Руководство домовладельца по электрическому заземлению и тому, как оно работает

Независимо от того, являетесь ли вы опытным домашним мастером или только начинаете, электрическое заземление является одной из самых важных и запутанных концепций, которые необходимо усвоить.

Возможно, вы слышали о заземлении, но не знаете, что именно оно делает. Возможно, вы видели и даже связывали это с зеленый «заземляющий провод» в электропроекте своими руками. Или, может быть, вы обосновываете совершенно новую для вас концепцию и ищете простое объяснение.

Здесь я расскажу вам, что такое электрическое заземление, что оно делает и почему оно так важно для безопасности каждой электрической цепи в вашем доме.

Что такое электрическое заземление?

Заземление означает подключение к земле или распространение заземления на другие предметы в вашем доме, даже если они находятся далеко от фактического заземления. Установление связи с Землей имеет ряд преимуществ с точки зрения безопасности и логистики, и это в той или иной форме требуется

Национальный электрический кодекс (NEC) с первых дней существования электричества.

Прежде чем идти дальше, давайте рассмотрим, как электричество подается по всему дому.

Как работает электричество?

Когда вы заходите в комнату и включаете выключатель, электричество в виде текущий течет через переключатель на свет. Этот электрический ток состоит из электроны, крошечные субатомные частицы, которые постоянно находятся в движении.

Именно эти электроны заставляют свет гореть, а также тостер поджаривает тосты и работает стиральная машина. Пока вы не выключите выключатель, эти электроны продолжают циклически перемещаться от вашей электрической панели к свету и обратно, образуя непрерывный цикл, называемый схема.

Ток продолжает циркулировать по контуру из-за фундаментальной истины об электричестве: он всегда хочет вернуться к своему источнику, которым в вашем доме является электрическая панель.

Медные или алюминиевые провода, называемые дирижеры, проведите ток от вашей панели ко всему в вашем доме, которому требуется питание, и обратно. Эти металлы используются, потому что они являются проводящими, а это означает, что электроны легко проходят через них. Напряжение это сила, которая проталкивает ток через цепь.

Земля также является проводником. И вы тоже можете им стать, к сожалению. Электрический ток оппортунистичен, и он пойдет любым путем, чтобы вернуться туда, откуда пришел. Если вы встанете на его пути — то есть станете частью цепи — ток может решить пройти сквозь ваше тело. Чтобы убить человека, достаточно небольшого количества тока.

Почему мы заземляемся?

Одним словом: Безопасность. Если ток, питающий наши фонари, приборы и инструменты, может нас убить, важно смягчить эту опасность, верно? Заземление – вот как мы этого достигаем, и есть два способа сделать это:

Заземление системы

Электропроводка вашего дома представляет собой электрическая система, подключен к земле на вашем электрическая панель. Инструменты, приборы, освещение и электроника нуждаются в определенном напряжении для правильной и безопасной работы, а заземление системы стабилизирует это напряжение.

Заземление гарантирует, что где бы вы ни находились подключить вашего компьютера или телевизора, вы получите ту же самую цепь на 120 В (плюс-минус несколько вольт). Каждый раз, когда вы сушите одежду, ваша электрическая сушилка получает напряжение 240 В для безопасной работы. Заземление системы также ограничивает скачки напряжения, если удары молнии ваш дом или прилегающую территорию.

Заземление и соединение оборудования

Когда вы думаете об электрическом оборудовании, вы, вероятно, думаете о приборах и инструментах — вещах, которые вы подключаете и используете. Ты прав.

Но помимо заземления этот термин также включает в себя корпуса приборов, распределительные коробки, кабелепроводы (трубы) и другие металлические предметы, которые обычно не проводят и не используют электричество. Эти «нетоковедущие» металлические части должны быть заземлены (подключены к земле) на случай, если на них окажется напряжение.

Возьмите стиральную машину. Если один из проводников (проводов), подающих электричество к вашей стиральной машине, ослабнет или изнашивается из-за возраста или трения, он может случайно коснуться металлического каркаса, что приведет к его электрификации. Если это произойдет, в вашем доме есть автоматический выключатель это отключает цепь.

Как автоматический выключатель узнает о срабатывании? Вот где связь приходит в.

Соединение означает соединение для обеспечения непрерывности электрической цепи. Когда изношенная проволока попадает в стиральную машину, возникает замыкание на землю. Этот непреднамеренный, действительно высокий ток должен быстро вернуться к панели и выключателю. Он не может двигаться по обычному пути (проводникам цепи), потому что корпус стиральной машины прервал этот путь. Он должен выбрать альтернативный маршрут. Электрики намеренно прокладывают для этой цели трассу.

Маршрут может представлять собой зеленый или оголенный провод подходящего размера или сами металлические детали, но он должен быть непрерывным до самой панели. Без этого пути рама могла бы оставаться под напряжением, ожидая, чтобы шокировать человека или домашнее животное. Заземление и соединение оборудования снижают опасность поражения электрическим током.

Как работает электрическое заземление?

Итак, мы знаем, что заземление важно, но как оно работает? Почему подключение к земле повышает безопасность? Это может сбивать с толку, но оставайся со мной.

Когда вы были ребенком, вы когда-нибудь ходили по ковру в носках, а затем прикасались к другу, чтобы шокировать его? (Может быть, вы все еще делаете это. Без осуждения.)

Ваш друг получил шок, потому что вы собрали кучу лишних электронов с коврового покрытия, а у вашего приятеля был дефицит электронов. по сравнению с тобой. Электроны почувствовали эту относительную разницу, также называемую потенциал, и переместился к своему другу, чтобы вернуться в состояние равновесия.

Электроны в электрических цепях ведут себя аналогично; они постоянно движутся к другому потенциалу. Земля (земля) имеет нулевой потенциал, а электрические цепи вашего дома имеют более высокие потенциалы — на 120 вольт и выше на 240 вольт. (Правильно, потенциал — это то же самое, что и напряжение.)

Помните, раньше я говорил, что вы могли бы стать дирижером? Если вы прикоснетесь к наэлектризованному металлическому каркасу, стоя на Земле с нулевым потенциалом, электроны в 120-вольтовой цепи можно почувствовать эту разницу потенциалов, точно так же, как когда вы ударили своего приятеля с статическое электричество. Они могли бы использовать вас и Землю, чтобы вернуться к своему источнику. Плохо.

К счастью, электроны пройдут сквозь вас только в том случае, если почувствуют разницу потенциалов. Подключение корпуса стиральной машины к земле через зеленый провод или соединенные металлические части сохраняет потенциал земли (ноль), поэтому вы не можете стать частью цепи.

Если рама когда-либо окажется наэлектризованной, хотя бы на долю секунды, ток мгновенно вернется в исходное состояние. панель вдоль этого намеренно установленного пути, вместо того, чтобы ждать, пока вы подойдете и завершите схема.