Zašto standardni prekidač ne pruža zaštitu od grešaka na zemlju

Povrijeđena neutralna vod u krugu s standardnim prekidačem stvara opasnost od šoka jer prekidač ne nadgleda niti štiti neutralnu vod. Unutarnji mehanizam standardnog prekidača nije dizajniran da otkriva strujne toke uzrokovane greškom na zemlji tijekom rada. Standardni prekidači su projektirani za zaštitu od preopterećenja i kratkih spojeva, a ne od grešaka na zemlji.

Standardni prekidači nadgledaju struju u vrućoj vodi i isključuju se ako struja premaši kapacitet prekidača - obično zbog preopterećenja ili kratkog spoja. Međutim, s povrijeđenom neutralnom vodom, struja greške može se vratiti izvoru putem zemljne vode. To se događa jer su zemljni i neutralni terminali spojeni u glavnoj ploči.

Tako, struja manja od kapaciteta prekidača može teći kroz krug putem nepredviđene staze. Budući da nema prekomjerne struje kroz vruću vodu, prekidač ne otkriva grešku i ostaje zatvoren. Kao rezultat, dijelovi kruga ostaju pod napajanjem, stvarajući skriveni rizik od šoka koji prekidač ne riješava.

Najčešće greške u električnom krugu su sljedeće:
Preopterećenja i Kratki Spojevi

Standardni prekidači reaguju na prekomjernu struju uzroku je preopterećenja ili direktnih kratkih spojeva (visokotražnih grešaka gdje struja teče direktno od vruće do neutralne vode ili od vruće do vruće). Te uvjete stvara strujni val, koji prekidač otkriva i isključuje kako bi sprečio oštećenje.

Greške na Zemlji

Greška na zemlji nastupa kada struja curenja iz vruće vode na zemljeni površinu, preskačući neutralnu vodu (npr., zbog povrijeđene neutralne vode ili žive vode koja dodirne metalnu omotačku uređaja ili mokru površinu). Greške na zemlji mogu ne generirati visoke strujne valove potrebne za isključivanje standardnog prekidača, posebno ako curenje struje na zemlju iznosi samo malo. Ovo curenje može stvoriti ozbiljne rizike od šoka bez dosezanja pragova isključivanja prekidača.

Kako Standardni Prekidač Reagira na Kratki Spojeve ili Greške na Zemlji?

Ispitajmo kako se standardni prekidač ponaša i reagira na kratke spojeve ili greške na zemlji u krugu, kao što je prikazano u nastavku.

Razmotrimo ovaj primjer: U glavnoj ploči od 120V/240V, svjetlosni krug kontrolira i štiti 15-amperski standardni prekidač na 120V snabdevanju, a neutralna veza je izgubljena.

Kao što je prikazano na slici, ako neutralni bar u glavnoj ploči nije dostupan, povratna struja pokušava teći natrag na neutralni bar. Budući da je neutralni bar spojen s zemljnim barom, jedina staza povratne struje natrag na izvor (obično transformator) je kroz zemljnu vodu. To formira krug, omogućujući približno 2,4 ampera struje greške da teče. Svetiljka može ipak emitirati blakan sjaj.

Ova struja greške od 2,4 ampera je daleko ispod kapaciteta prekidača od 15 ampera, pa se ne isključuje. Tako, krug predstavlja rizik od šoka, jer se sve metalne komponente - uključujući oklop opreme, metalne rasvjetne trake i metaličke tijela povezanih uređaja - energiziraju približno sa 72V AC.

Sada razmotrimo drugi scenarij gdje je neutralna voda izgubljena, a vruća voda dodirne metaličko tijelo uređaja, stvarajući "dvostruku grešku". U ovom slučaju, svjetlo je isključeno zbog odsustva otpora opterećenja. Kao što je prikazano na slici, struja greške približno 4 ampera teče kroz zemljni vod nazad do izvora.

Ponovo, sve metalne komponente u krugu postaju energizirane na 120V AC. Ova struja greške od 4 ampera ostaje ispod praga prekidača od 15 ampera, tako da prekidač ne isključuje. Ako operater dodirne oklop opreme, metalnu rasvjetnu traku ili metaličko tijelo uređaja, izlagaju se ozbiljnom električnom šoku.

Da bi se smanjili ovi rizici, preporučuje se GFCI (Interrupter Grešaka na Zemlji) prekidač umjesto standardnog prekidača. GFCI prekidači su dizajnirani da otkrivaju greške na zemlji i isključuju u opasnim situacijama - uključujući one uzrokovane povrijeđenom neutralnom vodom - osiguravajući sigurniju operaciju.