ما هو GFCI ، وأين أحتاج إليه؟

إن GFCI ، أو قاطع الدائرة الكهربائية للخطأ الأرضي ، هو جهاز أمان كهربائي يمكنه أن ينقذ حياتك حرفيًا. مطلوب GFCIs في المنازل بشكل أو بآخر منذ عام 1968 ، ومع ذلك فإن معظم مالكي المنازل لا يعرفون ما هي ، أو يعرفونهم فقط كمنافذ ذات مظهر مضحك في حماماتهم ومطابخهم. لا تزال منافذ GFCI (المعروفة أيضًا باسم الأوعية) واحدة من أكثر أشكال أجهزة GFCI شيوعًا ، ولكن المنازل الحديثة تستخدم GFCI بشكل متزايد القواطع لتقديم حماية مماثلة للدوائر المنزلية بأكملها ، وليس فقط المنافذ.

يجب أن تكون قدرة GFCIs المنقذة للحياة كافية لإقناعك باستخدامها في أي مشروع أسلاك قابل للتطبيق ، ولكن إذا لم يؤثر ذلك عليك ، فربما سيفعل القانون المحلي ذلك. حماية GFCI مطلوبة في العديد من مناطق المنزل في أي وقت يتم فيه تغيير الأسلاك الحالية أو تحديثها. حتى إذا كنت لا تخطط لمشروع كهربائي ، إذا كان لديك منزل قديم يفتقر إلى حماية GFCI في المناطق الرطبة (الحمامات والمطابخ والأماكن الخارجية وما إلى ذلك) ، فمن الجيد حقًا إضافته. يمكن القول أن هذه هي أفضل طريقة للتحسين السلامة الكهربائية في منزلك ، وهي أيضًا واحدة من أسهل الطرق.

نصيحة

ماذا تفعل GFCI؟

بعبارات بسيطة ، يمكن لـ GFCI استشعار اختلالات في تدفق الكهرباء وإيقاف الطاقة تلقائيًا إذا اكتشف مشكلة - على وجه التحديد ، خطأ الأرض. يحدث عطل أرضي عندما تنحرف الكهرباء عن مسارها المقصود (مثل السلك) وتحاول ذلك العودة إلى مصدرها على طول مسار غير مقصود (مثل جسم معدني أو بركة ماء أو إنسان هيئة). عندما قتل جيمس بوند مهاجمه بدفعه إلى حوض استحمام ممتلئ وقذفه في سخان محمول ، فإنه يسهل هذا الصعق بالكهرباء عن طريق إحداث عطل أرضي. السيد بوند محظوظ لأن السخان لم يتم توصيله بمنفذ GFCI ، والذي كان من شأنه أن ينقذ حياة القاتل (ولكن أين المتعة في ذلك؟).

على الأرجح ، تكون حياتك المنزلية أقل تعرضًا للمخاطر من 007 ، ولكن لا يزال هناك الكثير من مخاطر الصدمات الكامنة. تم تصميم قواعد الكود حول حماية GFCI لحمايتك في المناطق التي تكون فيها أعطال الأرض أكثر شيوعًا ، لا سيما المناطق التي توجد فيها الرطوبة أو الظروف الرطبة. يمكن أن تحمي GFCIs أيضًا من الصدمات من الأجهزة المعيبة ، خاصة تلك التي تحتوي على أغلفة معدنية غير معزولة أو أغلفة يمكن تنشيطها إذا كان هناك قصر داخل الجهاز.

كيف يعمل GFCI

يحتوي GFCI على مستشعر يراقب تدفق التيار الكهربائي بين الموصلات (الأسلاك) الساخنة والمحايدة في الدائرة الكهربائية. في ظل الظروف العادية ، تتدفق الكهرباء من المصدر (لوحة الخدمة ، أو صندوق القاطع) إلى منفذ أو جهاز آخر على طول السلك الساخن ، وتعود إلى المصدر على طول السلك المحايد. إذا اكتشف المستشعر تغييرًا دقيقًا - أقل من 0.004 أمبير (4 مللي أمبير ، أو 4 مللي أمبير) - في التدفق الحالي ، فإنه يقوم بإيقاف الطاقة عن جزء الدائرة الذي يقوم بحمايته. يشير مثل هذا التغيير في التدفق إلى أن الكهرباء تسير إلى حيث لا ينبغي لها ذلك.

