Przewodnik właściciela domu po uziemieniu elektrycznym i jego działaniu

Niezależnie od tego, czy jesteś doświadczonym majsterkowiczem, czy dopiero zaczynasz, uziemienie elektryczne jest jedną z najważniejszych – i najbardziej zagmatwanych – koncepcji do zrozumienia.

Być może słyszałeś o uziemieniu, ale nie masz pewności, co dokładnie robi. Być może widziałeś, a nawet łączyłeś się z zielony „przewód uziemiający” w projekcie elektrycznym DIY. A może przedstawiasz zupełnie nową koncepcję i szukasz prostego wyjaśnienia.

Tutaj opowiem Ci, czym jest uziemienie elektryczne, do czego służy i dlaczego jest tak ważne dla bezpieczeństwa każdego obwodu elektrycznego w Twoim domu.

Co to jest uziemienie elektryczne?

Uziemienie oznacza połączenie z ziemią lub rozszerzenie połączenia uziemiającego na inne rzeczy w domu – nawet jeśli znajdują się one daleko od rzeczywistej ziemi. Nawiązanie połączenia z Ziemią niesie ze sobą szereg korzyści w zakresie bezpieczeństwa i logistyki, a w jakiejś formie było wymagane przez rząd

Krajowy Kodeks Elektryczny (NEC) od początków elektryczności.

Zanim przejdziemy dalej, przyjrzyjmy się, w jaki sposób energia elektryczna jest dostarczana w całym domu.

Jak działa prąd?

Kiedy wchodzisz do pokoju i włączasz przełącznik światła, energia elektryczna w postaci aktualny przepływa przez włącznik do światła. Ten prąd elektryczny składa się z elektrony, maleńkie cząstki subatomowe, które są w ciągłym ruchu.

To właśnie te elektrony powodują włączenie światła, włączenie tostera i uruchomienie pralki. Dopóki nie wyłączysz wyłącznika, elektrony będą krążyć od panelu elektrycznego do światła i z powrotem, w ciągłej pętli zwanej okrążenie.

Prąd krąży w pętli ze względu na podstawową prawdę o elektryczności: zawsze chce wrócić do swojego źródła, którym jest panel elektryczny w Twoim domu.

Druty miedziane lub aluminiowe, tzw dyrygenci, przeprowadź prąd z panelu do wszystkich elementów w domu wymagających zasilania i z powrotem. Metale te są stosowane, ponieważ są przewodzące, co oznacza, że ​​elektrony łatwo przez nie przemieszczają się. Napięcie jest siłą, która przepycha prąd przez obwód.

Ziemia jest także przewodnikiem. I ty też możesz nim zostać, niestety. Prąd elektryczny jest oportunistyczny i podąża dowolną drogą, aby powrócić do miejsca, z którego przyszedł. Jeśli staniesz mu na drodze – czyli staniesz się częścią obwodu – prąd może zdecydować o przejściu przez twoje ciało. Aby zabić człowieka, wystarczy niewielka ilość prądu.

Dlaczego uziemiamy?

Jednym słowem: Bezpieczeństwo. Jeśli prąd zasilający nasze światła, urządzenia i narzędzia mógłby nas zabić, ważne jest, aby złagodzić to niebezpieczeństwo, prawda? Uziemienie pozwala nam to osiągnąć. Można to zrobić na dwa sposoby:

Uziemienie systemu

Okablowanie Twojego domu to: Układ elektryczny, podłączony do masy u Ciebie panel elektryczny. Narzędzia, urządzenia, oświetlenie i elektronika wymagają określonych napięć do prawidłowego i bezpiecznego działania, a uziemienie systemu stabilizuje te napięcia.

Uziemienie gwarantuje, że gdziekolwiek jesteś podłącz komputer lub telewizor, otrzymasz ten sam obwód 120 V (plus/minus kilka woltów). Za każdym razem, gdy suszysz ubrania, suszarka elektryczna pobiera napięcie 240 V, aby zapewnić bezpieczną pracę. Uziemienie systemu ogranicza również skoki napięcia, jeśli Błyskawica uderza swojego domu lub okolicy.

