Come funziona la messa a terra per prevenire scosse elettriche

Qualcuno può spiegare in che modo messa a terra / messa a terra per impedire a una persona di ricevere scosse elettriche usando la semplice illustrazione di un ferro elettrico difettoso collegato alla rete a 240 V CA?

Non capisco come una persona in piedi sulla piastrella del pavimento in casa e in possesso di un'attrezzatura viva possa completare il circuito per il flusso di corrente. Dov'è il collegamento da terra verso il retro dell'attrezzatura?

Il punto principale della messa a terra di un apparecchio alimentato da linea è "imballare" elettricamente le parti pericolose. Se, ad esempio, un filo "caldo" si stacca all'interno dell'apparecchio e tocca la custodia in metallo, la corrente fluirà attraverso la connessione di terra a quella custodia. Ciò farà saltare un fusibile, far scattare un interruttore o attivare l' interruttore di guasto a terra se quella linea ne è dotata.

Se la custodia non è stata messa a terra, lo stesso filo allentato ora mette la custodia sul potenziale caldo. Se vieni e lo tocchi e qualcos'altro a terra, come un rubinetto, allo stesso tempo, l'intero 220 V viene ora applicato su tutto il corpo.

Hai ragione nel toccare solo un filo caldo senza toccare qualcos'altro di conduttivo non ti farà male. Presumibilmente il pavimento "piastrellato" di cui stai parlando è realizzato in materiale isolante. Tuttavia, il motivo per cui questo non è sicuro è che spesso non sei completamente isolato da tutto il resto. Se tocchi l'apparecchio difettoso e ti capita di sfiorare un rubinetto dell'acqua, il case del tuo computer desktop, un radiatore o qualsiasi altro apparecchio collegato a terra, potresti essere seriamente ferito. Anche un pavimento di cemento può trasportare abbastanza corrente per essere pericoloso.

A mio avviso, stai ponendo due diverse domande, ovvero come si può essere fulminati e come la messa a terra può impedirlo.

La prima risposta è abbastanza semplice: di solito non ti fulmina solo toccando un filo sotto tensione. Gli uccelli sulle linee elettriche vivono felici, ma questo ovviamente perché non chiudono un circuito, quindi nessuna corrente può fluire in loro. Se stai indossando scarpe isolate adeguate che si fulminano toccando solo il filo sotto tensione in un sistema standard è abbastanza difficile ... Ma di solito le persone vengono fulminate quando usi l'asciugacapelli a piedi nudi in una libbra di acqua nel bagno, ecco come chiudi il circuito . Hai davvero bisogno di un po 'di corrente per sentirlo, quindi senti lo shock anche se la resistenza sulla terra è abbastanza grande. Si noti inoltre che la tensione di rete è CA, quindi anche un accoppiamento capacitivo a terra è sufficiente per ottenere un po 'di corrente. Poiché la frequenza è piuttosto bassa, avrai bisogno di alcuni valori di limite massimo per ottenere correnti un po 'alte ma sai,

La messa a terra è un altro problema. Di solito si desidera collegare a terra qualsiasi metallo esposto di un pezzo di equipaggiamento in modo che nessuna carica possa accumularsi su di esso per qualsiasi motivo e nessuno verrà mai fulminato toccandolo. Inoltre, se l'isolamento dal vivo allo chassis fallisce, si ottiene un cortocircuito vivo a terra anziché un involucro metallico vivo, e tale corto circuito può essere rilevato da un cosiddetto RCD, cioè un dispositivo a corrente residua. Se la differenza tra la corrente che entra nella tua casa e la corrente che esce è diversa da zero, cioè è superiore a circa 10 mA, il dispositivo disconnetterà la rete dalla tua casa. E nota che la differenza non è zero se un po 'di corrente "fuoriesce" attraverso il terreno, probabilmente confluendo in un essere umano.

"Messa a terra" o "messa a terra" esegue due operazioni distinte. Innanzitutto, affrontiamo i sistemi "vecchi" con solo micce.

Un filo di terra, collegato alla custodia metallica di un dispositivo, fornisce una connessione a bassa resistenza tra la custodia e il punto neutro del circuito domestico. A seconda del sistema di messa a terra utilizzato nella propria area che potrebbe essere una connessione diretta al filo neutro nella proprietà, o al punto neutro nella sottostazione elettrica o in altri punti in mezzo.

