WAS IST EIN ERDSCHLUSS?

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Kredit: SOS ElectricalsA Erdschluss kann ein gewöhnliches elektrisches Kabel in eine Schlaggefahr verwandeln.

Der Begriff Grundfehler ist sehr verbreitet, aber um genau zu verstehen, was es bedeutet, müssen Sie ein wenig über die Prinzipien der Elektrizität wissen.

Elektrizität ist eine Form von Energie, die durch unausgeglichene Ladungen von Elektronen und Protonen in einem leitenden Material entsteht. Diese Energie fließt aufgrund eines natürlichen Impulses, das neutrale Gleichgewicht zu den unausgeglichenen Ladungen in den Atompartikeln zurückzuführen. In Haushaltskabeln wird dieser Stromfluss durch festgelegte Metallkabel geleitet. Der natürliche Impuls der Elektrizität - das Ziel ihres Flusses - ist die "Rückkehr zur Erde", um die ungleiche Ladung auszugleichen. Dieses natürliche Phänomen bewirkt, dass statische Elektrizität in Gewitterwolken ihre Ladung durch Lichteinwirkung auf den Boden neutralisiert. In einem Stromkreis in Wohngebieten, in dem Elektrizität genutzt wird, erfolgt der Abfluss in "heißen" Stromkreisdrähten, während der Rückfluss zur Erde über die neutralen Stromkreisdrähte erfolgt, die an der Stromquelle buchstäblich mit der Erde verbunden sind. Die Energie dieses Stromflusses von der Stromquelle über heiße und neutrale Drähte und zurück zur Stromquelle bewirkt, dass Glühbirnen aufleuchten und Geräte laufen, wenn sie an einen Stromkreis angeschlossen werden.

Bei einer Fehlfunktion eines Stromkreises kann jedoch ein Erdungspfad außerhalb der festgelegten Drähte des Systems gesucht werden. Eine solche Situation ist als a bekannt Grundfehler. Dies ist eine gefährliche Situation, da ein Mensch, der mit der Verkabelung in Berührung kommt, bei Auftreten eines solchen Problems plötzlich Teil des einfachsten Erdungswegs werden kann.

Ursachen von Erdschlüssen

Die Ursachen eines Erdschlusses in einem Stromkreis können lose Verbindungen, abgenutzte Kabelisolierungen oder fehlerhafte Verkabelungen sein, die dazu führen, dass das heiße Kabel direkt mit einem anderen Erdungspfad verbunden wird. In einer Erdschlusssituation kann eine Person, die ein stromführendes Kabel, ein Metallgehäuse oder einen beschädigten Stecker berührt, diesen direkten Erdungspfad bereitstellen, wenn sie in direkter Verbindung mit der Erde steht. Diese Bedingungen werden am häufigsten an feuchten Orten wie Badezimmern und Küchen erfüllt, da Wasser ein sehr guter Stromleiter ist. Diese Bedingungen können auch im Freien erfüllt werden, wo eine Person direkt auf der Erde steht.

Wenn ein Erdschluss auftritt, wird der Weg zur Erde sofort ohne Widerstand frei, und dies führt zu einem enormen plötzlichen Anstieg des Stromflusses. Wenn ein Erdschluss auf diese Weise zu einer Stromspitze führt, löst der Leistungsschalter des Stromkreises aus und schaltet die Stromversorgung ab. Wenn ein Stromkreis in Ihrem Haus sofort tot ist, besteht eine gute Chance, dass ein Erdschluss aufgetreten ist.

Gutschrift: ABI Home ServicesHomes, die vor 1970 gebaut wurden, haben möglicherweise noch nicht geerdete Schaltkreise.

