Mājas īpašnieka rokasgrāmata par elektrisko zemējumu un tā darbību

Neatkarīgi no tā, vai esat pieredzējis pašizstrādātājs vai tikai sākat darbu, elektriskā zemējums ir viens no vissvarīgākajiem un mulsinošajiem jēdzieniem.

Varbūt esat dzirdējis par iezemēšanu, bet neesat pārliecināts, ko tas dara. Varbūt esat redzējis un pat savienojis zaļš "zemējuma vads" DIY elektroprojektā. Vai varbūt jūs pievēršat pilnīgi jaunu koncepciju un meklējat vienkāršu skaidrojumu.

Šeit es jums pastāstīšu, kas ir elektriskais zemējums, kā tas darbojas un kāpēc tas ir tik svarīgi katras elektriskās ķēdes drošībai jūsu mājās.

Kas ir elektriskā zemējums?

Zemējums nozīmē savienojuma izveidi ar Zemi vai zemējuma savienojuma paplašināšanu uz citām lietām jūsu mājās — pat ja tās atrodas tālu no faktiskās zemes. Savienojuma izveidei ar Zemi ir vairāki drošības un loģistikas ieguvumi, un to kaut kādā veidā prasīja Valsts elektriskais kodekss (NEC) kopš elektrības pirmajām dienām.

Pirms turpinām, apskatīsim, kā elektrība tiek piegādāta jūsu mājā.

Kā darbojas elektrība?

Kad jūs ieejat istabā un uzslēdzat a gaismas slēdzis, elektrība veidā strāva plūst caur slēdzi uz gaismu. Šo elektrisko strāvu veido elektroni, sīkas subatomiskas daļiņas, kas pastāvīgi atrodas kustībā.

Tieši šie elektroni liek jūsu gaismai iedegties, kā arī tosterim un veļas mašīnai darboties. Līdz brīdim, kad izslēdzat slēdzi, šie elektroni nepārtrauktā cilpā, ko sauc par ķēde.

Strāva turpina riņķot pa cilpu, jo ir pamatpatiesība par elektrību: tā vienmēr vēlas atgriezties pie sava avota, kas jūsu mājās ir elektriskais panelis.

Vara vai alumīnija stieples, sauktas diriģenti, pārnēsāt strāvu no paneļa uz visu jūsu mājās, kam nepieciešama strāva, un atpakaļ. Šie metāli tiek izmantoti, jo tie ir vadoši, kas nozīmē, ka elektroni viegli pārvietojas pa tiem. spriegums ir spēks, kas izspiež strāvu caur ķēdi.

Zeme ir arī vadītājs. Un diemžēl arī tu vari tāds būt. Elektriskā strāva ir oportūnistiska, un tā veiks jebkuru ceļu, lai atgrieztos tur, no kurienes tā nāk. Ja jūs nokļūsit tā ceļā — jeb kļūsit par ķēdes daļu —, strāva var izlemt iet cauri jūsu ķermenim. Lai nogalinātu cilvēku, ir nepieciešams tikai neliels strāvas daudzums.

Kāpēc mēs slīpējam?

Vārdu sakot: Drošība. Ja strāva, kas darbina mūsu gaismas, ierīces un instrumentus, var mūs nogalināt, ir svarīgi mazināt šīs briesmas, vai ne? Zemējums ir veids, kā mēs to panākam, un ir divi veidi, kā mēs to paveicam:

Sistēmas zemējums

Jūsu mājas elektroinstalācija ir elektriskā sistēma, savienots ar zemi jūsu elektriskais panelis. Instrumentiem, ierīcēm, apgaismojumam un elektronikai ir nepieciešams īpašs spriegums, lai tie darbotos pareizi un droši, un sistēmas zemējums stabilizē šos spriegumus.

Zemējums to nodrošina jebkurā vietā iespraust datoru vai televizoru, jūs iegūsit to pašu 120 voltu ķēdi (plus vai mīnus daži volti). Katru reizi, kad žāvējat savas drēbes, jūsu elektriskā žāvētājs saņem 240 voltus, lai darbotos droši. Sistēmas zemējums arī ierobežo sprieguma pārspriegumu, ja zibens spērieni jūsu mājās vai tuvākajā apkārtnē.

