Jak chrání zemní výpadkové čidlo (GFCI) lidi před elektrickým šokem?

Zařízení pro ochranu před zemním zkratem (GFCI) chrání lidi před elektrickým šokem tím, že neustále monitoruje elektrický proud v obvodu. Jeho princip fungování je následující:

1. Monitorování rovnováhy proudu: Uvnitř zařízení GFCI se nachází transformátor proudu nebo podobný čidlo, které současně sleduje proud v fázi (živém vedení) a neutrálním vedení. Za normálních podmínek by měl proud v těchto dvou vedeních být stejný, ale opačný ve směru; proud proudící do zátěže by měl být stejný jako proud návratný k zdroji energie.

2. Detekce nerovnováhy proudu: Pokud dojde k zemnímu zkratu, například když někdo dotkne živé části a proud teče skrz osobu na zem, malá část proudu nebude návratná prostřednictvím neutrálního vedení, ale místo toho unikne na zem. Toto vede k nerovnováze mezi proudy v fázi a neutrálním vedení.

3. Rychlá reakce: GFCI je navržen tak, aby velmi citlivě detekoval tuto malou nerovnováhu proudu, typicky v rozmezí 4 až 6 miliampérů (mA). Jakmile je detekován takový rozdíl proudu, GFCI okamžitě přeruší dodávku energie v extrémně krátkém časovém rámci (obvykle méně než 0,1 sekundy), čímž zastaví potenciálně škodlivý tok proudu, než může způsobit významné poškození osobě.

4. Poskytování ochrany: Tímto způsobem, i když se osoba dotkne živého objektu, GFCI může přerušit obvod, než osoba trpí vážným elektrickým šokem, což velmi snižuje riziko a závažnost elektrického šoku.

5. Vhodnost pro mokré prostředí: Protože voda je dobrým vodičem elektřiny, riziko elektrického šoku stoupá při používání elektrických spotřebičů v mokrém prostředí, jako jsou koupelny, kuchyně nebo venkov. GFCI jsou v takových nastaveních zejména užitečné, což výrazně zvyšuje bezpečnost.

V závěru, GFCI je důležitým bezpečnostním zařízením, které může rychle přerušit dodávku energie, než se nebezpečná situace plně vyvine, efektivně chráníc jednotlivce před potenciálně fatálním nebo vážným elektrickým šokem. Jsou široce používány v rezidenčních, komerčních a průmyslových zařízeních, zejména tam, kde je možný kontakt s vodou nebo zemí.