Co je to zemní porucha?

Termín zemní chyba je velmi běžné, ale pochopení toho, co přesně to znamená, vyžaduje, abyste věděli něco o principech elektřiny.

Elektřina je forma energie který existuje kvůli nevyváženým nábojům v elektronech a protonech ve vodivém materiálu. Tato energie proudí kvůli přirozenému impulsu k návratu neutrální rovnováhy k nevyváženým nábojům v atomových částicích. V obvodech obytných vodičů je tento tok elektřiny veden zavedenými kovovými obvodovými dráty. Přirozeným impulsem elektřiny - cílem jejího toku - je „návrat k zemi“, aby se vyrovnal nerovnoměrný náboj. Tento přírodní jev způsobuje, že statická elektřina v bouřkových mracích neutralizuje jejich náboj prostřednictvím světelných úderů na zem. V obytném elektrickém obvodu, kde je využívána elektřina, se odcházející tok vyskytuje v vodičích „horkých“ obvodů, zatímco tok zpět k zemi dochází přes vodiče neutrálního obvodu, které jsou doslova připojeny k zemi zpět při napájení zdroj. Energie tohoto proudu teče ze zdroje energie, přes horké a neutrální dráty a zpět do zdroj je to, co způsobuje, že se žárovky osvětlují a zařízení se spouští, když jsou napojeny na a obvod.

Pokud však dojde k poruše elektrického obvodu, může hledat cestu k uzemnění mimo zavedené dráty systému a taková situace je známa jako zemní chyba. Je to nebezpečná situace, protože když se takový problém objeví, člověk v kontaktu s elektroinstalací se může náhle stát součástí nejjednodušší cesty k zemi.

Příčiny zemní poruchy v obvodu mohou zahrnovat volná spojení, opotřebení izolace drátu nebo nesprávné zapojení, které způsobí, že horký drát se přímo spojí s jinou cestou k zemi. Během zemní poruchy je možné, aby se osoba, která se dotkne živého drátu, kovové elektriny skříň nebo poškozená zástrčka k zajištění této přímé zemní cesty, pokud jsou v přímém spojení s Země. Tyto podmínky se nejčastěji vyskytují na vlhkých místech, jako jsou koupelny a kuchyně, protože voda je velmi dobrým vodičem elektřiny. Tyto podmínky lze také splnit venku, kde člověk stojí přímo na zemi.

Když dojde k zemnímu spojení, cesta k zemi se okamžitě stane neomezenou, bez odporu, a to způsobí enormní náhlé zvýšení proudu. Pokud zemní porucha způsobí proud prudce tímto způsobem, jistič pro obvody vypne a vypne napájení. Pokud obvod ve vaší domácnosti okamžitě padne mrtvý, existuje dobrá šance, že došlo k zemnímu spojení.

K vytvoření úplného obvodu střídavého proudu stačí horký vodič vedoucí ze zdroje energie a zpětný (neutrální) vodič, který se vrací zpět ke zdroji. Neutrální vodič je technicky uzemněný vodič, protože je připojen ke kostře u zdroje energie. Připojte tyto vodiče správně k různým zařízením v obvodu a toky elektřiny. V prvních dnech elektřiny to byly pouze tyto dva dráty v obytných obvodech, ale v těchto raných systémech byl problém. Pokud by se horký drát uvolnil nebo by izolace protékala, mohla by kontaktovat kovové elektrické skříně a kovové součásti zařízení, jako jsou spínače a svítidla, a podnítit je. Lidé, kteří se dotýkají zařízení, by mohli být šokováni a často to udělali. Postupně byly do obytných kabelů zavedeny různé způsoby zvyšování bezpečnosti obvodů.

Povinné zavedení dalšího uzemňovacího drátu do každého obytného obvodu výrazně snížilo frekvenci takových otřesů, jakož i výskyt elektrického oblouku a požárů. Uzemňovací vodič spojuje každé zařízení se zemí pomocí uzemňovací tyče nebo vodovodního potrubí, čímž poskytuje zbytkové elektřině bezpečnou únikovou cestu. V normálním provozu obvodu nedělá holá měděná podzemní voda vůbec nic, ale v každém případě zemní poruchy, poskytuje nejjednodušší cestu, jak může elektřina proudit zpět na zem a končí tak nebezpečí. Při snadné cestě k zemi je méně pravděpodobné, že unikající elektřina způsobí šok nebo požár.

