การต่อสายดินเป็นหลักการของกระแสไฟฟ้าที่บางครั้งก็ไขปริศนาเจ้าของบ้าน ในสาระสำคัญระบบสายดินในระบบสายไฟที่อยู่อาศัยทำหน้าที่เป็นทางเดิน "สำรอง" ซึ่งเป็นเส้นทางสำรองสำหรับกระแสไฟฟ้าเพื่อกลับไปยัง "กราวด์" ในกรณีที่เกิดปัญหาในระบบสายไฟ เพื่อให้เข้าใจถึงความสำคัญของระบบสายไฟภายในบ้านสิ่งสำคัญคือต้องรู้อะไรเกี่ยวกับธรรมชาติของการไหลของพลังงานไฟฟ้า
พื้นฐานไฟฟ้าบางอย่าง
กระแสไฟฟ้าในระบบสายไฟภายในบ้านของคุณประกอบด้วยการไหลของอิเล็กตรอนภายในสายวงจรโลหะ ปัจจุบันมาในสองรูปแบบประจุลบและประจุบวกและสนามไฟฟ้าประจุนี้ถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ดำเนินการโดย บริษัท ยูทิลิตี้ซึ่งบางครั้งก็ห่างออกไปหลายร้อยไมล์ ประจุนี้มีประจุมากกว่าการไหลของกระแสไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพและมันมาถึงที่บ้านของคุณผ่านเครือข่ายที่กว้างใหญ่ของสายไฟแรงสูงสถานีย่อยและหม้อแปลงที่ครอบคลุมภูมิทัศน์
ประจุลบครึ่งหนึ่งคือกระแส "ร้อน" ในระบบการเดินสายไฟที่บ้านของคุณโดยปกติแล้วกระแสไฟร้อนจะดำเนินการโดยสายไฟสีดำในขณะที่สายไฟกลางซึ่งเป็นสีขาวจะมีประจุเป็นบวก สายไฟทั้งสองชุดเข้าสู่บ้านของคุณผ่านสายบริการหลักของยูทิลิตี้วิ่งผ่านแผงบริการไฟฟ้าของคุณและวิ่งเคียงข้างกันผ่านทุกวงจรในบ้านของคุณ
ฟิสิกส์ของกระแสไฟฟ้านั้นซับซ้อนกว่าคำอธิบายที่ง่ายที่สุดที่สามารถสื่อความหมายได้ แต่โดยหลักแล้วไฟฟ้าพยายามที่จะส่งคืนอิเล็กตรอนไปที่ "พื้นดิน" ซึ่งก็คือเพื่อปลดปล่อยพลังงานเชิงลบและกลับสู่สมดุล โดยปกติกระแสจะกลับสู่กราวด์ผ่านสายกลางในระบบไฟฟ้า แต่หากมีการพังทลายของทางเดินกระแสไฟฟ้าความร้อนอาจไหลผ่านวัสดุอื่น ๆ เช่นโครงไม้ท่อโลหะหรือวัสดุติดไฟในบ้านของคุณ นี่คือสิ่งที่อาจเกิดขึ้นในสถานการณ์ไฟฟ้าลัดวงจรซึ่งส่วนใหญ่เกิดไฟไหม้และแรงกระแทก ไฟฟ้าลัดวงจรคือเมื่อไฟฟ้าหลงทางนอกสายมันควรจะไหลผ่าน - กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อมันใช้เส้นทางที่สั้นลงสู่พื้นดิน
ระบบสายดินที่บ้าน
เพื่อป้องกันอันตรายนี้ระบบไฟฟ้าในบ้านของคุณมีแผนสำรอง - ระบบสายกราวด์ที่ทำงานขนานกับสายไฟที่ร้อนและเป็นกลาง เป็นทางเลือกให้กระแสไฟฟ้าไหลตามหากมีการเสียในระบบของสายไฟที่ร้อนและเป็นกลางซึ่งโดยปกติจะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน หากการเชื่อมต่อสายไฟหลวมเช่นหรือแทะหนูผ่านลวดระบบสายกราวด์จะปล่อยกระแสไฟฟ้าจากพื้นดินกลับไปที่พื้นด้วยทางเลือกอื่นก่อนที่มันจะทำให้เกิดไฟไหม้หรือไฟฟ้าช็อต
