Przeczytaj
Warto przeczytać
Domowa instalacja elektryczna zbudowana jest w ten sposób, że każdy odbiornik połączony jest z nią przewodem fazowymprzewodem fazowym, czyli takim, w którym panuje napięcienapięcie oraz przewodem neutralnym, w którym napięcia nie ma. W przypadku instalacji trójfazowych istnieją trzy przewody fazowe, w których napięcie ma nieco inny przebieg w czasie (fachowo: jest przesunięte w fazie), ale przewód neutralny jest wspólny.
Gdy instalacja i wszystkie podłączone do niej urządzenia działają prawidłowo, obsługujące je osoby nie są narażone na porażenie prądem elektrycznym. Niebezpieczeństwo pojawia się w sytuacji awarii lub nierozważnego postępowania ludzi. Awaria najczęściej skutkuje niepożądanym zwarciem przewodu fazowego z obudową urządzenia. Człowiek, który jej dotknie, może zostać podłączony w ten sposób do napięcia. To samo może się wydarzyć, gdy ktoś usiłuje naprawiać urządzenia włączone do prądu, dotykać niezaizolowanych przewodów, styków, wnętrza gniazd itp.
Warto wiedzieć, że Ziemia jest praktycznie nieskończonym zasobnikiem elektronów, do którego można odprowadzić każdy ich nadmiar lub zaczerpnąć je do obwodu. Zgodnie z prawami elektrostatyki, jeśli ładunki mogą się bez przeszkód poruszać po jej powierzchni i we wnętrzu (tak jak w przypadku metalu lub każdego innego przewodnika), cała Ziemia ma jednakowy potencjał, a wewnątrz niej pole elektrostatyczne jest zawsze równe zero (jak w klatce Faradaya). W elektrotechnice przyjmuje się, że Ziemia jest punktem odniesienia, czyli jej potencjał w każdym punkcie równy jest zeru.
Powróćmy do rozważania sytuacji, w której człowiek dotknął przewodu fazowego lub obudowy urządzenia będącej pod napięciem i stoi jednocześnie na ziemi. Pełni on wtedy rolę przewodnika, przez który duża liczba ładunków może przedostać się do ziemi lub w kierunku przeciwnym. To właśnie jest porażenie prądem, zagrażające zdrowiu i życiu człowieka.
Nic nie uchroni człowieka przed porażeniem, gdy dotknie nieizolowanego przewodu fazowego, będącego pod napięciem a sam nie jest odizolowany od Ziemi. Można jednak uchronić przed porażeniem w sytuacji, gdy wskutek awarii przewód fazowy zetknie się z obudową urządzenia elektrycznego. W tym właśnie celu montuje się przewody i instalacje uziemiające. Jeżeli mają one dużo mniejszy opór elektryczny niż człowiek, nawet w sytuacji awarii prąd popłynie przede wszystkim przez przewód uziemiający, a nie przez człowieka (patrz – Rys. 1.). Odpowiednia instalacja wyłączająca (zawiera ona tzw. bezpieczniki) odłączy uszkodzony obwód od napięcia. Urządzenie elektryczne, choć nadal niesprawne, nie stanowi już zagrożenia.
W instalacji elektrycznej przewody ochronne (czyli uziemiające) są koloru żółto‑zielonego i łączy się je z bolcem ochronnym w gnieździe elektrycznym, oznaczonym znakiem pokazanym na Rys. 2. Styk przeznaczony do połączenia przewodu neutralnego (koloru niebieskiego) oznaczony jest literą N, a przewody fazowe łączy się do styków z literą L. Zacisk ochronny we wtyczce urządzenia wkładanej do gniazda jest połączony z metalową obudową lub innymi elementami, które należy zabezpieczyć przed porażeniem człowieka. W ten sposób są one uziemione.
Aby instalacja uziemiająca spełniała swoje zadanie, trzeba wykonać bardzo dobre (czyli o bardzo małym oporze elektrycznym) połączenie jej z ziemią. Połączenie takie składa się z jednej lub kilku elektrod umieszczonych w wilgotnej warstwie gruntu i nosi nazwę uziomu.
Słowniczek
(ang.: voltage) wielkość fizyczna charakteryzująca możliwość przepływu prądu między dwoma punktami obwodu elektrycznego (w elektrotechnice: między dwoma przewodami doprowadzającymi prąd), liczbowo równa pracy potrzebnej na przeniesienie ładunku o wartości jednostkowej z jednego punktu do drugiego.
(ang.: phase wire) przewód, którym doprowadzane jest napięcie do odbiornika energii elektrycznej; z drugiej strony odbiornika podłącza się przewód neutralny, w którym napięcia nie ma.