Uziemienie i połączenie sprzętu

Myśląc o sprzęcie elektrycznym, prawdopodobnie myślisz o urządzeniach i narzędziach — rzeczach, które podłączasz i używasz. Masz rację.

Jednak w przypadku uziemienia termin ten obejmuje również ramy urządzeń, skrzynki przyłączeniowe, przewody (rury) i inne metalowe elementy, które normalnie nie przewodzą ani nie zużywają prądu. Te „nieprzewodzące prądu” części metalowe muszą być uziemione (połączone z ziemią) w przypadku, gdy znajdą się pod napięciem.

Zabierz swoją pralkę. Jeśli jeden z przewodów (przewodów) dostarczających prąd do pralki poluzuje się lub postrzępi ze względu na wiek lub tarcie, może przypadkowo zetknąć się z metalową ramą, powodując jej porażenie prądem. Jeśli tak się stanie, w Twoim domu znajduje się wyłącznik obwodu co zamyka obwód.

Skąd wyłącznik automatyczny wie, że ma zadziałać? To tam gdzie wiązanie wchodzi.

Klejenie oznacza łączenie w celu zapewnienia ciągłości elektrycznej. Kiedy postrzępiony drut uderza w pralkę, tworzy się wina uziemienia. Ten niezamierzony, naprawdę wysoki prąd musi szybko powrócić do panelu i wyłącznika. Nie może podróżować zwykłą ścieżką (przewodami obwodu), ponieważ rama pralki przerwała tę ścieżkę. Należy obrać alternatywną trasę. Elektrycy celowo instalują w tym celu trasę.

Trasa może obejmować zielony lub goły przewód o odpowiedniej średnicy lub same części metalowe, ale musi być ciągła aż do panelu. Bez tej ścieżki rama mogłaby być pod napięciem i czekać, aż porazi osobę lub zwierzę. Uziemienie i połączenie sprzętu zmniejszają ryzyko porażenia prądem.

Jak działa uziemienie elektryczne?

Wiemy, że uziemienie jest ważne, ale jak to działa? Dlaczego podłączenie do uziemienia zwiększa bezpieczeństwo? To może być mylące, ale zostań ze mną.

Czy jako dziecko przechodziłeś kiedyś w skarpetkach po dywanie, a potem dotykałeś przyjaciela, żeby go zaszokować? (Być może nadal to robisz. Bez wyroku.)

Twój przyjaciel przeżył szok, bo Ty złapałeś nadmiar elektronów z dywanu, a Twój kumpel miał niedobór elektronów w porównaniu do ciebie. Elektrony wyczuły tę względną różnicę, zwaną także a potencjał, i przeniosłem się do przyjaciela, aby powrócić do stanu równowagi.

Elektrony w obwodach elektrycznych zachowują się podobnie; stale przechodzą do innego potencjału. Ziemia (uziemienie) ma potencjał zerowy, podczas gdy obwody elektryczne w domu mają wyższy potencjał – 120 woltów i 240 woltów. (Zgadza się, potencjał jest taki sam jak napięcie.)

Pamiętasz, jak wspomniałem wcześniej, że możesz być dyrygentem? Jeśli dotkniesz naelektryzowanej metalowej ramy, stojąc na Ziemi o zerowym potencjale, elektrony w obwodzie 120 V wyczuje tę różnicę potencjałów, zupełnie jak wtedy, gdy strzeliłeś do kumpla z elektryczność statyczna. Mogliby wykorzystać ciebie i Ziemię, żeby wrócić do źródła. To źle.

Na szczęście elektrony przejdą przez ciebie tylko wtedy, gdy wyczują różnicę potencjałów. Podłączenie ramy pralki do uziemienia za pomocą zielonego przewodu lub połączonych metalowych części utrzymuje potencjał uziemienia (zero), dzięki czemu nie można stać się częścią obwodu.

Jeśli rama kiedykolwiek zostanie naelektryzowana, choćby na ułamek sekundy, prąd natychmiast powróci do panelu wzdłuż tej celowo zainstalowanej ścieżki, zamiast czekać, aż przyjdziesz i ukończysz okrążenie.