Οδηγός ιδιοκτήτη σπιτιού για την ηλεκτρική γείωση και πώς λειτουργεί

Είτε είστε έμπειρος DIYer είτε μόλις ξεκινάτε, η ηλεκτρική γείωση είναι μια από τις πιο σημαντικές - και συγκεχυμένες - έννοιες που πρέπει να κατανοήσετε.

Ίσως έχετε ακούσει για τη γείωση, αλλά δεν είστε σίγουροι τι ακριβώς κάνει. Ίσως έχετε δει, και μάλιστα συνδέσει, το πράσινο "σύρμα γείωσης" σε ένα ηλεκτρολογικό έργο DIY. Ή ίσως να σας γειώσει μια εντελώς νέα ιδέα και αναζητάτε μια απλή εξήγηση.

Εδώ, θα σας πω τι είναι η ηλεκτρική γείωση, τι κάνει και γιατί είναι τόσο σημαντικό για την ασφάλεια κάθε ηλεκτρικού κυκλώματος στο σπίτι σας.

Τι είναι η ηλεκτρική γείωση;

Γείωση σημαίνει σύνδεση με τη Γη ή επέκταση της σύνδεσης γείωσης σε άλλα πράγματα στο σπίτι σας — ακόμα κι αν βρίσκονται πολύ μακριά από την πραγματική γείωση. Η δημιουργία μιας σύνδεσης με τη Γη έχει πολλά πλεονεκτήματα ασφάλειας και υλικοτεχνικής υποστήριξης και απαιτείται με κάποια μορφή από την

Εθνικός Ηλεκτρικός Κώδικας (NEC) από τις πρώτες μέρες του ηλεκτρισμού.

Πριν προχωρήσουμε περαιτέρω, ας εξετάσουμε τον τρόπο με τον οποίο παρέχεται ηλεκτρική ενέργεια σε όλο το σπίτι σας.

Πώς λειτουργεί η ηλεκτρική ενέργεια;

Όταν μπαίνεις σε ένα δωμάτιο και αναποδογυρίζεις ένα διακόπτης φωτός, ηλεκτρική ενέργεια με τη μορφή ρεύμα ρέει μέσω του διακόπτη προς το φως. Αυτό το ηλεκτρικό ρεύμα αποτελείται από ηλεκτρόνια, μικροσκοπικά υποατομικά σωματίδια που βρίσκονται συνεχώς σε κίνηση.

Αυτά τα ηλεκτρόνια είναι που προκαλούν το φως σας να ανάβει, καθώς και την τοστιέρα σας στο τοστ και το πλυντήριό σας να λειτουργεί. Μέχρι να απενεργοποιήσετε τον διακόπτη, αυτά τα ηλεκτρόνια συνεχίζουν να κινούνται από τον ηλεκτρικό σας πίνακα στο φως και πάλι πίσω, σε έναν συνεχή βρόχο που ονομάζεται κύκλωμα.

Το ρεύμα συνεχίζει να κυκλώνει τον βρόχο λόγω μιας θεμελιώδους αλήθειας για την ηλεκτρική ενέργεια: Θέλει πάντα να επιστρέψει στην πηγή του, που στο σπίτι σας είναι ο ηλεκτρικός πίνακας.

Σύρματα χαλκού ή αλουμινίου, που ονομάζονται αγωγοί, μεταφέρετε το ρεύμα από τον πίνακα σας σε οτιδήποτε χρειάζεται ρεύμα στο σπίτι σας και επιστρέψτε ξανά. Αυτά τα μέταλλα χρησιμοποιούνται επειδή είναι αγώγιμα, που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν εύκολα μέσα από αυτά. Τάση είναι η δύναμη που ωθεί το ρεύμα μέσω του κυκλώματος.

Η Γη είναι επίσης αγωγός. Και μπορείς να είσαι κι εσύ, δυστυχώς. Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ευκαιριακό και θα ακολουθήσει όποιο δρόμο μπορεί για να επιστρέψει εκεί από όπου προήλθε. Εάν μπείτε στο δρόμο του - γνωστό και ως μέρος του κυκλώματος - το ρεύμα θα μπορούσε να αποφασίσει να περάσει ακριβώς από το σώμα σας. Χρειάζεται μόνο μια μικρή ποσότητα ρεύματος για να σκοτώσει έναν άνθρωπο.

