Uzemnění je princip elektřiny, který někdy hádá majitele domů. Uzemňovací systém v obytném elektroinstalačním systému v podstatě slouží „záložní“ dráze, která poskytuje alternativní cestu pro elektrický proud, aby v případě problému v elektroinstalačním systému pokračoval zpět k „uzemnění“. Abychom pochopili jeho význam pro domácí elektroinstalační systém, je důležité vědět něco o povaze elektrického proudu.
Některé základy elektřiny
Elektrický proud ve vaší domácí elektroinstalaci se skládá z proudu elektronů uvnitř vodičů kovových obvodů. Proud přichází ve dvou formách, záporný a kladný náboj, a toto nabité elektrické pole je vytvářeno obrovskými generátory provozovanými energetickou společností, někdy ve vzdálenosti několika stovek mil. Je to tento polarizovaný náboj, než účinně představuje tok elektrického proudu, a dorazí k vám domů prostřednictvím obrovské sítě vysokonapěťových servisních vodičů, rozvoden a transformátorů, které pokrývají krajinu.
Záporná polovina náboje je „horký“ proud. V domácí elektroinstalaci je horký proud obvykle přenášen černými dráty, zatímco neutrální dráty, které jsou bílé, nesou kladný náboj. Obě sady vodičů vstupují do vašeho domu prostřednictvím hlavních servisních vodičů obslužného programu, procházejí vaším elektrickým servisním panelem a procházejí se vedle sebe všemi obvody v domácnosti.
Fyzika elektrického proudu je složitější, než může většina jednoduchých vysvětlení zprostředkovat, ale v podstatě se elektřina snaží vrátit své elektrony do „země“ - to znamená, vybít její negativní energii a vrátit se do rovnováhy. Za normálních okolností se proud vrací zpět na zem neutrálními vodiči v elektrickém systému. Pokud by však došlo k nějaké poruše cesty, horký proud může místo toho protékat jinými materiály, jako je rámování dřeva, kovové trubky nebo hořlavé materiály ve vaší domácnosti. To se může stát v situaci, kdy dojde ke zkratu, kde vzniká většina elektrických požárů a otřesů. Zkrat je, když elektřina zabloudí mimo dráty, která má protékat - jinými slovy, když trvá kratší cestu k zemi.
Domácí uzemňovací systém
Aby se tomuto nebezpečí zabránilo, zahrnuje elektrický systém vašeho domu plán zálohování - systém uzemňovacích vodičů, který běží paralelně s horkými a neutrálními vodiči. Poskytuje alternativní cestu pro sledování elektrického proudu, pokud dojde k poruše systému horkých a neutrálních vodičů, které normálně přenášejí proud. Pokud se například uvolní připojení drátu nebo se hlodavec hlodá drátem, uzemňovací systém směruje bludný proud zpět k zemi touto alternativní cestou, než může způsobit požár nebo šok.
Uzemňovací dráha je obvykle tvořena systémem holých měděných vodičů, které se připojují ke každému zařízení a ke každé kovové elektrické krabici u vás doma. Ve standardním opláštěném kabelu NM je tento holý měděný drát zahrnut spolu s izolovanými vodivými dráty uvnitř kabelu. Holé měděné uzemňovací vodiče končí v uzemňovací tyči v hlavním servisním panelu a tato uzemňovací tyč je zase připojena k uzemňovací tyči, která je zasunuta hluboko do země mimo váš domov. Tento uzemňovací systém poskytuje cestu nejmenšího odporu pro elektřinu, která má následovat zpět k zemi, pokud by přerušení elektroinstalačního systému umožnilo „úniku“ elektřiny z upřednostňovaného systému vodičů černých a bílých obvodů.
Ve většině domácích elektroinstalačních systémů lze vidět uzemňovací systém na každé výstupní zásuvce, kde třetí kulatá štěrbina na čelní straně zásuvky představuje uzemňovací spojení. Když se uzemněný spotřebič připojí k takové nádobě, jeho kruhový uzemňovací hrot je nyní přímo připojen k systému holých měděných uzemňovacích vodičů uvnitř obvodů domu.
