Uziemienie jest zasadą elektryczności, która czasami zastanawia właścicieli domów. Zasadniczo, system uziemienia w domowym systemie okablowania służy ścieżce „rezerwowej”, która zapewnia alternatywną trasę dla prądu elektrycznego, aby powrócić do „ziemi” w przypadku problemu w systemie okablowania. Aby zrozumieć jego znaczenie dla domowego systemu okablowania, ważne jest, aby wiedzieć coś o naturze przepływu energii elektrycznej.
Niektóre podstawy elektryczności
Prąd elektryczny w instalacji elektrycznej w domu składa się z przepływu elektronów w metalowych drutach obwodu. Prąd występuje w dwóch postaciach: ujemnym i dodatnim, a to naładowane pole elektryczne jest wytwarzane przez ogromne generatory obsługiwane przez przedsiębiorstwo użyteczności publicznej, niekiedy oddalone o setki kilometrów. Jest to ten spolaryzowany ładunek, który skutecznie stanowi przepływ prądu elektrycznego i dociera do twojego domu poprzez rozległą sieć przewodów wysokiego napięcia, podstacji i transformatorów pokrywających krajobraz.
Ujemna połowa ładunku to prąd „gorący”. W systemie okablowania domu gorący prąd jest zwykle przenoszony przez czarne przewody, a przewody neutralne, które są białe, przenoszą ładunek dodatni. Oba zestawy przewodów wchodzą do domu przez główne przewody serwisowe narzędzia, przebiegają przez elektryczny panel serwisowy i biegną obok siebie przez każdy obwód w domu.
Fizyka przepływu elektrycznego jest bardziej skomplikowana niż większość prostych wyjaśnień może przekazać, ale w gruncie rzeczy elektryczność stara się przywrócić swoje elektrony do „ziemi” - to znaczy rozładować swoją energię ujemną i powrócić do równowagi. Normalnie prąd wraca do ziemi przez przewody neutralne w instalacji elektrycznej. Ale jeśli dojdzie do jakiegoś uszkodzenia ścieżki, gorący prąd może zamiast tego przepłynąć przez inne materiały, takie jak szkielety, rury metalowe lub materiały łatwopalne w twoim domu. To może się zdarzyć w sytuacji zwarcia, gdzie powstaje większość pożarów i wstrząsów elektrycznych. Zwarcie występuje wtedy, gdy elektryczność wydostaje się poza przewody, przez które ma przepływać - innymi słowy, gdy podąża krótszą drogą do ziemi.
Domowy system uziemienia
Aby zapobiec temu niebezpieczeństwu, instalacja elektryczna twojego domu zawiera plan awaryjny - system przewodów uziemiających, który biegnie równolegle do przewodów gorących i neutralnych. Zapewnia alternatywną ścieżkę przepływu prądu elektrycznego w przypadku awarii w systemie gorących i neutralnych przewodów, które normalnie przewodzą prąd. Jeśli połączenie przewodowe zostanie na przykład poluzowane lub gryzoń gryzie drut, system uziemienia kieruje prąd błądzący z powrotem do ziemi tą alternatywną ścieżką, zanim może spowodować pożar lub porażenie prądem.
Ścieżka uziemienia jest generalnie utworzona przez system gołych drutów miedzianych, które łączą się z każdym urządzeniem i każdą metalową skrzynką elektryczną w domu. W standardowym płaszczowym kablu NM ten nieizolowany drut miedziany jest dołączony wraz z izolowanymi przewodami przewodzącymi wewnątrz kabla. Gołe miedziane przewody uziemiające kończą się listwą uziemiającą na głównym panelu serwisowym, a ta listwa uziemiająca jest z kolei połączona z prętem uziemiającym wbitym głęboko w ziemię poza domem. Ten system uziemienia zapewnia ścieżkę najmniejszego oporu dla elektryczności, która powinna podążać z powrotem do ziemi, jeśli przerwa w systemie okablowania pozwoli na „wyciek” energii elektrycznej z preferowanego systemu czarno-białych przewodów obwodu.
W większości domowych systemów okablowania dowód uziemienia można zobaczyć w każdym gnieździe wylotowym, gdzie trzecia okrągła szczelina w przedniej części gniazda reprezentuje połączenie uziemiające. Gdy uziemione urządzenie podłącza się do takiego gniazdka, jego okrągły bolec uziemiający jest teraz bezpośrednio połączony z systemem gołych miedzianych drutów uziemiających w obwodach domowych.