Grundlegendes zur Erdung von Stromkreisen

Um einen vollständigen Wechselstromkreis herzustellen, sind lediglich ein von der Stromquelle abgeführter Heißdraht und ein zur Stromquelle zurückgeführter Neutralleiter erforderlich. Der Neutralleiter ist technisch gesehen ein geerdeter Leiter, da er an der Stromquelle mit Masse verbunden ist. Schließen Sie diese Kabel ordnungsgemäß an die verschiedenen Geräte im Stromkreis an, und der Strom fließt. In den frühen Tagen der Elektrizität waren dies die einzigen zwei Drähte in den Wohnkreisen, aber in diesen frühen Systemen gab es ein Problem. Wenn sich der heiße Draht löst oder die Isolierung abgenutzt ist, kann er Metall-Schaltkästen und Metallkomponenten von Geräten wie Schaltern und Leuchten berühren und sie mit Strom versorgen. Menschen, die die Geräte berühren, könnten einen Schlag bekommen, und das taten sie häufig. Allmählich wurden verschiedene Methoden zur Verbesserung der Sicherheit von Stromkreisen in der Haushaltsverkabelung eingeführt.

Die obligatorische Einführung eines zusätzlichen Erdungskabels in jeden Wohnkreis hat die Häufigkeit solcher Stöße sowie das Auftreten von Lichtbögen und Bränden erheblich verringert. Das Erdungskabel verbindet jedes Gerät über einen Erdungsstab oder eine Wasserleitung mit einer Erde, wodurch der Reststrom einen sicheren Fluchtweg erhält. Im normalen Betrieb eines Stromkreises hat das blanke Kupfergrundwasser keinerlei Wirkung. Im Falle eines Erdschlusses ist es jedoch der einfachste Weg, auf dem die Elektrizität zur Erde zurückfließen kann, wodurch jede Gefahr beseitigt wird. Bei einem einfachen Weg zur Erdung ist es weniger wahrscheinlich, dass durch austretende Elektrizität ein Schlag oder ein Brand verursacht wird.

Die Erdung schützt auch empfindliche elektrische Geräte. Wenn der Strom aufgrund eines Kurzschlusses, eines Blitzschlags oder aus einem anderen Grund übersteigt, stellt das Erdungskabel einen Pfad zur Erdung bereit, damit die Spannungsspitze das Gerät nicht durchbrennt und Lichtbögen entstehen, die einen Brand auslösen können.

Leistungsschalter schützen vor Erdschluss

Kredit: A.D.I. Elektrische Dienstleistungen: Bei Auftreten eines Erdschlusses sollte ein Unterbrecher in der Schalttafel auslösen.

Elektrische Systeme enthalten seit jeher eine Art automatisches Abschaltsystem. Früher hatten Sicherungen diese Funktion, heute werden sie von auslösbaren Leistungsschaltern übernommen. Die Sicherungen oder Unterbrecher sind so ausgelegt, dass sie den Stromfluss unterbrechen, wenn der Strom ihre Nennleistung überschreitet. Dies ist genau der Fall, wenn ein Erdschluss vorliegt.

Wenn ein Erdschluss auftritt, ist es so, als würde der Strom im heißen Draht plötzlich aus seinem Käfig entlassen. Es wird immer versucht, den Stromkreis zu vervollständigen, und dies kann nur teilweise geschehen, wenn hochohmige Lasten durchflossen werden. Das plötzliche Auftreten eines niederohmigen Erdungspfades öffnet die Schleusentore, und der Stromfluss springt dramatisch, erwärmt Drähte und macht einen Lichtbogen zwischen lose verbundenen Drähten. Der Leistungsschalter wurde entwickelt, um eine solche Anomalie zu erkennen. Es verfügt über einen wärmeempfindlichen Schalter, der sich abschaltet, sobald der Strom ansteigt. Sobald der Fehler aufgetreten ist, können Sie ihn erst zurücksetzen, nachdem Sie die Fehlerursache behoben haben. Dies kann einige Detektivarbeiten erfordern, die nach einer losen Verbindung oder sich berührenden Drähten suchen.