Ne všechny domovy mají tento propracovaný a kompletní uzemňovací systém tvořený sítí holých měděných drátů. Zatímco takový uzemňovací systém je standardní v domácnostech s vypínači, které jsou zapojeny s opláštěným NM kabelem, starší elektroinstalační systémy instalované před rokem 1965 mohou být uzemněny kovovým vedením nebo kovovým kabelem, nikoli holými měděnými uzemňovacími dráty. A dokonce ani starší systémy nainstalované před rokem 1940 nemusí mít vůbec žádnou formu uzemnění. To je případ kabeláže typu knoflík a trubka, kde neexistuje žádná zemnicí cesta jakéhokoli druhu. Mnoho starších systémů již bylo aktualizováno a je dobré to udělat, pokud je vaše zapojení této starší generace. Jedno vodítko, že vaše zapojení je staré, je, když výstupní zásuvky mají dvě sloty, spíše než tři. To znamená, že vývody nemusí být uzemněny.
Vestavěná ochrana
Váš domácí elektroinstalační systém obsahuje také další bezpečnostní zařízení, která pomáhají předcházet katastrofě. Jističe nebo pojistky chrání a řídí každý jednotlivý obvod. Jističe nebo pojistky mají dvě funkce: chrání vodiče před přehřátím v případě, že jsou přetíženy příliš velkým elektrickým proudem, který jimi prochází; snímají také zkraty a vypnutí nebo „úder“, aby okamžitě zastavily tok proudu, když se vyskytnou problémy. V případě zkratu nebo zemního spojení způsobí náhlý pokles odporu nekontrolovatelné množství proudu a jistič na to reaguje vypnutím.
Konečně je běžnou praxí, že kovové vodovodní potrubí ve vaší domácnosti bude také připojeno k uzemňovací dráze. To poskytuje další ochranu, pokud by elektrická energie přišla do kontaktu s těmito kovovými trubkami. Toto uzemnění je často vytvořeno uzemňovacím drátem připevněným na kovové vodovodní potrubí poblíž vašeho ohřívače vody.
Uzemnění spotřebiče
Váš domácí elektroinstalační systém má nejen bezpečnostní uzemňovací systém, ale také mnoho zásuvných spotřebičů a zařízení. Elektrické nářadí, vysavače a mnoho dalších spotřebičů jsou mnohem bezpečnější, když mají třetí hrot na zástrčce kabelu, který je tvarován tak, aby zapadl do kulaté zemnící štěrbiny na výstupní zásuvce. Přítomnost tohoto třetího hrotu naznačuje, že spotřebič má uzemňovací systém a je nezbytné, aby byly zapojeny do uzemněných zásuvek. Je známo, že někteří lidé přerušili uzemňovací kolík na zástrčce zařízení, aby se vešel do zásuvky nebo prodlužovacího kabelu, který nemá uzemňovací štěrbinu. Toto je extrémně nebezpečný postup, který by mohl vést k úrazu elektrickým proudem, pokud dojde ke zkratu vnitřního vedení v přístroji.
Adaptéry zástrčky
Většina lidí je obeznámena s adaptéry zástrčky, než umožňuje vložení tříkolíkových zástrček do dvou slotových zásuvek. Je důležité si uvědomit, že tyto nabízejí ochranu uzemnění POUZE, pokud je pigtail drát nebo kovová smyčka na adaptéru správně připevněna k montážnímu šroubu na výstupní krycí desce a A pokud je tento šroub krycí desky připojen k kovové krabici A pokud je tento kov krabice je správně uzemněna. V žádném případě to není jisté, takže by se měly používat adaptéry se třemi hroty a dvěma sloty s velkou opatrností, pokud vůbec. Lepším řešením je zapojit tříkolíkové zástrčky pouze do třířadých zásuvek, které jsou uzemněny.
Pokud není možný uzemněný výstup, jako je tomu u starších kabelů, nabízí se určitá ochrana instalací zásuvky GFCI (přerušovač obvodu zemní poruchy) na tomto místě. GFCI bude detekovat zemní poruchy a vypne napájení, než blikající proud může způsobit problémy. Je však důležité si uvědomit, že použití GFCI ve skutečnosti nevytváří uzemňovací cestu; pouze to dělá bezpečnější neuzemněný vývod.
Samozřejmě, že ne všechna zařízení a zásuvná zařízení mají uzemněnou zástrčku se třemi hroty, a ty se stále bezpečně používají, protože obvykle mají dvojitou izolaci, která minimalizuje riziko zkratu.