Co je to zemní porucha?

Zemní porucha je typ elektrické poruchy, která vzniká, když elektrický proud unikne ze zamýšlené cesty a teče do země nechtěným vodičem. K tomu může dojít, když je elektrický vodič poškozený, obnažený nebo mokrý a dostane se do kontaktu s kovovým předmětem, osobou nebo zemí. Zemní porucha může způsobit úraz elektrickým proudem, požár nebo poškození elektrického systému.

Co je zkrat?

Zkrat je dalším typem elektrické poruchy, ke které dochází, když elektrický proud obejde svou zamýšlenou cestu a teče přímo do zdroje energie. K tomu může dojít, když se dva vodiče vzájemně dotknou, čímž vznikne nízkoodporová cesta pro proud. Zkrat může způsobit jiskření, požár nebo poškození elektrického systému.

Jaký je rozdíl mezi zemním zkratem a zkratem?

Hlavní rozdíl mezi zemní poruchou a zkratem spočívá ve směru toku proudu. Při zemní poruše teče proud do země, zatímco při zkratu teče proud zpět ke zdroji energie. Dalším rozdílem je potenciální nebezpečnost jednotlivých poruch. Zemní porucha může být nebezpečnější pro lidi a zvířata, protože se mohou stát součástí proudové dráhy a dostat úraz elektrickým proudem. Zkrat může být pro elektrický systém nebezpečnější, protože může vytvořit velké množství tepla a způsobit požár.

Jak zabránit zemním poruchám a zkratům?

Nejlepším způsobem, jak zabránit zemním poruchám a zkratům, je správná instalace a údržba elektrických rozvodů a zařízení. Některá zařízení, která mohou pomoci zabránit těmto poruchám, jsou:

• Přerušovače zemního spojení (GFCI): Jedná se o zařízení, která detekují zemní poruchu a vypnou napájení postiženého obvodu. Obvykle se instalují do zásuvek nebo jističů, které jsou v blízkosti zdrojů vody, jako jsou koupelny, kuchyně, prádelny, garáže a venkovní prostory. GFCI mají testovací a resetovací tlačítka, která umožňují zkontrolovat jejich funkčnost a obnovit napájení, pokud dojde k jejich vypnutí.
• Obloukové přerušovače (AFCI): Jedná se o zařízení, která detekují obloukové poruchy, což jsou jiskry nebo záblesky, které vznikají při poškození nebo uvolnění vodičů. Obloukové poruchy mohou způsobit zemní poruchy nebo zkraty a také požáry. Zařízení AFCI se obvykle instalují do jističů, které chrání elektroinstalaci v ložnicích, obývacích pokojích, jídelnách a dalších prostorách, kde je pravděpodobný výskyt obloukových poruch. AFCI mají testovací a resetovací tlačítka, která umožňují zkontrolovat jejich funkčnost a obnovit napájení v případě jejich vypnutí.
• Zásuvky GFCI: Jedná se o zásuvky, které mají zabudované GFCI. Používají se jako náhrada standardních zásuvek v místech, kde jsou GFCI vyžadovány nebo doporučovány. Mají testovací a resetovací tlačítka, která umožňují zkontrolovat jejich funkčnost a obnovit napájení, pokud dojde k jejich vypnutí.

Jak fungují GFCI?

GFCI monitoruje tok elektřiny v obvodu a porovnává množství proudu přicházejícího a vracejícího se ze spotřebiče nebo zařízení. Za normálních podmínek by měl být proud vyrovnaný a stejný. Pokud však dojde k zemní poruše, například když se roztřepený vodič dotkne kovového předmětu nebo když se člověk dostane do kontaktu s vodičem pod napětím, část proudu unikne z obvodu a vydá se alternativní cestou do země. Tím vznikne nerovnováha v toku proudu, kterou GFCI detekuje a reaguje na ni.

Když GFCI zjistí zemní poruchu, rychle přeruší napájení obvodu a zabrání tak úrazu elektrickým proudem, požáru nebo poškození zařízení. GFCI může reagovat již za 1/40 sekundy, tedy rychleji než mrknutím oka. GFCI nechrání před přetížením, zkratem nebo úrazem elektrickým proudem, ke kterému dochází mezi horkým a nulovým vodičem, což řeší pojistky nebo jističe. GFCI chrání pouze před otřesy, ke kterým dochází mezi horkým vodičem a zemí nebo mezi nulovým vodičem a zemí.

Abyste se ujistili, že GFCI funguje správně, doporučujeme jej každý měsíc otestovat podle následujících kroků:

- Zapojte lampu nebo jiné zařízení do zásuvky GFCI a zapněte ji.