Da es sich bei Standardleistungsschaltern um relativ grobe Geräte handelt, besteht die Möglichkeit, dass der Leistungsschalter den Stromfluss im Falle eines Erdschlusses nicht sofort unterbricht. Aus diesem Grund gibt es spezielle FI-Schutzschalter, die wesentlich empfindlicher auf Änderungen des Stromflusses reagieren. Wenn Stromkreise an besonders gefährdeten Orten eingesetzt werden, kann dieser durch einen dieser speziellen FI-Schutzschalter geschützt werden, der alle Leuchten, Steckdosen und Geräte schützt, die vom Stromkreis mit Strom versorgt werden.

FI-Schutzschalter bieten zusätzlichen Schutz

credit: chonticha wat / iStock / GettyImagesWenn der Leistungsschalter keinen Erdschluss erkennt, kann dies katastrophale Folgen haben.

Angenommen, Sie schließen ein Gerät an, dessen interne Verkabelung einen Erdschluss verursacht. Die durch den Stromstoß erzeugte Wärme kann ausreichen, um den Stecker zum Schmelzen zu bringen oder einen Brand zu verursachen, bevor der Leistungsschalter den Stromstoß bemerkt und sich abschaltet. Wenn jemand den Stecker berührt und zufällig barfuß ist, kann Strom genauso leicht durch diese Person fließen. Es könnte tödlich sein; Selbst eine Millisekunde Hochspannungsstrom kann das Herz stoppen.

Um eine dieser Katastrophen zu verhindern, sind nach dem elektrischen Code jetzt FI-Schutzschalter in bestimmten Teilen des Hauses erforderlich, darunter in Badezimmern, Küchen, Waschküchen, Kellern und an allen Standorten im Freien. Der FI-Schutzschalter funktioniert wie ein Leistungsschalter, hat jedoch eine niedrigere Stromschwelle und schaltet schneller ab als der Leistungsschalter.

Gutschrift: DonNichols / E + / GettyImagesEine FI-Schutzschalter-Steckdose verfügt über einen rücksetzbaren Schutzschalter, der bei Stromstößen auslöst.

Tipps

Wenn Sie in einem Teil des Hauses einen Stromausfall haben und keiner der Leistungsschalter ausgelöst hat, ist in der Regel ein FI-Schutzschalter der Schuldige. Wenn ein FI-Schutzschalter auslöst, wird die Stromversorgung aller Geräte unterbrochen, die im Stromkreis nachgeschaltet sind. Möglicherweise müssen Sie die Rücksetzschalter an allen FI-Schutzschalter-Ausgängen im Stromkreis drücken, um denjenigen zu finden, der klickt. In der Regel ist dies jedoch derjenige, der dem Hauptschalterfeld am nächsten liegt.

Umgang mit nicht geerdeten Schaltkreisen

Häuser, die vor 1962 gebaut wurden, mussten keine geerdeten Schaltkreise haben, und viele tun dies immer noch nicht. Wenn Sie in einem solchen Haus wohnen, haben Sie keine vergleichbare Zeit, um mit der Planung eines Panel-Upgrades und einer neuen Verkabelung zu beginnen. Wenn dies nicht mit Ihrem Budget oder dem Ihres Vermieters übereinstimmt, gibt es andere Möglichkeiten, den Schutz von geerdeten Schaltkreisen zu gewährleisten.

Ersetzen Sie alle Leistungsschalter durch FI-Schutzschalter. Dies schützt Ihre Geräte nicht vor Spannungsspitzen, kann jedoch Brände und Stromschläge verhindern. Sie können dies nicht tun, wenn Ihr Haus einen Sicherungskasten hat. Fahren Sie in diesem Fall mit den nächsten beiden Optionen fort.

Installieren Sie die FI-Schutzschalter. Sie müssen nicht alle Steckdosen in Ihrem Haus ersetzen. Wenn Sie die erste Steckdose in jedem Stromkreis identifizieren können, bietet der Austausch dieser Steckdose einen Erdschlussschutz für alle anderen.