Husägares guide till elektrisk jordning och hur det fungerar

Oavsett om du är en erfaren gör-det-själv- eller bara har börjat, är elektrisk jordning ett av de viktigaste – och förvirrande – koncepten att förstå.

Kanske har du hört talas om jordning, men är inte säker på exakt vad det gör. Kanske har du sett, och till och med anslutit, grön "jordledning" i ett DIY elprojekt. Eller kanske grundar ett helt nytt koncept för dig, och du letar efter en enkel förklaring.

Här ska jag berätta vad elektrisk jordning är, vad den gör och varför den är så viktig för säkerheten för varje elektrisk krets i ditt hem.

Vad är elektrisk jordning?

Jordning innebär att ansluta till jorden eller utöka jordanslutningen till andra saker i ditt hem - även om de är långt borta från den faktiska marken. Att etablera en anslutning till jorden har flera säkerhets- och logistiska fördelar, och det har krävts i någon form av National Electric Code (NEC) sedan elektricitetens tidigaste dagar.

Innan vi går vidare, låt oss se över hur elen levereras i hela ditt hem.

Hur fungerar el?

När du går in i ett rum och vänder på en lampknapp, el i form av nuvarande strömmar genom omkopplaren till ljuset. Denna elektriska ström består av elektroner, små subatomära partiklar som ständigt är i rörelse.

Det är dessa elektroner som gör att ditt ljus tänds, liksom din brödrost att rosta och din tvättmaskin att gå. Tills du slår av strömbrytaren fortsätter dessa elektroner att cykla från din elpanel till ljuset och tillbaka igen, i en kontinuerlig slinga som kallas en krets.

Strömmen fortsätter att cirkla runt på grund av en grundläggande sanning om elektricitet: Den vill alltid återvända till sin källa, som i ditt hem är den elektriska panelen.

Koppar eller aluminiumtrådar, kallas ledare, för strömmen från din panel till allt i ditt hem som behöver ström och tillbaka igen. Dessa metaller används för att de är ledande, vilket innebär att elektroner lätt färdas genom dem. Spänning är kraften som driver strömmen genom kretsen.

Jorden är också en ledare. Och det kan du också vara, tyvärr. Elektrisk ström är opportunistisk, och det kommer att ta vilken väg den kan för att återvända till där den kom ifrån. Om du kommer i vägen för den — även bli en del av kretsen — kan strömmen bestämma sig för att gå rakt igenom din kropp. Det krävs bara en liten mängd ström för att döda en person.

Varför jordar vi?

Med ett ord: Säkerhet. Om strömmen som driver våra lampor, apparater och verktyg kan döda oss, är det viktigt att mildra den faran, eller hur? Jordning är hur vi åstadkommer det, och det finns två sätt vi gör det på:

Systemjordning

Ditt hus ledningar är en elektriskt system, ansluten till jord på din elektrisk panel. Verktyg, apparater, lampor och elektronik behöver specifika spänningar för att fungera korrekt och säkert, och systemjordning stabiliserar dessa spänningar.

Jordning säkerställer att var du än ansluta din dator eller tv får du samma 120-voltskrets (plus eller minus några volt). Varje gång du torkar dina kläder får din elektriska torktumlare 240 volt för att fungera säkert. Systemjordning begränsar också spänningsstötar om blixtnedslag ditt hem eller omgivningen.

Jordning och limning av utrustning

När du tänker på elektrisk utrustning tänker du förmodligen på apparater och verktyg - saker du kopplar in och använder. Du har rätt.

Men med jordning inkluderar termen även apparatramar, kopplingslådor, ledningar (rör) och andra metallsaker som normalt inte bär eller använder elektricitet. Dessa "icke-strömförande" metalldelar måste vara jordade (anslutna till jorden) om de blir strömförande.

Ta din tvättmaskin. Om en av ledarna (trådarna) som levererar elektricitet till din tvättmaskin blir lös eller sliten på grund av ålder eller friktion, kan den av misstag komma i kontakt med metallramen och elektrifiera den. Om det händer har ditt hem en strömbrytare som stänger av kretsen.

Hur vet strömbrytaren att den löser ut? Det är där bindning kommer in.

Bindning betyder anslutning för att upprätta elektrisk kontinuitet. När den slitna tråden träffar tvättmaskinen skapar den en jordfel. Denna oavsiktliga, riktigt höga ström måste snabbt återvända till panelen och strömbrytaren. Den kan inte färdas på den vanliga vägen (kretsledarna) eftersom tvättmaskinens ram avbröt den vägen. Den måste ta en alternativ väg. Elektriker installerar medvetet en väg för detta ändamål.

Rutten kan vara en grön eller bar tråd av lämplig storlek, eller själva metalldelarna, men den måste vara kontinuerlig hela vägen tillbaka till panelen. Utan denna väg kan ramen sitta strömsatt och vänta på att chocka en person eller ett husdjur. Jordning och limning av utrustning minskar risken för elektriska stötar.

Hur fungerar elektrisk jordning?

Så vi vet att jordning är viktigt, men hur fungerar det? Varför gör anslutning till jord saker säkrare? Det här kan vara förvirrande, men stanna hos mig.

När du var barn, gick du någon gång över mattan i dina strumpor och rörde sedan vid din vän för att ge dem en chock? (Du kanske fortfarande gör det här. Ingen dom.)

Din vän fick en chock för att du plockade upp ett gäng överflödiga elektroner från mattan, och din kompis hade en brist på elektroner jämfört med dig. Elektronerna kände av denna relativa skillnad, även kallad a potential, och flyttade till din vän för att återgå till ett tillstånd av jämvikt.

Elektroner i elektriska kretsar beter sig på liknande sätt; de rör sig hela tiden till en annan potential. Jorden (jorden) har en potential på noll, medan ditt hems elektriska kretsar har högre potential - 120 volt och 240 volt högre. (Det stämmer, potential är detsamma som spänning.)

Kommer du ihåg tidigare när jag nämnde att du kunde bli dirigent? Om du rör den elektrifierade metallramen medan du står på nollpotentialjorden, kommer elektronerna i 120-voltskretsen kan känna av den potentialskillnaden, precis som när du zappade din kompis med statisk elektricitet. De kan använda dig och jorden för att komma tillbaka till sin källa. Det är dåligt.

Lyckligtvis kommer elektroner bara att gå igenom dig om de känner en skillnad i potential. Att ansluta tvättmaskinens ram till jord, genom den gröna ledningen eller de bundna metalldelarna, håller den på jordpotential (noll) så att du inte kan bli en del av kretsen.

Om ramen någonsin blir elektrifierad, även för en bråkdel av en sekund, går strömmen omedelbart tillbaka till panel längs denna avsiktligt installerade väg, istället för att vänta på att du ska följa med och slutföra krets.