Inzicht in elektrische aarding in huishoudelijke bedrading

Aarding is een principe van elektriciteit dat huiseigenaren soms in verwarring brengt. In wezen dient het aardingssysteem in een huishoudelijk bedradingssysteem een "back-up" -pad dat een alternatieve route biedt voor elektrische stroom om terug te volgen naar "aarde" in het geval van een probleem in het bedradingssysteem. Om het belang ervan voor een huisbedradingssysteem te begrijpen, is het belangrijk om iets te weten over de aard van de elektrische energiestroom.

Enkele basisprincipes van elektriciteit

De elektrische stroom in het bedradingssysteem van uw huis bestaat uit een stroom elektronen in metalen circuitdraden. De stroom is er in twee vormen, een negatieve en een positieve lading, en dit geladen elektrische veld wordt gecreëerd door enorme generatoren die worden aangedreven door het nutsbedrijf, soms vele honderden kilometers verderop. Het is deze gepolariseerde lading die in feite de stroom van elektrische stroom vormt, en deze komt bij u thuis via een uitgebreid netwerk van hoogspanningsdraden, onderstations en transformatoren die het landschap bedekken.

De negatieve helft van de lading is de "hete" stroom. In het bedradingssysteem van uw huis wordt de hete stroom normaal gedragen door zwarte draden, terwijl de neutrale draden, die wit zijn, de positieve lading dragen. Beide sets draden komen uw huis binnen via de belangrijkste servicekabels van het hulpprogramma, lopen door uw elektrische servicepaneel en lopen zij aan zij door elk circuit in uw huis.

De fysica van elektrische stroming is ingewikkelder dan de meeste eenvoudige verklaringen kunnen overbrengen, maar in wezen probeert elektriciteit zijn elektronen terug te brengen naar "aarde", dat wil zeggen, om zijn negatieve energie te ontladen en terug te keren naar evenwicht. Normaal gesproken keert de stroom terug naar aarde via de neutrale draden in het elektrische systeem. Maar mocht er een storing in het pad optreden, dan kan de hete stroom in plaats daarvan door andere materialen stromen, zoals houten frame, metalen buizen of brandbare materialen in uw huis. Dit is wat er kan gebeuren in een kortsluitingssituatie, waar de meeste elektrische branden en schokken ontstaan. Een kortsluiting is wanneer elektriciteit buiten de draden dwaalt waar het doorheen zou moeten stromen, met andere woorden, wanneer het een kortere weg naar aarde duurt.

Het huisaardingssysteem

Om dit gevaar te voorkomen, bevat het elektrische systeem van uw huis een back-upschema: een systeem van aardingsdraden die parallel lopen aan de hete en neutrale draden. Het biedt een alternatieve route voor elektrische stroom die moet worden gevolgd als er een storing is in het systeem van hete en neutrale draden die normaal de stroom voeren. Als bijvoorbeeld een draadverbinding losraakt of een knaagdier door een draad knaagt, leidt het aardingssysteem de zwerfstroom via dit alternatieve pad terug naar aarde voordat het brand of een schok kan veroorzaken.

Het aardingspad wordt meestal gevormd door een systeem van blanke koperdraden die verbinding maken met elk apparaat en elke metalen elektriciteitskast in uw huis. Bij een standaard NM-kabel met mantel wordt deze blanke koperdraad samen met de geïsoleerde geleidende draden in de kabel meegeleverd. De blanke koperen aardingsdraden eindigen in een aardingsstaaf in uw hoofdservicepaneel en die aardingsstaaf is op zijn beurt verbonden met een aardingsstaaf die diep in de aarde buiten uw huis is gedreven. Dit aardingssysteem biedt de elektriciteit een pad met de minste weerstand om terug naar de aarde te volgen als een breuk in het bedradingssysteem ervoor zorgt dat elektriciteit uit het geprefereerde systeem van zwarte en witte circuitdraden kan "lekken".

In de meeste huisbedradingssystemen is het bewijs van het aardingssysteem te zien bij elk stopcontact, waar de derde ronde sleuf aan de voorkant van het stopcontact de aardingsverbinding vertegenwoordigt. Wanneer een geaard apparaat op een dergelijk stopcontact wordt aangesloten, is de ronde aardingspen nu rechtstreeks verbonden met het systeem van blanke koperen aardingsdraden in de huiscircuits.