كيفية اختبار GFCI

لا تدوم مستشعرات GFCI إلى الأبد ، ويمكن أن تفشل في العمل بشكل صحيح. لهذا السبب منافذ GFCI وقواطع الدائرة الكهربائية بها أزرار اختبار وإعادة ضبط على وجوههم. الاختبار سهل مثل الضغط على زر الاختبار للتأكد من إيقاف تشغيل GFCI ثم الضغط على زر إعادة الضبط لاستعادة الطاقة. الفكرة هي أن أصحاب المنازل سوف يتبعون تعليمات الشركة المصنعة ويختبرون جميع GFCIs الخاصة بهم مرة واحدة في الشهر. ومع ذلك ، إذا كنت مثل معظم الناس ، فربما تكون قد فعلت ذلك مرة واحدة ، أو على الأرجح لن تفعل ذلك أبدًا.

وإدراكًا لهذه الحقيقة ، فإن معظم أجهزة GFCI المباعة الآن هي اختبار ذاتي ويمكن أن تغلق نفسها إذا فشلت في الاختبار الخاص بها. لحسن الحظ ، يتم إجراء هذا الاختبار التلقائي دون إغلاق المنفذ أو قاطع الدائرة مثلك قم بإجراء اختبار يدوي ، ويتم إجراؤه بشكل متكرر أكثر (كل 90 دقيقة لكل بضع دقائق ساعات). للسجل ، لا يزال المصنعون يوصون بإجراء اختبار يدوي. أضواء مؤشر ميزات GFCI للاختبار الذاتي: اللون الأخضر يعني أن كل شيء على ما يرام ، ويعني اللون الأحمر أن الجهاز قد فشل في الاختبار أو وصل إلى العمر الافتراضي المُقدر له (وقد حان الوقت لاستبداله).

حيث تكون GFCIs مطلوبة

يتم تحديد متطلبات حماية GFCI بواسطة قانون المبنى أو الكهرباء المحلي ، ويكون لسلطة البناء المحلية الكلمة الأخيرة بشأن المكان الذي تحتاج فيه إلى GFCIs في منزلك. ومع ذلك ، فإن معظم الرموز المحلية تستند إلى توصيات الكود الوطني للكهرباء (NEC). يتم تحديث NEC كل ثلاث سنوات وتم تنقيحه آخر مرة في عام 2020.

تتطلب 2020 NEC حماية GFCI في المجالات التالية:

• مطابخ
• الحمامات
• غرف غسيل
• الأقبية
• في الهواء الطلق
• المرائب
• مساحات الزحف
• مناطق حمام السباحة والسبا

بالإضافة إلى تلك الموجودة في المجالات العامة ، يمكن أن تنطبق متطلبات GFCI على تركيبات أو أجهزة معينة. على سبيل المثال، مضخات مستنقعوالدوامات المائية وأحواض الاستحمام المتدفقة وأحواض الاستحمام الساخنة كلها بحاجة إلى حماية GFCI. يمكن أن تنطبق القواعد أيضًا على عناصر مختلفة في منطقة معينة. في المطبخ ، يجب أن تكون معظم المنافذ محمية بـ GFCI وليس إضاءة المطبخ. في مساحة الزحف ، يجب أن تتمتع جميع المنافذ والإضاءة بحماية GFCI.

وسعت NEC لعام 2020 حماية GFCI في عدد قليل من المجالات الرئيسية. في السابق ، كانت حماية GFCI تطبق فقط على دوائر الجهد القياسي (120 فولت). وهذا يعني أن النطاقات الكهربائية والمجففات التي تعمل بجهد 240 فولت قد تم إعفاؤها. وفقًا لـ 2020 NEC ، تنطبق حماية GFCI على الدوائر حتى 250 فولت ، لذلك يجب أن تكون منافذ المجففات محمية بـ GFCI ، ومنافذ النطاقات تحتاج إلى حماية GFCI إذا كانت على بعد 6 أقدام من الحوض. يجب أيضًا أن تكون غسالات الأطباق محمية من GFCI وفقًا لـ 2020 NEC. أخيرًا ، تم توسيع حماية GFCI في الطوابق السفلية لتشمل جميع الطوابق السفلية ، وليس فقط الطوابق السفلية غير المكتملة ، كما كان الحال مع المتطلبات السابقة.

