kredyt: SOS Electricals Zwarcie doziemne może zmienić zwykły przewód elektryczny w ryzyko porażenia prądem.Termin zwarcie doziemne jest bardzo powszechne, ale dokładne zrozumienie, co to znaczy, wymaga znajomości zasad elektryczności.
Elektryczność jest formą energii, która istnieje z powodu niezrównoważonych ładunków w elektronach i protonach w materiale przewodzącym. Energia ta przepływa z powodu naturalnego impulsu przywrócenia neutralnej równowagi do niezrównoważonych ładunków w cząsteczkach atomowych. W domowych obwodach elektrycznych przepływ ten jest prowadzony przez ustalone metalowe przewody obwodowe. Naturalnym impulsem elektryczności - celem jej przepływu - jest „powrót na ziemię” w celu wyrównania nierównomiernego ładunku. To naturalne zjawisko powoduje, że elektryczność statyczna w chmurach burzowych neutralizuje ich ładunek poprzez uderzenia pioruna w ziemię. W mieszkalnym obwodzie elektrycznym, w którym wykorzystuje się prąd, przepływ wychodzący występuje w przewodach obwodu „gorącego”, podczas gdy przepływ z powrotem w kierunku ziemi następuje przez przewody obwodu neutralnego, które są dosłownie podłączone do ziemi z powrotem w źródle zasilania. Energia tego prądu płynie ze źródła zasilania, przez gorące i neutralne przewody i z powrotem do źródła, co powoduje, że żarówki zapalają się, a urządzenia działają, gdy są podłączone do obwodu.
Jednak w przypadku awarii obwodu elektrycznego może on szukać ścieżki do ziemi poza ustalonymi przewodami systemu, a taka sytuacja jest znana jako zwarcie doziemne. Jest to niebezpieczna sytuacja, ponieważ gdy pojawia się taki problem, człowiek mający kontakt z okablowaniem może nagle stać się częścią najłatwiejszej drogi do ziemi.
Przyczyny zwarć doziemnych
Przyczyny zwarcia doziemnego w obwodzie mogą obejmować luźne połączenia, zużytą izolację drutu lub nieprawidłowe połączenie, które powoduje, że gorący drut łączy się bezpośrednio z inną ścieżką do uziemienia. W przypadku zwarcia doziemnego osoba, która dotyka przewodu pod napięciem, metalowej obudowy elektrycznej lub uszkodzonej wtyczki, może zapewnić tę bezpośrednią ścieżkę uziemienia, jeśli jest bezpośrednio połączona z ziemią. Warunki te najczęściej występują w wilgotnych miejscach, takich jak łazienki i kuchnie, ponieważ woda jest bardzo dobrym przewodnikiem elektryczności. Warunki te można również spełnić na zewnątrz, gdzie osoba stoi bezpośrednio na ziemi.
Kiedy występuje zwarcie doziemne, droga do uziemienia natychmiast staje się nieograniczona, bez oporu, a to powoduje ogromny nagły wzrost przepływu prądu. Gdy zwarcie doziemne powoduje wzrost prądu w ten sposób, wyłącznik obwodu zostaje wyzwolony i odcina zasilanie. Jeśli obwód w twoim domu natychmiast padnie martwy, istnieje duża szansa, że wystąpiło zwarcie doziemne.
kredyt: ABI Home Services Domy zbudowane przed 1970 rokiem mogą nadal mieć nieuziemione obwody.Zrozumienie uziemienia w obwodach
Do wykonania kompletnego obwodu prądu przemiennego wystarczy gorący przewód prowadzący ze źródła zasilania i przewód powrotny (neutralny), który wraca do źródła. Przewód neutralny jest technicznie uziemionym drutem, ponieważ jest podłączony do uziemienia w źródle zasilania. Podłącz te przewody prawidłowo do różnych urządzeń w obwodzie, a przepływ prądu. We wczesnych dniach energii elektrycznej były to jedyne te dwa przewody w obwodach domowych, ale w tych wczesnych systemach występował problem. Jeśli gorący drut się poluzuje lub izolacja przejdzie, może on stykać się z metalowymi skrzynkami elektrycznymi i metalowymi elementami urządzeń, takich jak przełączniki i oprawy oświetleniowe, i zasilać je. Ludzie dotykający urządzeń mogą doznać szoku i często to robią. Stopniowo wprowadzano różne metody poprawy bezpieczeństwa obwodów w instalacjach domowych.
Obowiązkowe wprowadzenie dodatkowego przewodu uziemiającego do każdego obwodu mieszkalnego znacznie zmniejszyło częstotliwość takich wstrząsów, a także częstość wyładowań łukowych i pożarów. Przewód uziemiający łączy każde urządzenie z ziemią za pomocą pręta uziemiającego lub rury wodnej, zapewniając resztkom energii elektrycznej bezpieczną drogę ucieczki. Podczas normalnej pracy obwodu gołe miedziane wody gruntowe nic nie robią, ale w przypadku zwarcia doziemnego zapewniają najłatwiejszą drogę przepływu prądu z powrotem do ziemi, co kończy się wszelkim niebezpieczeństwem. Dzięki łatwej drodze do ziemi wyciek elektryczności jest mniej podatny na porażenie prądem lub pożar.
Uziemienie chroni również wrażliwy sprzęt elektryczny. Jeśli prąd wzrośnie z powodu zwarcia, uderzenia pioruna lub z innego powodu, przewód uziemiający zapewnia ścieżkę do uziemienia, aby wzrost mocy nie wypalił sprzętu i nie wytworzył łuków elektrycznych, które mogłyby rozpalić ogień.
