технологий. Представленные приборы отличаются высокой скоростью срабатывания, которая достигает 1 нс. Кроме этого, в случае его использования, вы даже не заметите, что защитный диод сработает. Ведь конструкция этого УЗИПа такова, что устройство не отсекает подачу электричества при возникновении импульса, а приводит повышенное напряжение к нормальным параметрам. Избыток перенаправляется на «землю» через корпус или отдельный кабель.
Классификация
Устройства защиты от импульсных перенапряжений отличаются функциональными возможностями, которые определяются классом модели. Всего выделяют три типа УЗИП:
1 класс
В этой категории устройства, которые первыми берут на себя удар в случае прямого попадания молнии в здание, мачты или ЛЭП. Применяются в щитовых вводных распределительных устройств, на объектах, которые расположены на открытой местности с рядом установленными молниеотводами. УЗИП 1 класса рассчитаны на работу с импульсными разрядами, сила тока которых может достигать 30-60 кА. Например, УЗИП ОПС-10В-1Р-R 1 класса.
2 класс
Предназначены для непосредственной защиты сетей потребителей от остаточных явлений грозового разряда или коммуникационных перенапряжений. Как правило, устанавливаются в щитовых на входе в квартиры. Поскольку эти устройства защиты относятся ко «второй линии обороны», номинальное значение разрядного тока, на который они рассчитаны, ниже, чем у 1 класса и составляет от 20 до 40 кА. Примером подобных устройств выступает УЗИП ОПС-10С-1Р 2 Класса.
3 класс
УЗИП, используемые для предотвращения воздействия импульсного перенапряжения непосредственно на используемое оборудование. В зависимости от исполнения, могут подключаться непосредственно к розетке или отдельной группе при распределении электропроводки. Представленные устройства защиты рассчитаны на работу с импульсными токами в пределах 5-10 кА. Например, УЗИП ОПС-10D-2Р 3 класса.
Стоит обратить внимание на следующее: все представленные УЗИП могут быть установлены как частично, так и полностью на одном объекте. Однако все зависит от конфигурации имеющейся схемы энергоснабжения.
Критерии выбора УЗИП
Подбор класса устройства защиты от импульсных перенапряжений зависит от того, по какой схеме дом подключается к линии энергоснабжении, имеется молниезащита или нет. Поэтому для лучшей наглядности и понимания ситуации предложим несколько примеров выбора УЗИП.
Дом, подключенный к изолированной воздушной линии проводом, при этом молниезащиты нет и входящих в здание дополнительных металлических коммуникаций тоже. В этом случае прямое попадание молнии в дом маловероятно, поэтому вполне достаточно установить УЗИП 2 класса, например, ОПС-10С-2Р с номинальным током разряда 20 кА.
Теперь представим, что дом подключен к изолированной воздушной линии, но в него входит металлическая труба, например, газовая. Предположим, что в эту трубу осуществляется прямое попадание молнии. Часть заряда уйдет вправо, а вторая половина — влево относительно расположения трубопровода. Соответственно, в дом попадет только половина импульса от разряда молнии. В свою очередь он разделится на две части: первая уйдет в PEN-проводник, а вторая через фазу на УЗИП, которая составит около 12,5 кА от изначальных от разряда 100 кА. Чтобы защита сработала и при этом не вышла из строя, нужно выбирать устройство 2 класса, например, ОПС-10С-1Р.
Интересная ситуация, когда дом имеет молниезащиту без входящих труб и прочих коммуникаций. В этом случае при попадании молнии в молниеотвод половина разряда уйдет в заземление, а оставшаяся часть на PEN и фазовый провод. В итоге на УЗИП придется импульс силой 25 кА. Поэтому для безопасного срабатывания защиты следует выбирать устройство большего номинала, например, ОПС-10В-2Р-R 1 класса.
Рассмотрим аналогичную ситуацию, только добавим сюда входящую металлическую трубу. Здесь первоначальный разряд в 100 кА разделится не на две, а на три части. Половину поглотит молниеотвод, остальное распределится между трубой, PEN и фазовым проводом: 25, 12,5 и 12,5 соответственно. Как видите, ситуация схожа, когда разряд ударяет вблизи дома без наружных металлических коммуникаций и молниеотвода. Для защиты электроники в доме достаточно установить ОПС-10С-2Р с номинальным током разряда 20 кА.
Распространенные ошибки при подключении УЗИП
Чтобы устройство защиты от импульсных перенапряжений работало с максимальной эффективностью, важно обратить внимание не только на выбор типа, но и на правильность подключения.
Заземление
Убедитесь в надежности используемого в щитке заземления. При некачественном исполнении этого контура возникает риск, что при первом попадании молнии все автоматы и защита выгорят.
Совместимость
Каждое УЗИП выпускается под конкретную схему энергоснабжения и типа заземления. Использование несовместимого устройства приведет к тому, что оно в нужный момент не сработает.
Класс
Неправильный выбор класса — распространенная причина, почему УЗИП может не сработать на импульсные скачки, спровоцированные неисправностью в коммуникационном оборудовании систем энергоснабжения.
Заключение
Использование УЗИП в системах электроснабжения частного дома — реальная защита вашего оборудования от импульсных токов, которые возникают в результате разрядов молнии и могут вывести бытовую технику из строя.