Uzemnění také chrání citlivá elektrická zařízení. Pokud proud prudce stoupne kvůli zkratu, úderu blesku nebo z nějakého jiného důvodu, zemnící vodič poskytuje cestu k zemi, takže přepětí nespálí zařízení a vytvoří elektrické oblouky, které mohou začít požáry.

Elektrické systémy vždy zahrnovaly nějaký typ automatického uzavíracího systému. V uplynulých dnech sloužily pojistky této funkci a dnes je tato funkce obsluhována resetovatelnými vypínači. Pojistky nebo jističe jsou navrženy tak, aby zastavily tok energie, když proud přesáhne jejich jmenovité hodnoty, což je přesně to, co se stane, když dojde k zemnímu spojení.

Když dojde k zemnímu spojení, je to, jako by se elektřina v horkém drátu náhle uvolnila z klece. Vždy se pokouší dokončit obvod a může tak učinit jen částečně, když protéká vysokonapěťovými zátěžemi. Náhlý výskyt zemní cesty s nízkým odporem otevírá průvlaky a aktuální tok dramaticky vyskočí, zahřeje dráty a vytvoří oblouk mezi volně připojenými dráty. Jistič je navržen tak, aby detekoval právě takovou anomálii. Má teplotně citlivý spínač, který se vypne, jakmile aktuální hroty. Jakmile to vypne, nemůžete jej resetovat, dokud neopravíte podmínky, které způsobily jeho vypnutí. To může zahrnovat nějakou detektivní práci hledající volné spojení nebo dráty, které se vzájemně dotýkají.

Protože standardní jističe jsou relativně hrubá zařízení, existuje šance, že jistič nebude okamžitě přerušit proudový tok v případě zemní poruchy. Z tohoto důvodu existují speciální jističe GFCI, které jsou mnohem citlivější na změny proudu. Tam, kde okruhy slouží zvláště zranitelným místům, mohou být chráněny jedním z těchto speciálních GFCI jističe, které budou chránit každé svítidlo, vývod a zařízení napájené obvodem.

Předpokládejme, že zapojíte spotřebič s interním problémem s kabeláží, který způsobí zemní spojení. Teplo generované přepětím by mohlo stačit k roztavení zátky nebo spuštění ohně, než si jistič všimne nárůstu a vypne se. Pokud se někdo dotýká zástrčky a stane se naboso, může proudem stejně snadno proudit. Mohlo by to být fatální; srdce může zastavit i milisekunda vysokonapěťové elektřiny.

Aby se předešlo jedné z těchto katastrof, vyžaduje nyní elektrický kód v jistotě zásuvky GFCI části domu, včetně koupelen, kuchyní, prádelen, sklepů a všech venkovních umístění. GFCI funguje jako jistič, ale má nižší proudový práh a vypne se dříve než jistič.

Spropitné

Domy postavené před rokem 1962 nemusely mít uzemněné obvody a mnoho jich stále ne. Pokud žijete v takovém domě, není čas jako dnes začít plánovat upgrade panelu a nové zapojení. Pokud to není v souladu s vaším nebo vaším pronajímatelem, existují jiné způsoby, jak získat ochranu uzemněných obvodů.

• Vyměňte všechny jističe za GFCI jističe. Toto zařízení nechrání vaše zařízení před přepětím, ale může zabránit požáru a úrazu elektrickým proudem. Nemůžete to udělat, pokud má váš dům pojistkovou skříňku. V takovém případě přejděte k dalším dvěma možnostem.

• Nainstalujte vývody GFCI. Nemusíte vyměňovat všechny zásuvky ve vašem domě. Pokud můžete identifikovat první zásuvku v každém obvodu, nahrazením této bude zajištěna ochrana zemního spojení pro všechny ostatní.

• Nakupujte a používejte pouze dvojitě izolované nástroje, přístroje a svítidla. Pokud dojde k poruše, izolace vás chrání před nárazy.