Γιατί Γειωνόμαστε;

Με μια λέξη: Ασφάλεια. Εάν το ρεύμα που τροφοδοτεί τα φώτα, τις συσκευές και τα εργαλεία μας μπορεί να μας σκοτώσει, είναι σημαντικό να μετριαστεί αυτός ο κίνδυνος, σωστά; Η γείωση είναι ο τρόπος με τον οποίο το πετυχαίνουμε και υπάρχουν δύο τρόποι να το κάνουμε:

Γείωση συστήματος

Η καλωδίωση του σπιτιού σας είναι ένα ηλεκτρικό σύστημα, συνδεδεμένο στη γείωση στο δικό σας ηλεκτρικός πίνακας. Τα εργαλεία, οι συσκευές, τα φώτα και τα ηλεκτρονικά χρειάζονται συγκεκριμένες τάσεις για να λειτουργήσουν σωστά και με ασφάλεια, και η γείωση του συστήματος σταθεροποιεί αυτές τις τάσεις.

Η γείωση διασφαλίζει ότι όπου κι αν βρίσκεστε συνδέω τον υπολογιστή ή την τηλεόρασή σας, θα έχετε το ίδιο κύκλωμα 120 βολτ (συν ή πλην μερικά βολτ). Κάθε φορά που στεγνώνετε τα ρούχα σας, το ηλεκτρικό στεγνωτήριο σας παίρνει 240 βολτ για να λειτουργεί με ασφάλεια. Η γείωση του συστήματος περιορίζει επίσης τις υπερτάσεις τάσης εάν αστραπές το σπίτι σας ή τη γύρω περιοχή.

Γείωση και συγκόλληση εξοπλισμού

Όταν σκέφτεστε τον ηλεκτρικό εξοπλισμό, πιθανότατα σκέφτεστε συσκευές και εργαλεία — πράγματα που συνδέετε και χρησιμοποιείτε. Εχεις δίκιο.

Αλλά με τη γείωση, ο όρος περιλαμβάνει επίσης πλαίσια συσκευών, κουτιά διακλάδωσης, αγωγούς (σωλήνες) και άλλα μεταλλικά αντικείμενα που συνήθως δεν μεταφέρουν ή δεν χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια. Αυτά τα μεταλλικά μέρη «μη μεταφοράς ρεύματος» πρέπει να είναι γειωμένα (συνδεδεμένα με τη Γη) σε περίπτωση που ενεργοποιηθούν.

Πάρτε το πλυντήριό σας. Εάν ένας από τους αγωγούς (καλώδια) που μεταφέρουν ηλεκτρισμό στο πλυντήριό σας χαλαρώσει ή φθαρεί λόγω παλαιότητας ή τριβής, μπορεί να έρθει κατά λάθος σε επαφή με το μεταλλικό σκελετό, ηλεκτρίζοντάς το. Εάν συμβεί αυτό, το σπίτι σας έχει ένα διακόπτης κυκλώματος που κλείνει το κύκλωμα.

Πώς ξέρει ο διακόπτης κυκλώματος να σκοντάψει; εκεί είναι που συγκόλληση Έρχεται σε.

Συγκόλληση σημαίνει σύνδεση για τη δημιουργία ηλεκτρικής συνέχειας. Όταν το ξεφτισμένο σύρμα χτυπά το πλυντήριο, δημιουργεί α σφάλμα γείωσης. Αυτό το ακούσιο, πραγματικά υψηλό ρεύμα πρέπει να επιστρέψει γρήγορα στον πίνακα και στον διακόπτη κυκλώματος. Δεν μπορεί να ταξιδέψει στην κανονική διαδρομή (τους αγωγούς του κυκλώματος) επειδή το πλαίσιο του πλυντηρίου διέκοψε αυτή τη διαδρομή. Πρέπει να ακολουθήσει μια εναλλακτική διαδρομή. Οι ηλεκτρολόγοι εγκαθιστούν σκόπιμα μια διαδρομή για αυτό το σκοπό.