منافذ GFCI مقابل. قواطع دوائر GFCI

لسنوات عديدة ، تم توفير حماية GFCI في المنازل من خلال منافذ GFCI (أوعية) ، وقام الكهربائيون وبناة المنازل ببساطة بتثبيت منافذ GFCI أينما كانت مطلوبة. يمكن توصيل مآخذ GFCI بإحدى طريقتين. مع الأسلاك أحادية الموقع ، يحمي منفذ GFCI نفسه فقط. باستخدام الأسلاك متعددة المواقع ، يحمي منفذ GFCI نفسه وجميع المنافذ والأجهزة الأخرى خارج (أو "المصب" من) منفذ GFCI على نفس الدائرة ؛ لا يوفر الحماية بين GFCI ولوحة الخدمة.

يتم استخدام الأسلاك متعددة المواقع عندما تحتاج منافذ متعددة في دائرة واحدة إلى حماية GFCI ، كما هو الحال مع منافذ المطبخ أو في الحمامات التي تحتوي على أكثر من منفذ واحد. يتيح لك هذا التكوين تثبيت منفذ GFCI واحد (والذي يكلف حوالي 15 دولارًا إلى 25 دولارًا) لحماية العديد المنافذ القياسية (والتي يمكن أن تكلف أقل من 2 دولار لكل منهما) في نفس الدائرة. إذا كانت منطقة عداد مطبخك بها منفذ GFCI واحد والعديد من الأماكن الأخرى التي تبدو طبيعية ، فمن المحتمل أن يقوم GFCI بحمايتها جميعًا.

المنافذ السلكية للحماية من موقع واحد أو متعدد المواقع لها مكانها وهي طرق مقبولة للالتقاء متطلبات GFCI ، ولكن مع إنشاءات المنازل الجديدة وترقيات الأسلاك ، يتم توفير معظم حماية GFCI بواسطة دائرة GFCI قواطع. يحمي قاطع GFCI كل جهاز في دائرة كاملة ، بما في ذلك جميع المنافذ والمفاتيح والأضواء والأجهزة والأسلاك وغيرها من المعدات. تكلف قواطع GFCI عدة مرات أكثر من القواطع القياسية (حوالي 40 دولارًا لقاطع GFCI بجهد 120 فولت) ، لكنها توفر لك التكلفة العالية لمنافذ GFCI. تعد قواطع GFCI الحالية اختبارًا ذاتيًا (بالإضافة إلى وجود أزرار اختبار يدوية) ، تمامًا مثل منافذ GFCI الأحدث. في حالات خاصة ، مثل مع مجففات كهربائية، مطلوب قاطع GFCI لأنه لا يوجد شيء مثل منفذ مجفف GFCI بجهد 240 فولت (على الأقل ليس بعد).

تثبيت GFCI

يتم تثبيت قواطع ومنافذ دوائر GFCI بشكل مشابه لمثيلاتها القياسية وهي مصممة لتلائم الصناديق الكهربائية القياسية وفتحات قواطع لوحة الخدمة. هذا يعني أنه يمكنك استبدال قاطع أو منفذ قياسي قديم بنموذج GFCI. ومع ذلك ، هناك بعض الاختلافات المهمة مع تثبيت GFCI.

عند تثبيت قاطع دارة قياسي بجهد 120 فولت ، يتصل السلك الساخن للدائرة (أسود عادةً) بالسلك الفردي الطرفية الموجودة على القاطع نفسه ، ويتصل السلك المحايد للدائرة (عادةً ما يكون أبيض) بشريط طرفي محايد ال لوحة الخدمة. يتصل السلك الأرضي للدائرة بشريط تأريض اللوحة. على النقيض من ذلك ، يحتوي قاطع GFCI على أطراف لكل من السلك الساخن للدائرة والسلك المحايد للدائرة ، لذا فإن كلا هذين السلكين يتصلان بالقاطع. كما أن لها سلكًا محايدًا خاصًا بها (سلك ملفوف أبيض غالبًا ما يسمى ضفيرة) ؛ هذا يتصل بشريط طرفي محايد على اللوحة. تتصل أرض الدائرة بقضيب التأريض ، كما هو الحال مع تركيب قاطع التيار القياسي.

