Замикання на землю vs коротке замикання: У чому різниця та як запобігти ризикованим ситуаціям

Електричні несправності можуть становити значну небезпеку для людей та майна, тому ми розглянемо замикання на землю та короткі замикання. Два найпоширеніші типи електричних несправностей - це замикання на землю та коротке замикання. Розуміння відмінностей між цими несправностями та способів їх запобігання має вирішальне значення для підтримання безпечної електричної системи.

Що таке замикання на землю?

Замикання на землю - це тип електричного замикання, який виникає, коли електричний струм відхиляється від свого прямого шляху і потрапляє в землю через непередбачений провідник. Це може статися, коли електричний дріт пошкоджений, оголений або вологий і контактує з металевим предметом, людиною або землею. Замикання на землю може призвести до ураження електричним струмом, пожежі або пошкодження електричної системи. Такі пристрої, як пристрої захисного відключення (ПЗВ), призначені для виявлення замикань на землю та вимкнення живлення для запобігання шкоди.

Що таке коротке замикання?

Коротке замикання, також відоме як замикання на землю, є ще одним типом електричної несправності, яка виникає, коли електричний струм оминає свій шлях і тече безпосередньо до джерела живлення. Це може статися, коли два дроти торкаються один одного, створюючи низькоомний шлях для струму. Коротке замикання може спричинити іскру, пожежу або пошкодження електричної системи. Розуміння визначення короткого замикання має важливе значення для швидкого виявлення та усунення цих проблем.

У чому різниця між замиканням на землю та коротким замиканням?

Основна відмінність між замиканням на землю та коротким замиканням полягає у напрямку струму. При замиканні на землю струм тече в землю, тоді як при короткому замиканні струм тече назад до джерела живлення. Ще одна відмінність полягає в потенційній небезпеці кожної несправності. Замикання на землю може бути більш небезпечним для людей і тварин, оскільки вони можуть стати частиною шляху струму і отримати удар струмом. Коротке замикання може бути більш небезпечні для електрики оскільки він може створювати велику кількість тепла і спричинити пожежу.

Як запобігти замиканням на землю та коротким замиканням?

Найкращий спосіб запобігти замиканням на землю та коротким замиканням - встановити та підтримувати в належному стані електричну проводку та пристрої. Ось деякі з пристроїв, які можуть допомогти запобігти цим несправностям:

• Переривники ланцюга замикання на землю (ПЗВ): Це пристрої, які виявляють замикання на землю і вимикають живлення відповідного ланцюга. Зазвичай їх встановлюють у розетки або автоматичні вимикачі, які знаходяться поблизу джерел води, наприклад, у ванних кімнатах, кухнях, пральнях, гаражах, а також на відкритому повітрі. ПЗВ мають кнопки тестування та скидання, які дозволяють перевірити їхню функціональність і відновити живлення, якщо вони спрацюють.
• Автоматичні вимикачі дугових замикань (AFCI): Це пристрої, які виявляють дугові замикання, тобто іскри або спалахи, що виникають при пошкодженні або ослабленні дротів. Дугові замикання можуть спричинити замикання на землю або коротке замикання, а також пожежі. ПЗВ зазвичай встановлюються в автоматичні вимикачі, які захищають проводку в спальнях, вітальнях, їдальнях та інших приміщеннях, де є ймовірність виникнення дугових замикань. ПЗВ мають кнопки тестування та скидання, які дозволяють перевірити їхню функціональність і відновити живлення, якщо вони спрацювали.
• Розетки GFCI: Це розетки з вбудованим ПЗВ. Використовуються для заміни стандартних розеток у місцях, де встановлення ПЗВ є обов'язковим або рекомендованим. Вони мають кнопки тестування та скидання, які дозволяють перевірити їхню функціональність і відновити живлення, якщо вони спрацюють.

Як працюють GFCI?

ПЗІП контролює потік електроенергії в ланцюзі та порівнює силу струму, що надходить до приладу або пристрою та повертається від нього. За нормальних умов струм має бути збалансованим і рівним. Однак, якщо виникає замикання на землю, наприклад, потертий дріт торкається металевого предмета або людина контактує з дротом, що знаходиться під напругою, частина струму виходить з ланцюга і йде в землю альтернативним шляхом. Це створює дисбаланс у потоці струму, який GFCI виявляє і реагує на нього.

Коли ПЗІП виявляє замикання на землю, він швидко відключає живлення ланцюга, запобігаючи ураженню електричним струмом, пожежі або пошкодженню обладнання. ПЗІП може реагувати всього за 1/40 секунди, швидше, ніж моргнути оком. ПЗВ не захищає від перевантажень, коротких замикань або ударів струмом, які виникають між гарячим і нульовим проводами, що контролюються запобіжниками або автоматичними вимикачами. ПЗІП захищає тільки від ударів, які виникають між гарячим проводом і землею або між нульовим проводом і землею.

