Что такое замыкание на землю?

Замыкание на землю - это тип электрического замыкания, которое возникает, когда электрический ток сходит с намеченного пути и течет к земле по непредусмотренному проводнику. Это может произойти, если электрический провод поврежден, оголен или намок, и вступает в контакт с металлическим предметом, человеком или землей. Замыкание на землю может вызвать удар током, пожар или повреждение электрической системы.

Что такое короткое замыкание?

Короткое замыкание - это еще один тип электрической неисправности, которая возникает, когда электрический ток обходит намеченный путь и течет прямо к источнику питания. Это может произойти, когда два провода касаются друг друга, создавая путь для тока с низким сопротивлением. Короткое замыкание может вызвать искру, пожар или повреждение электрической системы.

В чем разница между замыканием на землю и коротким замыканием?

Основное различие между замыканием на землю и коротким замыканием заключается в направлении протекания тока. При замыкании на землю ток течет в землю, в то время как при коротком замыкании ток течет обратно к источнику питания. Еще одно различие заключается в потенциальной опасности каждого из повреждений. Замыкание на землю может быть более опасным для людей и животных, поскольку они могут оказаться на пути тока и получить удар током. Короткое замыкание может быть более опасным для электрической системы, поскольку оно может создать большое количество тепла и вызвать пожар.

Как предотвратить замыкания на землю и короткие замыкания?

Лучший способ предотвратить замыкания на землю и короткие замыкания - это установка и обслуживание надлежащей электропроводки и устройств. Некоторые из устройств, которые могут помочь предотвратить эти неисправности, включают в себя:

• Прерыватели цепи замыкания на землю (GFCI): Это устройства, которые обнаруживают замыкание на землю и отключают питание затронутой цепи. Обычно они устанавливаются в розетках или выключателях, расположенных вблизи источников воды, например, в ванных комнатах, кухнях, прачечных, гаражах и на улице. GFCI оснащены кнопками проверки и сброса, которые позволяют Вам проверить их работоспособность и восстановить питание, если они сработали.
• Прерыватели цепи дугового замыкания (AFCI): Это устройства, обнаруживающие дуговые замыкания, которые представляют собой искры или вспышки, возникающие при повреждении или ослаблении проводов. Дуговые замыкания могут стать причиной замыкания на землю или короткого замыкания, а также пожара. AFCI обычно устанавливаются в автоматические выключатели, защищающие проводку в спальнях, гостиных, столовых и других помещениях, где возможно возникновение дуговых замыканий. AFCI оснащены кнопками проверки и сброса, которые позволяют Вам проверить их работоспособность и восстановить питание, если они сработают.
• Розетки GFCI: Это розетки, в которые встроены GFCI. Они используются для замены стандартных розеток в местах, где требуется или рекомендуется применение GFCI. Они оснащены кнопками тестирования и сброса, которые позволяют Вам проверить их работоспособность и восстановить питание, если они сработают.

Как работают GFCI?

GFCI контролирует поток электричества в цепи и сравнивает величину тока, идущего к прибору или устройству и возвращающегося от него. В нормальных условиях ток должен быть сбалансированным и одинаковым. Однако если происходит замыкание на землю, например, перетертый провод касается металлического предмета или человек контактирует с проводом под напряжением, часть тока выйдет из цепи и пойдет по альтернативному пути к земле. Это создает дисбаланс в потоке тока, который GFCI обнаруживает и реагирует на него.

Когда GFCI обнаруживает замыкание на землю, он быстро отключает питание цепи, предотвращая поражение электрическим током, пожар или повреждение оборудования. GFCI может отреагировать всего за 1/40 секунды, быстрее, чем моргнуть глазом. GFCI не защищает от перегрузок, коротких замыканий или ударов током, возникающих между горячим и нейтральным проводами, с которыми справляются предохранители или автоматические выключатели. GFCI защищает только от ударов, которые происходят между горячим проводом и землей или между нейтральным проводом и землей.