مخرج مزدوج قياسي (بمجموعتين من فتحات التوصيل) له طرفان ساخنان وآخران محايدان. بالنسبة لمعظم التركيبات ، يكون السخانان قابلين للتبديل ، ويمكنك توصيل كل سلك ساخن بأي طرف ساخن ؛ وينطبق الشيء نفسه على المحايدين. مع منفذ GFCI ، لا يمكن استبدال أي من المحطات. أحدهما ساخن والآخر محايد يسمى "خط" ، والآخر ساخن ومحايد يسمى "تحميل". أنت تستخدم فقط ملف محطات خطية للأسلاك أحادية الموقع ، ويمكنك استخدام كل من طرفي الخط والحمل لمواقع متعددة الأسلاك.

تحتوي منافذ GFCI أيضًا على برغي أرضي (كما هو الحال بالنسبة للمنافذ القياسية) حيث تقوم بتوصيل السلك (الأسلاك) الأرضية للدائرة إذا كان هناك أي منها. أحد الأشياء الرائعة في GFCI هو أنك لست بحاجة إلى سلك أرضي لتوفير حماية GFCI. في الواقع ، يمكن أن يؤدي استبدال المنافذ القديمة غير المقيدة بمؤشرات GFCI إلى تحسين السلامة. ومع ذلك ، من المهم ملاحظة أن GFCIs لا توفر أساسًا. إذا قمت بتثبيت GFCI على دائرة بدون أرضية ، فيجب عليك وضع ملصق على لوحة غطاء المنفذ مكتوب عليه "لا توجد معدات أرضية" (أو صياغة مشابهة). ستجد هذه الملصقات داخل الصندوق مع منفذ GFCI جديد.

GFCIs و AFCIs

الآن بعد أن عرفت المزيد عن GFCIs ، سيساعدك الحصول على مقدمة عن AFCIs ، أو قاطعات دائرة خطأ القوس. ظهرت AFCIs بعد GFCIs ، لكنها الآن مطلوبة في أماكن أكثر حول المنزل من GFCIs. بشكل عام ، حماية AFCI هي مطلوب في كل مكان باستثناء الحمامات والجراجات وفي الهواء الطلق وفي المساحات الزاحفة والأقبية غير المكتملة (مطلوب في التشطيب الأقبية). أجهزة AFCI توجد في المنافذ وقواطع الدائرة ، ويتم تثبيتها تمامًا مثل نظيراتها في GFCI. تحمي AFCIs من أعطال القوس الكهربائي ، والتي تعد من الأسباب الشائعة لأحمال الدائرة الزائدة والحرائق الكهربائية. معًا ، جعلت GFCIs و AFCIs أنظمة الأسلاك الحديثة أقل عرضة لصدماتك أو إشعال النار في منزلك. من الصعب الجدال مع ذلك.

تحصل على رصيد إضافي إذا كنت تعتقد أن بعض مناطق المنزل تحتاج إلى حماية كل من GFCI و AFCI. هذه هي أبرز المطابخ والأقبية الجاهزة وغرف الغسيل. الممارسة المعتادة اليوم لتلبية متطلبات الحماية المزدوجة هذه هي تثبيت ملف قاطع دارة GFCI / AFCI مزدوج الوظائف. توفر هذه الحماية كلاً من GFCI و AFCI للدائرة بأكملها. إنهم يختبرون ذاتيًا ، ويتم تثبيتها تمامًا مثل قواطع GFCI أو AFCI القياسية وتكلف فقط حوالي 8 دولارات أو 10 دولارات أخرى. إذا كنت تبحث عن قاطع ثنائي الوظيفة ، فلا تخلط بين مصطلح "تركيبة" ، والذي يشير ببساطة إلى أن الجهاز يحمي من فئتين مختلفتين من أخطاء القوس. جميع AFCIs تقريبًا هي من النوع المركب ، وبعضها (وليس جميعها) يسمى "CAFCI". فقط قاطع "مزدوج الوظيفة" يوفر حماية لكل من GFCI و AFCI.