Η διαδρομή μπορεί να είναι κατάλληλου μεγέθους πράσινο ή γυμνό σύρμα, ή τα ίδια τα μεταλλικά μέρη, αλλά πρέπει να είναι συνεχής μέχρι το τέλος του πίνακα. Χωρίς αυτό το μονοπάτι, το πλαίσιο θα μπορούσε να κάθεται γεμάτο ενέργεια, περιμένοντας να σοκάρει ένα άτομο ή ένα κατοικίδιο. Η γείωση και η συγκόλληση του εξοπλισμού μετριάζουν τον κίνδυνο ηλεκτροπληξίας.

Πώς λειτουργεί η ηλεκτρική γείωση;

Γνωρίζουμε λοιπόν ότι η γείωση είναι σημαντική, αλλά πώς λειτουργεί; Γιατί η σύνδεση με τη γείωση κάνει τα πράγματα πιο ασφαλή; Αυτό μπορεί να προκαλεί σύγχυση, αλλά μείνετε μαζί μου.

Όταν ήσασταν παιδί, περπατούσατε ποτέ σε χαλί με τις κάλτσες σας και μετά αγγίξατε τον φίλο σας για να τον σοκάρετε; (Ίσως το κάνετε ακόμα αυτό. Καμία κρίση.)

Ο φίλος σου δέχτηκε ένα σοκ επειδή μάζεψες ένα σωρό περίσσεια ηλεκτρονίων από το χαλί και ο φίλος σου είχε έλλειψη ηλεκτρονίων σε σύγκριση με εσάς. Τα ηλεκτρόνια αισθάνθηκαν αυτή τη σχετική διαφορά, που ονομάζεται επίσης α δυνητικός, και μετακόμισε στον φίλο σου για να επιστρέψεις σε κατάσταση ισορροπίας.

Τα ηλεκτρόνια στα ηλεκτρικά κυκλώματα συμπεριφέρονται παρόμοια. κινούνται συνεχώς σε ένα διαφορετικό δυναμικό. Η Γη (γη) έχει μηδενικό δυναμικό, ενώ τα ηλεκτρικά κυκλώματα του σπιτιού σας έχουν υψηλότερα δυναμικά — 120 βολτ και 240 βολτ υψηλότερα. (Ακριβώς, το δυναμικό είναι το ίδιο με την τάση.)

Θυμάστε νωρίτερα που ανέφερα ότι θα μπορούσατε να γίνετε μαέστρος; Εάν αγγίξετε το ηλεκτρισμένο μεταλλικό πλαίσιο ενώ στέκεστε στη Γη μηδενικού δυναμικού, τα ηλεκτρόνια στο κύκλωμα 120 βολτ μπορεί να αισθανθεί αυτή τη διαφορά δυναμικού, ακριβώς όπως όταν έκανες ζάπινγκ στον φίλο σου με ΣΤΑΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν εσάς και τη Γη για να επιστρέψουν στην πηγή τους. Αυτό είναι κακό.

Ευτυχώς, τα ηλεκτρόνια θα περάσουν από εσάς μόνο εάν αισθανθούν διαφορά στο δυναμικό. Η σύνδεση του πλαισίου του πλυντηρίου στη γείωση, μέσω του πράσινου σύρματος ή των συνδεδεμένων μεταλλικών εξαρτημάτων, το διατηρεί στο δυναμικό γείωσης (μηδέν), ώστε να μην μπορείτε να γίνετε μέρος του κυκλώματος.

Εάν το πλαίσιο ηλεκτριστεί, έστω και για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, το ρεύμα επιστρέφει αμέσως στο πίνακα κατά μήκος αυτής της σκόπιμα εγκατεστημένης διαδρομής, αντί να σας περιμένουν να έρθετε και να ολοκληρώσετε το κύκλωμα.