Vodnik za lastnike stanovanj za električno ozemljitev in kako deluje

Ne glede na to, ali ste izkušen DIYer ali ste šele začeli, je električna ozemljitev eden najpomembnejših – in zmedenih – konceptov, ki jih morate razumeti.

Morda ste že slišali za ozemljitev, vendar niste prepričani, kaj točno počne. Morda ste videli in celo povezali zelena "ozemljitvena žica" v električnem projektu DIY. Ali pa morda utemeljite popolnoma nov koncept za vas in iščete preprosto razlago.

Tukaj vam bom povedal, kaj je električna ozemljitev, čemu služi in zakaj je tako pomembna za varnost vsakega električnega tokokroga v vašem domu.

Kaj je električna ozemljitev?

Ozemljitev pomeni povezavo z zemljo ali razširitev ozemljitvene povezave na druge stvari v vašem domu - tudi če so daleč stran od dejanske zemlje. Vzpostavitev povezave z Zemljo ima številne varnostne in logistične prednosti, v neki obliki pa jo je zahteval Nacionalni električni kodeks (NEC) od najzgodnejših dni elektrike.

Preden gremo naprej, poglejmo, kako je elektrika dobavljena po vašem domu.

Kako deluje elektrika?

Ko vstopite v sobo in obrnete a stikalo za luč, električna energija v obliki trenutno teče skozi stikalo do luči. Ta električni tok je sestavljen iz elektroni, drobni subatomski delci, ki so nenehno v gibanju.

Ti elektroni so tisti, ki povzročijo, da se vaša lučka prižge, pa tudi vaš opekač za kruh in vaš pralni stroj. Dokler ne izklopite stikala, ti elektroni krožijo od vaše električne plošče do luči in nazaj v neprekinjeni zanki, imenovani vezje.

Tok nenehno kroži po zanki zaradi temeljne resnice o elektriki: vedno se želi vrniti k svojemu viru, ki je v vašem domu električna plošča.

Bakrene ali aluminijaste žice, imenovane prevodniki, prenesite tok od vaše plošče do vsega v vašem domu, ki potrebuje napajanje, in nazaj. Te kovine se uporabljajo, ker so prevodne, kar pomeni, da elektroni zlahka potujejo skozi njih. Napetost je sila, ki potiska tok skozi vezje.

Zemlja je tudi prevodnik. In to si lahko tudi ti, na žalost. Električni tok je oportunističen in ubral bo katero koli pot, da se vrne tja, od koder je prišel. Če mu stojite na poti - ali postanete del tokokroga - se lahko tok odloči, da gre naravnost skozi vaše telo. Potreben je le majhen tok, da človeka ubije.

Zakaj prizemljimo?

Z eno besedo: Varnost. Če nas tok, ki napaja naše luči, naprave in orodja, lahko ubije, je pomembno, da to nevarnost ublažimo, kajne? To dosežemo z ozemljitvijo in obstajata dva načina:

Ozemljitev sistema

Vaša hišna napeljava je električni sistem, povezan z ozemljitvijo na vašem električna plošča. Orodja, naprave, luči in elektronika potrebujejo posebne napetosti za pravilno in varno delovanje, sistemska ozemljitev pa te napetosti stabilizira.

Ozemljitev zagotavlja, da kjerkoli že vključiti vaš računalnik ali televizor, boste dobili enako 120-voltno vezje (plus ali minus nekaj voltov). Vsakič, ko sušite oblačila, vaš električni sušilni stroj dobi 240 voltov za varno delovanje. Ozemljitev sistema prav tako omejuje napetostne sunke, če udari strele vašem domu ali okolici.

Ozemljitev in vezava opreme

Ko pomislite na električno opremo, verjetno pomislite na naprave in orodja – stvari, ki jih priključite in uporabljate. Prav imaš.

Toda z ozemljitvijo izraz vključuje tudi okvirje naprav, priključne omarice, vodnike (cevi) in druge kovinske stvari, ki običajno ne prenašajo ali uporabljajo elektrike. Ti kovinski deli, ki ne prenašajo toka, morajo biti ozemljeni (povezani z zemljo), če pridejo pod napetost.

Vzemite svoj pralni stroj. Če se eden od vodnikov (žic), ki dovajajo elektriko vašemu pralnemu stroju, zaradi starosti ali trenja zrahlja ali zrahlja, lahko po nesreči pride v stik s kovinskim okvirjem in ga naelektri. Če se to zgodi, ima vaš dom a varovalka ki izklopi tokokrog.

Kako odklopnik ve, da se bo sprožil? To je kje lepljenje pride noter.

Lepljenje pomeni povezovanje za vzpostavitev električne kontinuitete. Ko obrabljena žica zadene pralni stroj, ustvari a zemeljska napaka. Ta nenamerni, zelo visok tok se mora hitro vrniti na ploščo in odklopnik. Ne more potovati po običajni poti (prevodniki tokokroga), ker je to pot prekinil okvir pralnega stroja. Ubrati mora alternativno pot. Električarji namerno postavijo traso v ta namen.

Trasa je lahko ustrezno velika zelena ali gola žica ali sami kovinski deli, vendar mora biti neprekinjena vse do plošče. Brez te poti bi okvir lahko sedel pod napetostjo in čakal, da šokira osebo ali hišnega ljubljenčka. Ozemljitev in vezava opreme zmanjšujeta nevarnost električnega udara.

Kako deluje električna ozemljitev?

Torej vemo, da je ozemljitev pomembna, toda kako deluje? Zakaj povezava z zemljo naredi stvari varnejše? To je lahko zmedeno, vendar ostanite pri meni.

Ali ste, ko ste bili otrok, kdaj hodili po preprogi v nogavicah, nato pa se dotaknili prijatelja, da bi ga šokirali? (Mogoče to še vedno počnete. Brez sodbe.)

Vaš prijatelj je bil šokiran, ker ste s preproge pobrali kup odvečnih elektronov, vašemu prijatelju pa je elektronov primanjkovalo. v primerjavi s teboj. Elektroni so zaznali to relativno razliko, imenovano tudi a potencial, in se premaknil k vašemu prijatelju, da bi se vrnil v stanje ravnovesja.

Elektroni v električnih tokokrogih se obnašajo podobno; nenehno se premikajo k drugačnemu potencialu. Zemlja (ozemljitev) ima potencial nič, medtem ko imajo električni tokokrogi vašega doma višji potencial – 120 voltov in 240 voltov višje. (Tako je, potencial je enak napetosti.)

Se spomnite, ko sem prej omenil, da bi lahko bili dirigent? Če se dotaknete naelektrenega kovinskega okvirja, medtem ko stojite na Zemlji brez potenciala, elektroni v 120-voltnem tokokrogu lahko zazna to potencialno razliko, tako kot takrat, ko ste zaprli svojega prijatelja z statična elektrika. Lahko bi uporabili vas in Zemljo, da bi se vrnili k svojemu izvoru. To je slabo.

Na srečo bodo elektroni šli skozi vas le, če bodo zaznali razliko v potencialu. Povezava okvirja pralnega stroja z ozemljitvijo prek zelene žice ali spojenih kovinskih delov ga ohranja na zemeljskem potencialu (nič), tako da ne morete postati del tokokroga.

Če se okvir kdaj naelektri, tudi za delček sekunde, se tok takoj vrne nazaj v ploščo vzdolž te namerno nameščene poti, namesto da bi čakali, da pridete zraven in dokončate vezje.