接地是一种有时令房主困惑的电原理。本质上,住宅布线系统中的接地系统提供“备用”路径,在布线系统出现问题时,该路径为电流返回“接地”提供备用路径。要了解它对家庭布线系统的重要性,了解电能流的性质是很重要的。

一些电力基础知识

你家布线系统中的电流是由金属线路中的电子流组成的。电流有两种形式,一种是负电荷,另一种是正电荷,这种带电的电场是由公用事业公司运营的大型发电机产生的,有时距离数百英里。正是这种极化电荷有效地构成了电流的流动,它通过覆盖整个景观的高压供电线、变电站和变压器的巨大网络到达你的家。

负电荷的一半是“热”电流。在你家里的电线系统中,热电流通常是由黑色的电线携带的,而中性的电线是白色的,带正电荷。这两组电线通过公用事业公司的主要服务线进入你的家,通过你的电气服务面板,并运行在你家里的每一个电路并排运行。

电流的物理学比最简单的解释所能表达的要复杂得多,但本质上,电试图使其电子返回“地面”,即释放其负能量并恢复平衡。通常,电流通过电气系统中的中性线返回接地。但是,如果路径发生一些故障,热电流可能会通过其他材料,如木框架、金属管道或家中的易燃材料。这是在短路情况下可能发生的情况,在这种情况下,大多数电气火灾和电击都会发生。短路是指当电流在电线外偏离时,它应该流过,换言之,当电流通过一条较短的接地路径时。

家庭接地系统

为了防止这种危险,你家的电气系统包括一个备用计划,一个与热的和中性线平行的接地线系统。如果通常携带电流的热导线和中性线系统出现故障,它为电流提供了另一条路径。例如,如果电线连接松动,或啮齿动物啃过电线,接地系统将杂散电流通过备用路径将杂散电流输送回地面,然后可能导致火灾或冲击。

接地通道通常是由裸铜线系统构成的,这些裸铜线连接到你家中的每个设备和每个金属电气箱。在标准铠装NM电缆中,裸铜线与电缆内的绝缘导线一起包括在内。裸铜接地线在主服务面板的接地棒中终止,接地棒又连接到一根接地棒上,接地棒深入到你家外面的地面。该接地系统提供了一条电阻最小的路径,以便在布线系统中出现断路时,电能从首选的黑白电路线系统中“泄漏”出来。

在大多数家庭布线系统中,可以在每个插座处看到接地系统的痕迹,插座正面的第三轮插槽表示接地连接。当接地设备插入这样的插座时,它的圆形接地叉现在直接连接到室内电路中的裸铜接地线系统。

并不是所有的家庭都有由裸铜线组成的精密完整的接地系统。虽然这样的接地系统在带有断路器的家庭中是标准的,断路器是用带护套的NM电缆连接的,但1965年以前安装的旧的接线系统可以通过金属导管或金属电缆接地,而不是裸铜接地线。甚至在1940年之前安装的旧系统可能根本没有任何形式的接地。在没有任何接地路径的旋钮和管布线中就是这样。许多旧系统已经更新,如果你的线路是这一代的,那么最好进行更新。当插座有两个槽而不是三个槽时,就可以看出你的电线是旧的。这表示插座可能没有接地。

内置保护

你的家庭布线系统还包括其他安全设备,以帮助防止灾难。断路器或熔断器保护和控制每个单独的电路。断路器或熔断器有两种功能:当有过多电流通过时,断路器或熔断器可以防止电线过热;它们还能感应短路,并在出现问题时立即切断电流。在短路或接地故障的情况下,电阻的突然降低会导致不可控的电流流动,而断路器通过跳闸来应对这种情况。

最后,在家里的金属管道也连接到接地通道是相当常见的做法。如果电力与这些金属管道接触,这可提供额外的保护。通常,这种接地是通过夹在热水器附近的金属水管的接地线建立的。

设备接地

不仅你的家庭布线系统有一个安全接地系统,而且许多插件设备也有。电动工具、吸尘器和其他许多电器在电源插头上有第三个插脚时要安全得多,插头的形状适合插座上的圆形接地槽。第三个插脚的出现表明设备有接地系统,必须将其插入接地插座。众所周知,有些人会切断电器插头上的接地插头,使其与没有接地槽的插座或延长线相匹配。这是一种极其危险的做法,如果电器内部线路短路,可能会导致电击。

插头适配器

大多数人熟悉插头适配器,而不是允许将三插插头插入双插槽插座插座。请务必注意,只有当适配器上的单尾线或金属环正确连接到出口盖板上的安装螺钉时,以及该盖板螺钉连接到金属盒以及金属盒是否正确接地时,这些螺钉才提供接地保护。这绝不是确定的事情,所以三插到双插槽适配器应该非常谨慎,如果有的话。更好的解决方案是仅将三插式插头插入接地的三插槽插座中。

如果无法接地插座,如旧线路中那样,通过在该位置安装 GFCI(接地故障电路中断器)插座,可以提供某种保护。GFCI 将检测接地故障,并在杂散电流导致问题之前切断电源。但需要注意的是,使用 GFCI 实际上不会创建接地路径;它只是使一个无接地的出口有点安全。

当然,并非所有电器和插件设备都有三插接地插头,而且它们仍然安全使用,因为它们通常具有双绝缘结构,可最大程度地降低短路的风险。