Wyłączniki automatyczne chronią przed zwarciami doziemnymi
kredyt: A.D.I. Usługi elektryczne: Gdy wystąpi zwarcie doziemne, wyłącznik w panelu powinien się wyzwolić.Systemy elektryczne zawsze zawierały pewien rodzaj automatycznego systemu odcinania. W minionych dniach bezpieczniki pełniły tę funkcję, a dziś tę funkcję pełnią resetowalne wyłączniki. Bezpieczniki lub wyłączniki są zaprojektowane tak, aby zatrzymać przepływ prądu, gdy prąd przekroczy swoją wartość znamionową, co dokładnie dzieje się, gdy występuje zwarcie doziemne.
Kiedy występuje zwarcie doziemne, to tak, jakby elektryczność w gorącym przewodzie została nagle uwolniona z jego klatki. Zawsze próbuje ukończyć obwód i może to zrobić tylko częściowo, gdy przepływa przez obciążenia o wysokiej rezystancji. Nagłe pojawienie się ścieżki uziemienia o niskiej rezystancji otwiera wrota, a przepływ prądu gwałtownie skacze, podgrzewając druty i wyskakując między luźno połączonymi drutami. Wyłącznik automatyczny został zaprojektowany do wykrywania właśnie takiej anomalii. Ma wrażliwy na ciepło przełącznik, który wyłącza się, gdy tylko natężenie prądu wzrośnie. Gdy się wyłączy, nie możesz go zresetować, dopóki nie poprawisz warunków, które spowodowały wyzwolenie. Może to obejmować pracę detektywistyczną w poszukiwaniu luźnego połączenia lub dotykających się przewodów.
Ponieważ standardowe wyłączniki są stosunkowo surowymi urządzeniami, istnieje ryzyko, że wyłącznik nie od razu natychmiast przerwie przepływ prądu w przypadku zwarcia doziemnego. Z tego powodu istnieją specjalne wyłączniki GFCI, które są znacznie bardziej wrażliwe na zmiany przepływu prądu. Tam, gdzie obwody służą szczególnie wrażliwym lokalizacjom, może być chronione przez jeden ze specjalnych wyłączników automatycznych GFCI, który chroni każdą oprawę oświetleniową, gniazdko i urządzenie zasilane przez obwód.
Gniazda GFCI zapewniają dodatkową ochronę
kredyt: chonticha wat / iStock / GettyImages Jeśli wyłącznik nie wykryje zwarcia doziemnego, wyniki mogą być katastrofalne.Załóżmy, że podłączasz urządzenie z wewnętrznym problemem z okablowaniem, który powoduje zwarcie doziemne. Ciepło generowane przez udar może wystarczyć do stopienia wtyczki lub wzniecenia ognia, zanim wyłącznik zauważy gwałtowny wzrost i się wyłączy. Jeśli ktoś dotyka wtyczki i zdarza się, że jest boso, energia może równie łatwo przepłynąć przez tę osobę. To może być śmiertelne; nawet milisekunda prądu elektrycznego o wysokim napięciu może zatrzymać serce.
Aby zapobiec jednej z tych katastrof, kod elektryczny wymaga teraz gniazdek GFCI w niektórych częściach domu, w tym w łazienkach, kuchniach, pralniach, piwnicach i wszystkich lokalizacjach zewnętrznych. GFCI działa jak wyłącznik automatyczny, ale ma niższy próg prądu i wyłączy się wcześniej niż wyłącznik.
kredyt: DonNichols / E + / GettyImagesA Gniazdo GFCI ma resetowalny wyłącznik, który wyłącza się, gdy prąd wzrośnie.Napiwki
Jeśli masz awarię zasilania w części domu i żaden z wyłączników się nie potknął, winowajcą jest zazwyczaj GFCI. Kiedy GFCI wyłączy się, odcina zasilanie wszystkich urządzeń podłączonych za nim po obwodzie. Może być konieczne naciśnięcie przełączników resetowania na wszystkich gniazdach GFCI w obwodzie, aby znaleźć ten, który kliknie, ale zwykle jest to najbliższy główny panel wyłącznika.
Radzenie sobie z nieuziemionym obwodem
Domy zbudowane przed 1962 rokiem nie musiały mieć uziemionych obwodów elektrycznych, a wiele z nich nadal tego nie robi. Jeśli mieszkasz w takim domu, nie ma czasu, aby teraźniejszość zaczęła planować modernizację panelu i nowe okablowanie. Jeśli nie jest to zgodne z budżetem twojego lub twojego właściciela, istnieją inne sposoby uzyskania ochrony uziemionego obwodu.
- Wymień wszystkie wyłączniki na bezpieczniki GFCI. Nie chroni to twojego sprzętu przed skokiem napięcia, ale może zapobiec pożarom i porażeniom prądem elektrycznym. Nie możesz tego zrobić, jeśli twój dom ma skrzynkę bezpieczników. W takim przypadku przejdź do następnych dwóch opcji.
- Zainstaluj gniazda GFCI. Nie musisz wymieniać wszystkich gniazd w domu. Jeśli potrafisz zidentyfikować pierwsze gniazdko w każdym obwodzie, jego wymiana zapewni ochronę ziemnozwarciową dla wszystkich pozostałych.
- Kupuj i używaj tylko podwójnie izolowanych narzędzi, urządzeń i opraw oświetleniowych. Jeśli wystąpi awaria, izolacja chroni cię przed wstrząsami.
