Kaj je napaka v ozemlju?

Izraz napaka na tleh je zelo pogost, a če natančno razumete, kaj to pomeni, morate vedeti malo o načelih električne energije.

Električna energija je oblika energija ki obstaja zaradi neuravnoteženih nabojev elektronov in protonov v prevodnem materialu. Ta energija teče zaradi naravnega impulza, da vrne nevtralno ravnovesje neuravnoteženim nabojem v atomskih delcih. V stanovanjskih tokokrogih se ta tok električne energije izvaja prek uveljavljenih kovinskih žic. Naravni impulz električne energije - cilj njegovega pretoka - je "vrnitev na tla", da se izenači neenakomeren naboj. Ta naravni pojav povzroča statično elektriko v nevihtnih oblakih, da nevtralizirajo svoj naboj s svetlobnimi udarci na tla. V stanovanjskem električnem krogu, kjer se električna energija izkorišča, se izhodni tok pojavi v žicah "vročega" tokokroga, medtem ko tok nazaj proti tlom se zgodi z žicami nevtralnega tokokroga, ki so dobesedno priključene na ozemljitev vir. Energija tega toka teče od vira energije, skozi vroče in nevtralne žice in nazaj v vir je tisto, zaradi česar se žarnice svetijo, naprave pa se zaženejo, ko se dotaknete vezje.

Ko pa električni tokokrog ne deluje, lahko išče pot do ozemljitve zunaj ustaljenih žic sistema in je takšna situacija znana kot napaka na tleh. Nevarna je situacija, saj lahko človek v stiku z ožičenjem nenadoma postane del najlažje poti do tal.

Vzroki za napako ozemljitve v tokokrogu lahko vključujejo ohlapne povezave, obrabljeno izolacijo ali napačno napeljavo, zaradi katerih se vroča žica neposredno poveže z drugo potjo do tal. Med situacijo napak na tleh je možno, da se oseba, ki se dotakne žive žice, kovinske električne ohišje ali poškodovan vtič, ki omogoča neposredno zemljo, če je v neposredni povezavi z omrežjem zemljo. Ti pogoji so najpogosteje izpolnjeni na vlažnih lokacijah, kot so kopalnice in kuhinje, saj je voda zelo dober prevodnik električne energije. Te pogoje je mogoče izpolniti tudi na prostem, kjer človek stoji neposredno na zemlji.

Ko pride do napake na tleh, pot do tal takoj postane neomejena, brez upora, kar povzroči nenadno povečanje toka. Kadar napaka ozemljitve povzroči, da se na ta način širi tok, je varovalka za odklop vezja in izklopi napajanje. Če vezje v vašem domu takoj pade mrtva, obstaja velika verjetnost, da je prišlo do napake na tleh.

Vse, kar je potrebno za izdelavo popolnega tokokroga, je vroča žica, ki vodi od vira napajanja, in povratna (nevtralna) žica, ki se vrne nazaj k viru. Nevtralna žica je tehnično ozemljena žica, saj je pri viru električne energije povezana z ozemljitvijo. Te žice pravilno povežite z različnimi napravami v tokokrogu in električna energija teče. V prvih dneh električne energije sta bili to edini ti dve žici v stanovanjskih tokokrogih, vendar je pri teh zgodnjih sistemih prišlo do težav. Če se je vroča žica razrahljala ali pa se je izolacija nosila, se lahko obrne na kovinske električne omarice in kovinske sestavne dele naprav, kot so stikala in svetlobne napeljave, in jih napaja. Ljudje, ki se dotikajo naprav, bi lahko doživeli šok, in to pogosto. Postopoma so v ožičenje stanovanj uvedli različne metode za izboljšanje varnosti vezja.

Obvezna uvedba dodatne ozemljitvene žice v vsako stanovanjsko vezje je močno zmanjšala pogostost takšnih sunkov, pa tudi pojav električnih oblokov in požarov. Ozemljitvena žica povezuje vsako napravo z zemljo preko ozemljitvene palice ali vodne cevi, kar preostali električni energiji daje varno pot za izhod. V normalnem delovanju kroga, gola bakrena podtalnica ne naredi ničesar, ampak v vsakem primeru Napaka v ozemljitvi omogoča najlažjo pot, da elektrika priteče nazaj v zemljo, pri čemer se konča vsaka nevarnost. Z enostavno potjo do tal puščanje električne energije manj verjetno povzroči šok ali požar.