Nie wszystkie domy mają ten skomplikowany i kompletny system uziemienia utworzony przez sieć gołych drutów miedzianych. Podczas gdy taki system uziemienia jest standardem w domach z wyłącznikami, które są okablowane osłonowym kablem NM, starsze systemy instalacji zainstalowane przed 1965 r. Mogą być uziemione przez metalowy przewód lub metalowy kabel, a nie gołe miedziane przewody uziemiające. Nawet starsze systemy zainstalowane przed 1940 rokiem mogą w ogóle nie mieć uziemienia. Tak jest w przypadku okablowania typu gałka-rura, w którym nie ma żadnej ścieżki uziemienia. Wiele starszych systemów zostało już zaktualizowanych i dobrym pomysłem jest zrobienie tego, jeśli okablowanie jest tej starszej generacji. Jednym ze wskazówek, że twoje okablowanie jest stare, jest to, że gniazda wyjściowe mają dwa gniazda zamiast trzech. Oznacza to, że gniazdka mogą nie być uziemione.
Wbudowana ochrona
Twój domowy system okablowania obejmuje również inne urządzenia zabezpieczające, które zapobiegają katastrofom. Wyłączniki lub bezpieczniki chronią i kontrolują każdy obwód. Wyłączniki lub bezpieczniki pełnią dwie funkcje: chronią przewody przed przegrzaniem w przypadku ich przeciążenia przez zbyt duży przepływ prądu elektrycznego; wykrywają również zwarcia i wyzwalają lub „wydmuchują”, aby natychmiast zatrzymać przepływ prądu w przypadku wystąpienia problemów. W sytuacji zwarcia lub zwarcia doziemnego nagłe zmniejszenie rezystancji powoduje przepływ niekontrolowanej ilości prądu, a wyłącznik reaguje na to wyzwalaniem.
Wreszcie, dość powszechną praktyką jest podłączanie metalowych rur instalacyjnych w domu do ścieżki uziemiającej. Zapewnia to dodatkową ochronę w przypadku kontaktu prądu z metalowymi rurami. Często to uziemienie jest ustanawiane przez przewód uziemiający przymocowany do metalowej rury wodociągowej w pobliżu podgrzewacza wody.
Uziemienie urządzenia
Twój domowy system okablowania ma nie tylko uziemienie dla bezpieczeństwa, ale także wiele urządzeń i urządzeń wtykowych. Elektronarzędzia, odkurzacze i wiele innych urządzeń są znacznie bezpieczniejsze, gdy mają trzeci bolec na wtyczce przewodu, który jest ukształtowany tak, aby pasował do okrągłego gniazda uziemienia w gnieździe gniazdka. Obecność tego trzeciego bolca wskazuje, że urządzenie ma system uziemienia i konieczne jest, aby były one podłączone do uziemionych gniazdek. Niektóre osoby odcinają bolec uziemiający we wtyczce urządzenia, aby dopasować go do gniazdka lub przedłużacza bez gniazda uziemiającego. Jest to niezwykle niebezpieczna praktyka, która może doprowadzić do porażenia prądem w przypadku zwarcia wewnętrznych przewodów w urządzeniu.
Podłącz adaptery
Większość ludzi jest zaznajomiona z adapterami wtyczek niż pozwala na włożenie wtyczek z trzema bolcami do gniazd z dwoma gniazdami. Ważne jest, aby pamiętać, że zapewniają one ochronę uziemienia TYLKO wtedy, gdy drut pigtailowy lub metalowa pętla na adapterze jest prawidłowo przymocowana do śruby montażowej na wyjściowej płycie pokrywy ORAZ jeśli ta śruba pokrywy jest podłączona do metalowej skrzynki ORAZ jeśli ten metal pudełko jest właściwie uziemione. W żadnym wypadku nie jest to pewne, więc należy stosować ostrożnie, jeśli w ogóle, trójstopniowe lub dwugniazdowe adaptery. Lepszym rozwiązaniem jest podłączanie wtyczek z trzema bolcami tylko do gniazd z trzema gniazdami, które są uziemione.
Tam, gdzie uziemione gniazdko nie jest możliwe, jak w przypadku starszych okablowania, pewna ochrona jest zapewniona przez zainstalowanie w tym miejscu gniazda GFCI (przerywacz obwodu ziemnozwarciowego). GFCI wykrywa zwarcia doziemne i odcina zasilanie, zanim prąd błądzący może spowodować problemy. Należy jednak zauważyć, że użycie GFCI tak naprawdę nie tworzy ścieżki uziemienia; sprawia, że nieuziemiony wylot jest nieco bezpieczniejszy.
Oczywiście nie wszystkie urządzenia i wtyczki mają uziemioną wtyczkę z trzema bolcami i są one nadal bezpieczne w użyciu, ponieważ zwykle mają podwójnie izolowaną konstrukcję, która minimalizuje ryzyko zwarcia.