Čo je to porucha na zemi?

Termín zemná chyba je veľmi bežné, ale pochopenie toho, čo to znamená, vyžaduje, aby ste vedeli niečo o princípoch elektrickej energie.

Elektrina je forma energie ktorá existuje kvôli nevyváženým nábojom v elektrónoch a protónoch vo vodivom materiáli. Táto energia prúdi kvôli prirodzenému impulzu na návrat neutrálnej rovnováhy k nevyváženým nábojom v atómových časticiach. V obvodoch bytového zapojenia je tento tok elektrickej energie vedený cez zavedené kovové obvodové drôty. Prirodzeným impulzom elektriny - cieľom jej toku - je „návrat na zem“, aby sa vyrovnal nerovnomerný náboj. Tento prírodný fenomén spôsobuje, že statická elektrina v búrkových oblakoch neutralizuje svoj náboj prostredníctvom zásahov svetla do zeme. V obytnom elektrickom obvode, kde sa využíva elektrina, sa odchádzajúci tok vyskytuje v vodičoch „horúceho“ obvodu, zatiaľ čo prúd späť k zemi sa vyskytuje prostredníctvom vodičov neutrálnych obvodov, ktoré sú doslova pripojené k zemi späť pri napájaní source. Energia tohto prúdu prúdi zo zdroja energie, cez horúce a neutrálne drôty a späť do siete zdroj je to, čo spôsobuje, že sa žiarovky osvetľujú a zariadenia sa spúšťajú, keď sú napojené na a obvod.

Ak však dôjde k poruche elektrického obvodu, môže hľadať cestu k uzemneniu mimo zavedených drôtov systému a táto situácia je známa ako zemná chyba. Je to nebezpečná situácia, pretože keď sa vyskytne taký problém, človek v kontakte s elektroinštaláciou sa môže náhle stať súčasťou najjednoduchšej cesty k zemi.

Príčiny zemnej poruchy v obvode môžu zahrnovať voľné spojenia, opotrebenie izolácie vodiča alebo nesprávne zapojenie, ktoré spôsobuje, že horúci vodič sa priamo spojí s inou cestou k zemi. Počas zemnej poruchy je možné, aby sa osoba, ktorá sa dotkne živého drôtu, kovovej elektriny kryt alebo poškodená zástrčka na zabezpečenie tejto priamej zemnej cesty, ak sú v priamom spojení s internetom zemeguľu. Tieto podmienky sa najčastejšie stretávajú na vlhkých miestach, ako sú kúpeľne a kuchyne, pretože voda je veľmi dobrým vodičom elektriny. Tieto podmienky možno splniť aj vonku, keď človek stojí priamo na zemi.

Ak dôjde k zemnej poruche, cesta k zemi sa okamžite stane neobmedzenou, bez odporu, čo spôsobí enormné náhle zvýšenie prúdenia. Ak zemná porucha spôsobí prudký nárast prúdu týmto spôsobom, istič na vypnutie okruhu a vypnutie napájania. Ak obvod vo vašej domácnosti okamžite padne mŕtvy, existuje veľká pravdepodobnosť, že došlo k zemnej poruche.

Vytvorenie kompletného obvodu striedavého prúdu je iba horúci vodič vedúci od zdroja energie a vratný (neutrálny) vodič, ktorý sa vracia späť k zdroju. Neutrálny vodič je technicky uzemnený vodič, pretože je pripojený k uzemneniu pri zdroji energie. Pripojte tieto vodiče správne k rôznym zariadeniam v obvode a toky elektriny. V prvých dňoch elektrickej energie to boli iba tieto dva vodiče v obytných obvodoch, ale v týchto skorých systémoch bol problém. Ak sa horúci drôt uvoľní alebo izolácia prešla, môže sa dotknúť kovových elektrických skriniek a kovových komponentov zariadení, ako sú spínače a svietidlá, a nabiť ich na napätie. Ľudia, ktorí sa dotýkajú týchto zariadení, by mohli byť zasiahnutí elektrickým prúdom a často aj oni. Postupne boli do obytných rozvodov zavedené rôzne spôsoby zvyšovania bezpečnosti obvodov.

Povinné zavedenie dodatočného uzemňovacieho drôtu do každého obytného okruhu výrazne znížilo frekvenciu takýchto otrasov, ako aj výskyt elektrického oblúka a požiarov. Uzemňovací drôt spája každé zariadenie so zemou pomocou uzemňovacej tyče alebo vodovodnej rúrky, čím poskytuje zvyškovej elektrine bezpečnú únikovú cestu. Pri normálnej prevádzke okruhu holá medená podzemná voda nerobí nič, len v prípade zemnej poruchy, poskytuje najjednoduchšiu cestu pre prúdenie elektriny späť do zeme, ktorá končí nebezpečenstvo. Pri ľahkej ceste k zemi je menej pravdepodobné, že unikajúca elektrina spôsobí šok alebo požiar.