Un guasto che si sviluppa nel dispositivo e che fa sì che il case diventi vivo ha quindi un percorso di ritorno al neutro attraverso la terra che provoca il flusso di una grande corrente. Questa corrente è sufficiente per bruciare il fusibile nella scatola dei fusibili, o la spina, o il fusibile interno nel dispositivo, ecc. Ciò quindi isola l'alimentazione rendendo nuovamente sicuro il dispositivo.

Esistono alcuni standard in vigore che definiscono quando è necessario disporre di una connessione di terra e quando è possibile allontanarsi senza averne uno (cercare "Double Isolated" per esempio).

Quindi il filo di terra è lì principalmente per far spegnere il sistema prima che tu abbia la possibilità di toccare il dispositivo e ricevere una scossa.

Ora, su installazioni più recenti e in determinate situazioni di sicurezza (a seconda delle normative locali) avrai RCD ed ELCB - Dispositivi di corrente residua e Interruttori di dispersione verso terra (nota: gli americani chiamano un RCD un GFCI). Questi sono molto più sensibili della miccia tradizionale.

L'ELCB funziona come un fusibile tradizionale in quanto richiede il filo di terra per funzionare. Ma invece di causare un flusso di corrente enorme, invece osserva quale corrente scorre sul filo di terra e se vede abbastanza corrente, solitamente solo pochi mA, interrompe l'alimentazione. Normalmente non dovrebbe esserci praticamente alcuna corrente che fluisce attraverso il filo di terra, quindi se ne viene rilevata una, deve trattarsi di un guasto. Questi sono spesso usati con cose come i tosaerba dove c'è una buona possibilità che tu possa tagliare il cavo.

Gli interruttori differenziali monitorano la differenza tra le correnti vive e neutre. Se c'è una differenza tra loro, si spegne. Una differenza può verificarsi quando una corrente scorre lungo il filo di terra o attraverso il corpo di qualcuno verso terra (e torna al punto neutro attraverso il sistema di messa a terra).

Mi dispiace che sia in spagnolo ma penso che capirai.

Fondamentalmente il percorso rosso è ciò che fa la corrente quando il dispositivo non è collegato a terra perché la corrente scorre attraverso di te per tornare al suo punto neutro (collegato a terra)

Il percorso verde è ciò che fa la corrente quando il dispositivo è collegato a terra, non ti attraversa perché il percorso "più semplice" è la sua connessione di terra.

La corrente scorre perché stai trattenendo un filo con un potenziale di 220 V CA da qualche altra parte (questo posto è la terra). Se quello che tocchi è il filo neutro dovrebbe essere a posto se l'installazione è eseguita correttamente, perché il suo potenziale verso terra potrebbe essere 0 (o molto vicino)

Il corpo umano si comporta come un condensatore a terra, in modo da poter passare corrente alternata in questo modo, oltre a condurre in caso di collegamento resistivo a terra. Entrambi possono causare scosse elettriche.

Come funziona la messa a terra per prevenire scosse elettriche

A prima vista, le cose di messa a terra sembrano aumentare il rischio di shock ma non se si considera l'RCD (dispositivo a corrente residua o GFCI in Nord America) utilizzato su quasi tutti i circuiti in alcune giurisdizioni. Misura la differenza tra la corrente in tensione e la corrente neutra di ritorno - se c'è una differenza di più di qualche milli amp (cioè deve esserci una corrente direttamente a terra) fa scattare il circuito e previene ulteriori shock.

L'elettricità scorre solo quando il circuito è completo. E il nostro corpo è un ottimo conduttore di corrente. Quindi, quando qualcuno tocca un polo positivo di una sorgente di tensione, l'elettrone proviene da terra nel tentativo di livellare la potenzialità. Quindi l'elettricità fluirà attraverso il corpo a terra. E questa non è una bella esperienza che vuoi avere. Ecco perché anche se stai toccando un polo positivo della sorgente di tensione che indossa sandali o scarpe non conduttive, non sarai influenzato.

Un malinteso comune è che la barra di terra collegata a terra, ha un impatto sulla protezione da guasti a terra. La terra e il conduttore di terra dell'apparecchiatura (egc) sono due cose separate. L'asta di terra è progettata per l'illuminazione e le punte. Il conduttore di terra dell'apparecchiatura è un percorso di bassa resistenza che riconduce al punto neutro che completa il circuito e fa scattare l'interruttore di circuito, poiché la resistenza è sufficientemente bassa. Ecco un diagramma che ho fatto per spiegare questa immagine