Usterki uziemienia a zwarcia: Różnica i jak zapobiegać ryzykownym sytuacjom

Usterki elektryczne mogą stanowić poważne zagrożenie zarówno dla ludzi, jak i mienia, tutaj badamy usterki uziemienia i zwarcia. Dwa powszechne rodzaje usterek elektrycznych to zwarcia doziemne i zwarcia. Zrozumienie różnic między tymi usterkami i sposobów zapobiegania im ma kluczowe znaczenie dla utrzymania bezpiecznego systemu elektrycznego.

Co to jest zwarcie doziemne?

Usterka uziemienia to rodzaj usterki elektrycznej, która występuje, gdy prąd elektryczny ucieka z zamierzonej ścieżki i przepływa do ziemi przez niezamierzony przewodnik. Może się to zdarzyć, gdy przewód elektryczny jest uszkodzony, odsłonięty lub mokry i wchodzi w kontakt z metalowym przedmiotem, osobą lub ziemią. Usterka uziemienia może spowodować porażenie prądem, pożar lub uszkodzenie instalacji elektrycznej. Urządzenia takie jak wyłączniki różnicowoprądowe (GFCI) są przeznaczone do wykrywania zwarć doziemnych i odcinania zasilania, aby zapobiec szkodom.

Co to jest zwarcie?

Zwarcie, znane również jako zwarcie do masy, to inny rodzaj usterki elektrycznej, która występuje, gdy prąd elektryczny omija zamierzoną ścieżkę i płynie bezpośrednio do źródła zasilania. Może się to zdarzyć, gdy dwa przewody stykają się ze sobą, tworząc ścieżkę o niskiej rezystancji dla prądu. Zwarcie może spowodować iskrzenie, pożar lub uszkodzenie układu elektrycznego. Zrozumienie definicji zwarcia jest niezbędne do szybkiego zidentyfikowania i rozwiązania tych problemów.

Jaka jest różnica między zwarciem doziemnym a zwarciem?

Główną różnicą między zwarciem doziemnym a zwarciem jest kierunek przepływu prądu. W przypadku zwarcia doziemnego prąd płynie do ziemi, podczas gdy w przypadku zwarcia prąd płynie z powrotem do źródła zasilania. Kolejną różnicą jest potencjalne niebezpieczeństwo każdej usterki. Usterka uziemienia może być bardziej niebezpieczna dla ludzi i zwierząt, ponieważ mogą one stać się częścią ścieżki prądu i zostać porażone. Zwarcie może być bardziej niebezpieczne dla instalacji elektrycznej ponieważ może wytworzyć dużą ilość ciepła i spowodować pożar.

Jak zapobiegać zwarciom doziemnym?

Najlepszym sposobem zapobiegania usterkom uziemienia i zwarciom jest instalacja i konserwacja odpowiedniego okablowania elektrycznego i urządzeń. Niektóre z urządzeń, które mogą pomóc w zapobieganiu tym usterkom to:

• Wyłączniki różnicowoprądowe (GFCI): Są to urządzenia, które wykrywają zwarcia doziemne i odcinają zasilanie danego obwodu. Są one zwykle instalowane w gniazdach lub wyłącznikach automatycznych, które znajdują się w pobliżu źródeł wody, takich jak łazienki, kuchnie, pralnie, garaże i na zewnątrz. GFCI posiadają przyciski testowania i resetowania, które umożliwiają sprawdzenie ich działania i przywrócenie zasilania w przypadku ich zadziałania.
• Wyłączniki różnicowoprądowe (AFCI): Są to urządzenia wykrywające zwarcia łukowe, które są iskrami lub błyskami pojawiającymi się, gdy przewody są uszkodzone lub poluzowane. Usterki łuku elektrycznego mogą powodować zwarcia lub zwarcia doziemne, a także pożary. AFCI są zwykle instalowane w wyłącznikach automatycznych, które chronią okablowanie w sypialniach, salonach, jadalniach i innych miejscach, w których mogą wystąpić zwarcia łukowe. Wyłączniki AFCI posiadają przyciski testowania i resetowania, które umożliwiają sprawdzenie ich działania i przywrócenie zasilania w przypadku ich zadziałania.
• Gniazda GFCI: Są to gniazda, które mają wbudowane GFCI. Są one używane do zastąpienia standardowych gniazdek w obszarach, w których GFCI są wymagane lub zalecane. Posiadają przyciski testowania i resetowania, które pozwalają sprawdzić ich funkcjonalność i przywrócić zasilanie w przypadku ich zadziałania.

Jak działają GFCI?

GFCI monitoruje przepływ energii elektrycznej w obwodzie i porównuje ilość prądu płynącego do i powracającego z urządzenia lub urządzenia. W normalnych warunkach prąd powinien być zrównoważony i równy. Jeśli jednak wystąpi zwarcie doziemne, takie jak postrzępiony przewód dotykający metalowego przedmiotu lub osoba wchodząca w kontakt z przewodem pod napięciem, część prądu wydostanie się z obwodu i przejdzie alternatywną ścieżką do uziemienia. Powoduje to brak równowagi w przepływie prądu, co wykrywa i na co reaguje GFCI.

Gdy GFCI wykryje zwarcie doziemne, szybko odcina zasilanie obwodu, zapobiegając porażeniu prądem, pożarowi lub uszkodzeniu sprzętu. GFCI może zareagować w zaledwie 1/40 sekundy, szybciej niż mrugnięcie okiem. GFCI nie chroni przed przeciążeniami, zwarciami lub porażeniami, które występują między przewodami gorącym i neutralnym, które są obsługiwane przez bezpieczniki lub wyłączniki automatyczne. GFCI chroni tylko przed porażeniem, które występuje między przewodem gorącym a uziemieniem lub między przewodem neutralnym a uziemieniem.