Чтобы убедиться в том, что GFCI работает правильно, рекомендуется ежемесячно проверять его, выполнив следующие действия:

– Plug a lamp or other device into the GFCI outlet and turn it on.

– Press the test button on the GFCI outlet. The power should go off and the lamp or device should turn off.

– Press the reset button on the GFCI outlet. The power should come back on and the lamp or device should turn on.

– If the GFCI does not respond as described, it may be defective and should be replaced by a qualified electrician.

Как работают AFCI?

– Unlike GFCIs, which protect against ground faults, AFCIs protect against arc faults, which are sparks or flashes that occur when electrical wires or cords are damaged, frayed, loose, or overheated. Arc faults can cause fires and electrical shocks by igniting nearby materials or creating a path to a person touching a metal object.

– AFCIs work by detecting the characteristic patterns of current and voltage that indicate an arc fault. They monitor the electrical circuit constantly and compare it to a normal waveform. If they detect an abnormality, such as a sudden rise or drop in current or voltage, or a high-frequency noise, they interrupt the power supply and prevent the arc fault from continuing.

– AFCIs can be installed as breakers in the main service panel or as receptacles in the wall outlets. They are designed to protect not only the outlet where they are installed, but also the entire branch circuit downstream from that point. According to the NEC, AFCIs are required in the following locations:

Все однофазные цепи на 120 вольт, 15 и 20 ампер, питающие розетки и устройства в спальнях, гостиных, столовых, семейных комнатах, салонах, библиотеках, берлогах, соляриях, комнатах отдыха, шкафах, прихожих и других подобных комнатах и помещениях.

Где требуются GFCI и AFCI?

Национальный электрический кодекс (NEC) - это набор стандартов и правил, регулирующих установку и обслуживание электрических систем в Соединенных Штатах. NEC определяет, где требуется или рекомендуется устанавливать GFCI и AFCI для предотвращения замыканий на землю и коротких замыканий. Согласно NEC, для большинства жилых помещений требуется установка GFCI в следующих местах:

• Все однофазные розетки на 125 вольт, 15- и 20-амперные, установленные в ванных комнатах, гаражах, подвалах, недостроенных подвальных помещениях, кухнях, прачечных, мокрых барных раковинах, эллингах и на открытом воздухе.
• Все однофазные розетки на 125 вольт, 15- и 20-амперные, установленные в пределах 6 футов от внешнего края раковины.
• Все 125-вольтовые однофазные 15- и 20-амперные розетки, установленные в местах, где к розеткам нет свободного доступа, питаются от электрической цепи, предназначенной для электрического снегоплавильного, антиобледенительного или нагревательного оборудования для трубопроводов.

Согласно NEC, AFCI требуются в следующих жилых помещениях:

• Все однофазные цепи на 120 вольт, 15 и 20 ампер, питающие розетки или устройства, установленные в кухнях, семейных комнатах, столовых, гостиных, салонах, библиотеках, берлогах, спальнях, соляриях, комнатах отдыха, шкафах, прихожих, прачечных или аналогичных помещениях или зонах.
• Все разветвленные цепи, питающие 120-вольтовые, однофазные, 15- и 20-амперные розетки или устройства, установленные в общежитиях.

Проконсультируйтесь с инженером

Замыкания на землю и короткие замыкания - это распространенные типы электрических неисправностей, которые могут привести к ударам током, пожарам и повреждению электрической системы. Их можно предотвратить, установив и поддерживая в надлежащем состоянии электропроводку и устройства, такие как GFCI и AFCI. NEC содержит указания о том, где эти устройства требуются или рекомендуются для обеспечения безопасности и соответствия требованиям. Следуя этим рекомендациям, Вы сможете защитить себя, свою семью и свое имущество от опасностей, связанных с замыканиями на землю и короткими замыканиями. Чтобы быть уверенным в том, что Вы защитили свою установку, Вам всегда следует проконсультироваться с лицензированный инженер.