Uzemnenie chráni aj citlivé elektrické zariadenia. Ak prúd prepätie kvôli skratu, úderu blesku alebo z iného dôvodu, uzemňovací vodič poskytuje cestu k zemi, aby prepätie nespálilo zariadenie a nevytvorilo elektrické oblúky, ktoré sa môžu spustiť požiare.

Elektrické systémy vždy obsahovali určitý typ automatického uzatváracieho systému. V uplynulých dňoch slúžili poistky tejto funkcii a dnes je táto funkcia obsluhovaná prestaviteľnými ističmi. Poistky alebo ističe sú navrhnuté tak, aby zastavili tok energie, keď prúd prekročí ich menovité hodnoty, čo je presne to, čo sa stane, keď dôjde k zemnej poruche.

Ak dôjde k zemnej poruche, je to tak, akoby sa elektrina v horúcom drôte náhle uvoľnila z klietky. Vždy sa snaží o dokončenie okruhu a môže to urobiť iba čiastočne, keď prúdi cez vysoko odporové záťaže. Náhly výskyt nízkoodporovej pozemnej cesty otvára protipovodňové mreže a súčasný tok dramaticky skáče, ohrieva drôty a vytvára oblúk medzi voľne zapojenými drôtmi. Istič je navrhnutý tak, aby detekoval len takúto anomáliu. Má spínač citlivý na teplo, ktorý sa vypne, len čo aktuálne kolíše. Akonáhle to vypne, nemôžete ho resetovať, kým nenapravíte podmienky, ktoré spôsobili jeho vypnutie. To môže zahŕňať nejakú detektívnu prácu pri hľadaní uvoľneného spojenia alebo drôtov, ktoré sa navzájom dotýkajú.

Pretože štandardné ističe sú relatívne surové zariadenia, existuje šanca, že istič v prípade zemnej poruchy okamžite nepreruší prúdový tok. Z tohto dôvodu existujú špeciálne ističe GFCI, ktoré sú oveľa citlivejšie na zmeny prúdu. Ak okruhy slúžia osobitne zraniteľným miestam, môžu byť chránené jedným z týchto špeciálnych GFCI ističe, ktoré ochránia každé svietidlo, zásuvku a zariadenie napájané z obvodu.

Predpokladajme, že ste zapojili spotrebič s problémom s vnútorným zapojením, ktorý spôsobuje zemnú poruchu. Teplo generované nárazom by mohlo stačiť na roztavenie zátky alebo spustenie ohňa skôr, ako istič zaznamená náraz a vypne sa. Ak sa niekto dotýka zástrčky a stane sa, že je naboso, cez ňu môže rovnako ľahko prúdiť energia. Môže to byť fatálne; srdce môže zastaviť dokonca aj milisekunda vysokonapäťovej elektriny.

Aby sa predišlo jednej z týchto katastrof, v elektrickom kóde sa teraz vyžaduje s istotou vývody GFCI časti domu vrátane kúpeľní, kuchýň, práčovne, suterénov a všetkých vonkajších priestorov lokácie. GFCI funguje ako istič, ale má nižší prúdový limit a vypne sa skôr ako istič.

Tip

Domy postavené pred rokom 1962 nemuseli mať uzemnené obvody a mnohé z nich ešte stále nie sú. Ak žijete v takomto dome, nie je čas ako dnes začať plánovať modernizáciu panelov a nové zapojenie. Ak to nie je v súlade s rozpočtom vášho alebo vášho prenajímateľa, existujú ďalšie spôsoby, ako získať ochranu uzemnených obvodov.

• Vymeňte všetky ističe za Ističe GFCI. To nechráni vaše zariadenie pred prepätím, ale môže to zabrániť požiaru a úrazu elektrickým prúdom. Nemôžete to urobiť, ak má váš dom poistkovú skrinku. V takom prípade prejdite na ďalšie dve možnosti.

• Nainštalujte zásuvky GFCI. Nemusíte vymeniť všetky zásuvky vo vašom dome. Ak dokážete identifikovať prvú zásuvku v každom obvode, nahradením tejto zásuvky bude zabezpečená ochrana proti zemným poruchám pre všetky ostatné.

• Nakupujte a používajte iba nástroje, prístroje a svietidlá s dvojitou izoláciou. Ak dôjde k poruche, izolácia vás chráni pred otrasmi.