Iekārtu zemējums un savienošana

Domājot par elektriskajām iekārtām, jūs droši vien domājat par ierīcēm un instrumentiem — lietām, ko pievienojat un lietojat. Tev taisnība.

Bet ar zemējumu šis termins ietver arī ierīču rāmjus, sadales kārbas, cauruļvadus (caurules) un citas metāla lietas, kas parasti nenes un neizmanto elektrību. Šīm "nestrāvu nesošajām" metāla daļām jābūt iezemētām (savienotām ar Zemi), ja tās nonāk sprieguma stāvoklī.

Paņemiet veļas mašīnu. Ja kāds no vadītājiem (vadiem), kas piegādā elektrību jūsu mazgātājam, kļūst vaļīgs vai nobružājies vecuma vai berzes dēļ, tas var nejauši saskarties ar metāla rāmi, to elektrizējot. Ja tā notiek, jūsu mājā ir a ķēdes pārtraucējs kas izslēdz ķēdi.

Kā ķēdes pārtraucējs zina, ka atslēdzas? Tas ir, kur savienošana ienāk.

Savienošana nozīmē savienošanu, lai izveidotu elektrisko nepārtrauktību. Kad nodilušais vads ietriecas veļas mašīnā, tas rada a zemes vaina. Šai netīšai, patiešām augstajai strāvai ātri jāatgriežas panelī un automātiskajā slēdžā. Tas nevar pārvietoties pa parasto ceļu (ķēdes vadītāji), jo veļas mašīnas rāmis pārtrauca šo ceļu. Tam jāiet pa alternatīvu maršrutu. Elektriķi šim nolūkam apzināti uzstāda maršrutu.

Maršruts var būt atbilstoša izmēra zaļa vai tukša stieple vai pašas metāla daļas, taču tam jābūt nepārtrauktam līdz pat panelim. Bez šī ceļa rāmis varētu sēdēt ar enerģiju un gaidīt, lai šokētu cilvēku vai mājdzīvnieku. Iekārtas zemējums un savienošana mazina elektriskās strāvas trieciena risku.

Kā darbojas elektriskā zemējums?

Tātad mēs zinām, ka zemējums ir svarīgs, bet kā tas darbojas? Kāpēc savienošana ar zemi padara lietas drošākas? Tas var būt mulsinoši, bet palieciet ar mani.

Vai bērnībā zeķēs staigājāt pāri paklājam un pēc tam pieskārāties savam draugam, lai viņu satriektu? (Varbūt jūs joprojām to darāt. Nav sprieduma.)

Jūsu draugs saņēma šoku, jo jūs no paklāja savācāt daudz lieko elektronu, un jūsu draugam bija elektronu trūkums. salīdzinot ar tevi. Elektroni juta šo relatīvo atšķirību, ko sauc arī par a potenciāls, un pārcēlās uz savu draugu, lai atgrieztos līdzsvara stāvoklī.

Elektroni elektriskās ķēdēs uzvedas līdzīgi; viņi pastāvīgi pāriet uz citu potenciālu. Zemei (zemei) potenciāls ir nulle, savukārt jūsu mājas elektriskajām ķēdēm ir lielāks potenciāls — par 120 voltiem un par 240 voltiem lielāks. (Tieši tā, potenciāls ir tāds pats kā spriegums.)

Vai atceries agrāk, kad es minēju, ka varētu būt diriģents? Ja pieskaraties elektrificētajam metāla rāmim, stāvot uz nulles potenciāla Zemes, elektroni 120 voltu ķēdē var sajust šo potenciālo atšķirību, tāpat kā tad, kad jūs salauzāt savu draugu ar statiskā elektrība. Viņi varētu izmantot jūs un Zemi, lai atgrieztos pie sava avota. Tas ir slikti.

Par laimi, elektroni iet caur jums tikai tad, ja tie sajutīs potenciāla atšķirību. Savienojot veļas mazgājamās mašīnas rāmi ar zemi, izmantojot zaļo vadu vai savienotās metāla daļas, tas saglabā zemējuma potenciālu (nulle), lai jūs nevarētu kļūt par ķēdes daļu.

Ja kadrs kādreiz kļūst elektrificēts, pat uz sekundes daļu, strāva uzreiz atgriežas atpakaļ paneli pa šo apzināti uzstādīto ceļu, nevis gaidiet, kad jūs nāksit un pabeigsit ķēde.