- Stiskněte testovací tlačítko na zásuvce GFCI. Mělo by dojít k vypnutí napájení a lampa nebo zařízení by se měly vypnout.

- Stiskněte resetovací tlačítko na zásuvce GFCI. Napájení by se mělo obnovit a lampa nebo zařízení by se měly zapnout.

- Pokud GFCI nereaguje podle popisu, může být vadný a měl by ho vyměnit kvalifikovaný elektrikář.

Jak funguje AFCI?

- Na rozdíl od GFCI, které chrání před zemními poruchami, AFCI chrání před obloukovými poruchami, což jsou jiskry nebo záblesky, které vznikají při poškození, roztřepení, uvolnění nebo přehřátí elektrických vodičů nebo šňůr. Obloukové poruchy mohou způsobit požár a úraz elektrickým proudem tím, že zapálí blízké materiály nebo vytvoří cestu k osobě, která se dotkne kovového předmětu.

- Svodiče AFCI fungují na základě detekce charakteristických vzorců proudu a napětí, které indikují obloukovou poruchu. Neustále monitorují elektrický obvod a porovnávají jej s normálním průběhem. Pokud zjistí abnormalitu, například náhlý nárůst nebo pokles proudu či napětí nebo vysokofrekvenční šum, přeruší napájení a zabrání pokračování obloukové poruchy.

- AFCI mohou být instalovány jako jističe v hlavním servisním panelu nebo jako zásuvky v zásuvkách. Jsou navrženy tak, aby chránily nejen zásuvku, ve které jsou instalovány, ale také celou odbočku za tímto bodem. Podle normy NEC jsou pojistky AFCI vyžadovány na následujících místech:

Všechny jednofázové obvody 120 V, 15 a 20 A, které napájejí zásuvky a zařízení v ložnicích, obývacích pokojích, jídelnách, rodinných pokojích, salonech, knihovnách, pracovnách, slunečních místnostech, odpočinkových místnostech, šatnách, chodbách a podobných místnostech nebo prostorech.

Kde jsou vyžadovány GFCI a AFCI?

Národní elektrotechnický předpis (NEC) je soubor norem a předpisů, které upravují instalaci a údržbu elektrických systémů ve Spojených státech. NEC určuje, kde jsou vyžadovány nebo doporučovány GFCI a AFCI, aby se zabránilo zemním poruchám a zkratům. Podle NEC jsou GFCI vyžadovány na následujících místech pro většinu obytných aplikací:

• Všechny jednofázové zásuvky na 125 V, 15 a 20 A instalované v koupelnách, garážích, sklepních prostorách, nedokončených sklepích, kuchyních, prádelnách, mokrých barech, lodních domech a ve venkovním prostředí.
• Všechny jednofázové zásuvky 125 V, 15 a 20 A, instalované do vzdálenosti 6 stop od vnějšího okraje umyvadla.
• Všechny jednofázové zásuvky 125 V, 15 a 20 A instalované na místech, kde nejsou zásuvky snadno přístupné a jsou napájeny z odbočky určené pro elektrické zařízení na tání sněhu, odmrazování nebo ohřev potrubí.

Podle normy NEC jsou pojistky AFCI vyžadovány v následujících obytných lokalitách:

• Všechny jednofázové, 15- a 20ampérové odbočky na 120 V, které napájejí zásuvky nebo zařízení instalovaná v kuchyních, rodinných pokojích, jídelnách, obývacích pokojích, salonech, knihovnách, pracovnách, ložnicích, slunečních místnostech, odpočinkových místnostech, šatnách, chodbách, prádelnách nebo podobných místnostech nebo prostorech.
• Všechny odbočky napájející jednofázové zásuvky nebo zařízení s napětím 120 V, 15 a 20 A, instalované v ubytovacích jednotkách.

Poraďte se s inženýrem

Zemní poruchy a zkraty jsou běžné typy elektrických poruch, které mohou způsobit úraz elektrickým proudem, požár a poškození elektrického systému. Lze jim předcházet instalací a údržbou správných elektrických rozvodů a zařízení, jako jsou GFCI a AFCI. Norma NEC uvádí pokyny, kde jsou tato zařízení vyžadována nebo doporučována, aby byla zajištěna bezpečnost a shoda s předpisy. Dodržováním těchto pokynů můžete chránit sebe, svou rodinu a svůj majetek před nebezpečím zemních poruch a zkratů. Abyste si byli jisti, že jste svou instalaci ochránili, měli byste se vždy poradit s odborníkem na licencovaný inženýr.