Ozemljitev ščiti tudi občutljivo električno opremo. Če se tok poveča zaradi kratkega stika, udara strele ali iz drugega razloga, ozemljitvena žica zagotavlja pot do tal, tako da napetost ne izgori opreme in ustvari električni loki, ki se lahko zaženejo požari.

Električni sistemi so vedno vključevali nekakšen sistem samodejnega zaustavitve. V preteklih dneh so varovalke opravljale to funkcijo, danes pa to funkcijo opravljajo ponastavljivi odklopniki. Varovalke ali odklopniki so zasnovani tako, da ustavijo pretok moči, ko tok presega njihovo nazivno vrednost, kar se točno zgodi, ko pride do napake ozemljitve.

Ko pride do napake ozemljitve, je to, kot da se električna energija v vroči žici nenadoma sprosti iz kletke. Vedno poskuša dokončati vezje in to lahko stori le delno, ko teče skozi visoko odporne obremenitve. Nenadni pojav zemeljske poti z majhnim uporom odpira protipožarna vrata in trenutni tok močno poskoči, segreva žice in se loči med ohlapno povezanimi žicami. Odklopnik je zasnovan tako, da zazna ravno takšno anomalijo. Ima stikalo, občutljivo na toploto, ki se izklopi takoj, ko trenutni trni. Ko se izklopi, ga ne morete ponastaviti, dokler ne popravite pogojev, zaradi katerih je potovanje. To lahko vključuje neko detektivsko delo, ki išče ohlapno povezavo ali žice, ki se dotikajo drug drugega.

Ker so standardni odklopniki sorazmerno surove naprave, obstaja verjetnost, da odklopnik ne bo takoj prekinil trenutnega toka v primeru okvare ozemljitve. Zaradi tega obstajajo posebni odklopniki GFCI, ki so veliko bolj občutljivi na spremembe v trenutnem toku. Kadar vezja služijo posebej ranljivim lokacijam, jih lahko zaščiti eden od teh posebnih GFCI odklopniki, ki bodo zaščitili vsako svetilko, vtičnico in napravo, ki jo poganja vezje.

Predpostavimo, da napravo priključite na notranjo napako, ki povzroči napako ozemljitve. Toplota, ki nastane zaradi prenapetosti, bi lahko zadostovala za taljenje čepa ali zažiganje, preden odklopnik opazi val in se izklopi. Če se kdo dotakne vtiča in se zgodi, da je bosi, bi moč prav tako lahko tekla skozi to osebo. Lahko bi bilo usodno; tudi milisekunda visokonapetostne električne energije lahko ustavi srce.

Da bi preprečili katero od teh nesreč, električna koda zdaj zagotovo zahteva vtičnice GFCI deli hiše, vključno s kopalnicami, kuhinjami, pralnicami, kletnimi prostori in vsemi zunaj lokacije. GFCI deluje kot odklopnik, vendar ima nižji tokovni prag in se izklopi prej kot odklopnik.

Namig

Hiše, zgrajene pred letom 1962, niso morale imeti ozemljenih struktur in mnogi še vedno ne. Če živite v takšni hiši, ni časa, kot je sedanjost, da začnete načrtovati nadgradnjo plošče in novo ožičenje. Če to ni v skladu s proračunom vašega ali najemodajalca, obstajajo drugi načini za zaščito ozemljenega vezja.

• Zamenjajte vse odklopnike GFCI odklopniki. To vaše opreme ne bo zaščitilo pred prenapetostjo električne energije, vendar lahko prepreči požare in električne udare. Tega ne morete storiti, če ima vaša hiša škatlo z varovalkami. V tem primeru nadaljujte do naslednjih dveh možnosti.

• Namestite prodajne meste GFCI. Ni vam treba zamenjati vseh prodajnih mest v vaši hiši. Če lahko v vsakem vezju prepoznate prvo vtičnico, bo zamenjava te zagotovila zaščito pred napakami tal za vse ostale.

• Nakup in uporaba samo dvojno izoliranega orodja, naprav in svetlobnih napeljav. Če pride do napake, vas izolacija ščiti pred udarci.