Niet alle huizen hebben dit uitgebreide en complete aardingssysteem dat wordt gevormd door een netwerk van blanke koperdraden. Hoewel een dergelijk aardingssysteem standaard is in huizen met stroomonderbrekers die zijn bedraad met omhulde NM-kabel, kunnen oudere bedradingssystemen die vóór 1965 zijn geïnstalleerd, worden geaard via een metalen buis of metalen kabel, niet via blote koperen aardingsdraden. En zelfs oudere systemen die vóór 1940 zijn geïnstalleerd, hebben misschien helemaal geen enkele vorm van aarding. Dat is het geval bij knop-en-buisbedrading, waar geen enkele aarding bestaat. Veel oudere systemen zijn al bijgewerkt, en het is een goed idee om dit te laten doen als uw bedrading van deze oudere generatie is. Een aanwijzing dat uw bedrading oud is, is wanneer de stopcontacten twee slots hebben in plaats van drie. Dit geeft aan dat de stopcontacten mogelijk niet geaard zijn.

Ingebouwde bescherming

Uw huisbedradingssysteem bevat ook andere veiligheidsvoorzieningen om rampen te helpen voorkomen. Stroomonderbrekers of zekeringen beschermen en regelen elk afzonderlijk circuit. De onderbrekers of zekeringen hebben twee functies: ze beschermen de draden tegen oververhitting in het geval dat ze overbelast raken doordat er te veel elektrische stroom doorheen wordt getrokken; ze voelen ook kortsluitingen en struikelen of "blazen" om de stroom onmiddellijk te stoppen wanneer zich problemen voordoen. Bij kortsluiting of aardlek zorgt een plotselinge afname van de weerstand ervoor dat er een oncontroleerbare hoeveelheid stroom vloeit en de stroomonderbreker reageert hierop door uit te schakelen.

Ten slotte is het vrij gebruikelijk dat de metalen leidingen in uw huis ook op het aardingspad zijn aangesloten. Dit biedt extra bescherming mocht er elektriciteit in aanraking komen met deze metalen leidingen. Vaak wordt deze aarding tot stand gebracht door een aardingsdraad die is vastgeklemd aan een metalen waterleiding in de buurt van uw boiler.

Aarding van het apparaat

Niet alleen heeft uw huisbedradingssysteem een aardingssysteem voor de veiligheid, maar veel plug-in apparaten en apparaten hebben dat ook. Elektrisch gereedschap, stofzuigers en vele andere apparaten zijn veel veiliger als ze een derde pen op de stekker hebben, die zo gevormd is dat deze in de ronde aardingssleuf op een stopcontact past. De aanwezigheid van dit derde pootje geeft aan dat het apparaat een aardingssysteem heeft, en het is essentieel dat deze op een geaard stopcontact worden aangesloten. Van sommige mensen is bekend dat ze de aardingspen van de stekker van een apparaat afsnijden om deze in een stopcontact of verlengsnoer te laten passen dat geen aardingssleuf heeft. Dit is een buitengewoon gevaarlijke praktijk die tot een schok kan leiden als de interne bedrading in het apparaat kortsluiting veroorzaakt.

Plug-adapters

De meeste mensen zijn bekend met de stekkeradapters dan dat stekkers met drie pinnen in stopcontacten met twee sleuven kunnen worden gestoken. Het is belangrijk op te merken dat deze ALLEEN aardingsbescherming bieden als de pigtail-draad of metalen lus op de adapter correct is bevestigd aan de montageschroef op de uitlaatafdekplaat, EN als die afdekplaatschroef is verbonden met een metalen doos EN als dat metaal doos correct is geaard. Dit is op geen enkele manier zeker, dus adapters met drie pennen naar twee sleuven moeten met grote voorzichtigheid worden gebruikt, of helemaal niet. De betere oplossing is om driepolige stekkers alleen in geaarde stopcontacten met drie sleuven aan te sluiten.

Waar een geaard stopcontact niet mogelijk is, zoals bij oudere bedrading, wordt enige bescherming geboden door op die locatie een GFCI-aansluiting (aardlekschakelaar) te installeren. De aardlekschakelaar detecteert aardlekken en schakelt de stroom uit voordat zwerfstroom problemen kan veroorzaken. Het is echter belangrijk op te merken dat het gebruik van een aardlekschakelaar niet echt een aardingspad creëert; het maakt een ongeaard stopcontact alleen wat veiliger.

Natuurlijk hebben niet alle apparaten en plug-in-apparaten een geaarde stekker met drie polen, en deze zijn nog steeds veilig in gebruik, aangezien ze normaal gesproken dubbel geïsoleerd zijn, waardoor het risico op kortsluiting tot een minimum wordt beperkt.