Aby upewnić się, że GFCI działa prawidłowo, zaleca się testowanie go co miesiąc, wykonując następujące czynności:

- Proszę podłączyć lampę lub inne urządzenie do gniazda GFCI i włączyć je.

- Proszę nacisnąć przycisk testowy na gniazdku GFCI. Zasilanie powinno się wyłączyć, a lampa lub urządzenie powinno się wyłączyć.

- Proszę nacisnąć przycisk resetowania na gniazdku GFCI. Zasilanie powinno powrócić, a lampa lub urządzenie powinno się włączyć.

- Jeśli GFCI nie reaguje zgodnie z opisem, może być uszkodzony i powinien zostać wymieniony przez wykwalifikowanego elektryka.

Jak działa AFCI?

- W przeciwieństwie do GFCI, które chronią przed zwarciami doziemnymi, AFCI chronią przed łukiem elektrycznym są to iskry lub błyski, które pojawiają się, gdy przewody lub kable elektryczne są uszkodzone, postrzępione, luźne lub przegrzane. Usterki łuku elektrycznego mogą powodować pożary i porażenia prądem, zapalając pobliskie materiały lub tworząc ścieżkę do osoby dotykającej metalowego przedmiotu.

- AFCI działają poprzez wykrywanie charakterystycznych wzorców prądu i napięcia, które wskazują na zwarcie łukowe. Stale monitorują obwód elektryczny i porównują go z normalnym przebiegiem. Jeśli wykryją nieprawidłowość, taką jak nagły wzrost lub spadek prądu lub napięcia, lub hałas o wysokiej częstotliwości, przerywają zasilanie i zapobiegają kontynuacji zwarcia łukowego.

- AFCI mogą być instalowane jako wyłączniki w głównym panelu serwisowym lub jako gniazda w gniazdach ściennych. Są to zaprojektowany do ochrony Nie tylko gniazdo, w którym są zainstalowane, ale także cały obwód odgałęziony od tego punktu. Zgodnie z NEC, AFCI są wymagane w następujących lokalizacjach:

Wszystkie 120-woltowe, jednofazowe, 15- i 20-amperowe obwody zasilające gniazdka i urządzenia w sypialniach, salonach, jadalniach, pokojach rodzinnych, salonach, bibliotekach, pokojach dziennych, pokojach słonecznych, pokojach rekreacyjnych, szafach, korytarzach i podobnych pomieszczeniach lub obszarach.

Gdzie wymagane są urządzenia GFCI i AFCI?

Krajowy kodeks elektryczny (NEC) to zestaw norm i przepisów regulujących instalację i konserwację systemów elektrycznych w Stanach Zjednoczonych. NEC określa, gdzie GFCI i AFCI są wymagane lub zalecane w celu zapobiegania zwarciom i zwarciom doziemnym. Zgodnie z NEC, GFCI są wymagane w następujących lokalizacjach dla większości zastosowań domowych:

• Wszystkie 125-woltowe, jednofazowe, 15- i 20-amperowe gniazda zainstalowane w łazienkach, garażach, pustych przestrzeniach, niedokończonych piwnicach, kuchniach, pralniach, mokrych zlewach barowych, łodziach i na zewnątrz.
• Wszystkie gniazda 125 V, jednofazowe, 15- i 20-amperowe zainstalowane w odległości 6 stóp od zewnętrznej krawędzi zlewu.
• Wszystkie gniazda 125 V, jednofazowe, 15- i 20-amperowe zainstalowane w miejscach, w których gniazda nie są łatwo dostępne i są zasilane z obwodu odgałęzionego przeznaczonego do elektrycznego topienia śniegu, odladzania lub ogrzewania rurociągów.

Zgodnie z NEC, AFCI są wymagane w następujących lokalizacjach mieszkalnych:

• Wszystkie 120-woltowe, jednofazowe, 15- i 20-amperowe obwody odgałęzione zasilające gniazdka lub urządzenia zainstalowane w kuchniach, pokojach rodzinnych, jadalniach, salonach, bibliotekach, pokojach dziennych, sypialniach, pokojach słonecznych, pokojach rekreacyjnych, szafach, korytarzach, pralniach lub podobnych pomieszczeniach lub obszarach.
• Wszystkie obwody odgałęzione zasilające 120-woltowe, jednofazowe, 15- i 20-amperowe gniazda lub urządzenia zainstalowane w akademikach.

Proszę sprawdzić u inżyniera

Usterki uziemienia i zwarcia są powszechnymi rodzajami usterek elektrycznych, które mogą powodować porażenia prądem, pożary i uszkodzenia instalacji elektrycznej. Można im zapobiec, instalując i konserwując odpowiednie okablowanie elektryczne i urządzenia, takie jak GFCI i AFCI. NEC zawiera wytyczne dotyczące tego, gdzie te urządzenia są wymagane lub zalecane w celu zapewnienia bezpieczeństwa i zgodności. Postępując zgodnie z tymi wytycznymi, mogą Państwo chronić siebie, swoją rodzinę i mienie przed zagrożeniami związanymi z zwarciami doziemnymi i zwarciami instalacji elektrycznej. zwarcia. Aby mieć pewność, że zabezpieczyli Państwo swoją instalację, należy zawsze skonsultować się z licencjonowany inżynier.