Щоб переконатися, що GFCI працює належним чином, рекомендується щомісяця тестувати його, виконуючи такі дії:

- Підключіть лампу або інший пристрій до розетки GFCI та увімкніть його.

- Натисніть кнопку тестування на розетці GFCI. Електроживлення повинно зникнути, а лампа або пристрій - вимкнутися.

- Натисніть кнопку скидання на розетці GFCI. Електроживлення повинно відновитися, і лампа або пристрій увімкнеться.

- Якщо GFCI не реагує так, як описано, можливо, він несправний і повинен бути замінений кваліфікованим електриком.

Як працюють AFCI?

- На відміну від GFCI, які захищають від замикань на землю, AFCI - від дуги іскри або спалахи, які виникають, коли електричні дроти або шнури пошкоджені, зношені, ослаблені або перегріті. Дугові замикання можуть спричинити пожежі та ураження електричним струмом, запалюючи сусідні матеріали або створюючи шлях до людини, яка торкається металевого предмета.

- AFCI працюють, виявляючи характерні форми струму і напруги, які вказують на дугове замикання. Вони постійно контролюють електричний ланцюг і порівнюють його з нормальною формою хвилі. Якщо вони виявляють відхилення, такі як раптове зростання або падіння струму або напруги, або високочастотний шум, вони переривають подачу живлення і запобігають подальшому виникненню дугового замикання.

- ПЗВ можуть бути встановлені як вимикачі на головному сервісному щиті або як розетки в розетках. Вони бувають призначений для захисту не тільки в розетці, де вони встановлені, але й у всьому ланцюзі нижче за течією від цієї точки. Згідно з NEC, ПЗВ повинні бути встановлені в наступних місцях:

Усі 120-вольтні, однофазні, 15- і 20-амперні ланцюги, що живлять розетки та пристрої в спальнях, вітальнях, їдальнях, сімейних кімнатах, вітальнях, бібліотеках, барлогах, соляріях, кімнатах відпочинку, шафах, передпокоях та інших подібних приміщеннях або зонах.

Де потрібні GFCI та AFCI?

Національний електротехнічний кодекс (NEC) - це набір стандартів і правил, які регулюють встановлення та обслуговування електричних систем у Сполучених Штатах. NEC визначає, де необхідно або рекомендовано використовувати ПЗВ та УЗО для запобігання замикань на землю та коротких замикань. Згідно з NEC, ПЗВ є обов'язковими для більшості житлових приміщень у наступних місцях:

• Всі 125-вольтні, однофазні, 15- і 20-амперні розетки встановлюються у ванних кімнатах, гаражах, підвалах, недобудованих підвалах, кухнях, пральнях, мийках мокрих барів, елінгах і на відкритому повітрі.
• Всі 125-вольтні, однофазні, 15- і 20-амперні розетки встановлюються в межах 6 футів від зовнішнього краю раковини.
• Усі 125-вольтні, однофазні, 15- і 20-амперні розетки, встановлені у важкодоступних місцях, живляться від розгалуження, призначеного для електричного обладнання для сніготанення, антиобледеніння або обігріву трубопроводів.

Згідно з вимогами НЕК, АФКУ потрібні в наступних населених пунктах:

• Усі 120-вольтні, однофазні, 15- і 20-амперні відгалуження, що живлять розетки або пристрої, встановлені в кухнях житлових приміщень, сімейних кімнатах, їдальнях, вітальнях, салонах, бібліотеках, барлогах, спальнях, соляріях, кімнатах відпочинку, шафах, передпокоях, пральнях та інших подібних приміщеннях або зонах.
• Усі відгалуження, що живлять 120-вольтні, однофазні, 15- і 20-амперні розетки або пристрої, встановлені в гуртожитках.

Зверніться до інженера

Замикання на землю та короткі замикання це поширені типи електричних несправностей, які можуть спричинити ураження електричним струмом, пожежі та пошкодження електричної системи. Їх можна запобігти, встановивши та підтримуючи в належному стані електропроводку та пристрої, такі як ПЗВ та ПЗІП. NEC надає вказівки щодо того, де ці пристрої є необхідними або рекомендованими для забезпечення безпеки та відповідності стандартам. Дотримуючись цих рекомендацій, ви можете захистити себе, свою сім'ю та майно від небезпеки замикань на землю та короткі замикання. Щоб бути впевненим, що ви захистили свою установку, ви завжди повинні проконсультуватися з ліцензований інженер.