เส้นทางสายดินนั้นมักจะเกิดจากระบบสายทองแดงเปลือยที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ทุกชิ้นและกล่องไฟฟ้าโลหะทุกชิ้นในบ้านของคุณ ในสายเคเบิล NM แบบปลอกมาตรฐานลวดทองแดงเปลือยนี้มาพร้อมกับสายตัวนำที่หุ้มฉนวนภายในสายเคเบิล สายกราวด์ทองแดงเปลือยสิ้นสุดลงในแถบกราวด์ในแผงบริการหลักของคุณและแถบกราวด์นั้นเชื่อมต่อกับแท่งกราวด์ที่ขับเคลื่อนลึกเข้าไปในโลกนอกบ้านของคุณ ระบบสายดินนี้ให้เส้นทางที่มีความต้านทานไฟฟ้าน้อยที่สุดเพื่อติดตามกลับสู่พื้นดินหากระบบสายไฟแตกให้กระแสไฟฟ้า "รั่วไหล" ออกจากระบบที่ต้องการของสายวงจรสีดำและสีขาว
ในระบบสายไฟภายในบ้านส่วนใหญ่สามารถเห็นหลักฐานของระบบสายดินที่เต้ารับเต้าเสียบแต่ละแห่งที่สล็อตกลมที่สามที่ด้านหน้าของเต้ารับแทนการเชื่อมต่อสายดิน เมื่ออุปกรณ์ที่ต่อสายดินเสียบเข้ากับเต้ารับเช่นนั้นขาของสายกราวด์กลมนั้นจะเชื่อมต่อโดยตรงกับระบบสายทองแดงเปลือยภายในวงจรบ้าน
บ้านทุกหลังมีระบบสายดินที่ซับซ้อนและสมบูรณ์แบบนี้เกิดขึ้นจากเครือข่ายสายทองแดงเปลือย ในขณะที่ระบบสายดินนั้นเป็นมาตรฐานในบ้านที่มีเบรกเกอร์วงจรที่ต่อสายด้วยสายเคเบิล NM แบบหุ้มท่อระบบสายไฟแบบเก่าที่ติดตั้งก่อนปี 1965 อาจถูกต่อสายดินผ่านท่อโลหะหรือสายเคเบิลโลหะไม่ใช่สายดินทองแดงเปลือย และแม้แต่ระบบเก่าที่ติดตั้งก่อนปี 1940 ก็อาจไม่มีสายดินใด ๆ เลย ดังกล่าวเป็นกรณีในการเดินสายลูกบิดและท่อที่ไม่มีเส้นทางดินใด ๆ ระบบเก่าหลายรุ่นได้รับการอัพเดตแล้วและเป็นความคิดที่ดีที่จะทำหากการเดินสายของคุณเป็นรุ่นเก่ากว่านี้ เงื่อนหนึ่งที่การเดินสายของคุณเก่าคือเมื่อเต้ารับเต้าเสียบมีสองช่องแทนที่จะเป็นสามช่อง สิ่งนี้บ่งชี้ว่าเต้าเสียบอาจไม่ได้ต่อสายดิน
การป้องกันในตัว
ระบบสายไฟภายในบ้านของคุณยังมีอุปกรณ์ความปลอดภัยอื่น ๆ เพื่อช่วยป้องกันภัยพิบัติ เบรกเกอร์วงจรหรือฟิวส์ป้องกันและควบคุมแต่ละวงจร เบรกเกอร์หรือฟิวส์ให้บริการสองฟังก์ชั่น: พวกเขาป้องกันสายไฟจากความร้อนสูงเกินไปในกรณีที่พวกเขามีมากเกินไปโดยกระแสไฟฟ้ามากเกินไปถูกดึงผ่านพวกเขา; พวกเขายังรู้สึกถึงวงจรสั้นและการเดินทางหรือ "ระเบิด" เพื่อหยุดการไหลของกระแสทันทีเมื่อเกิดปัญหาขึ้น ในสถานการณ์ไฟฟ้าลัดวงจรหรือความผิดปกติของพื้นดินการลดความต้านทานอย่างกระทันหันทำให้กระแสที่ไม่สามารถควบคุมได้ไหลและเบรกเกอร์ตอบสนองต่อสิ่งนี้โดยการสะดุด
ในที่สุดมันเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับท่อประปาโลหะในบ้านของคุณที่จะเชื่อมต่อกับทางเดินดิน ข้อเสนอนี้มีการป้องกันเพิ่มเติมหากกระแสไฟฟ้าสัมผัสกับท่อโลหะเหล่านี้ บ่อยครั้งที่การต่อลงดินนี้เกิดขึ้นจากการต่อสายดินเข้ากับท่อน้ำโลหะใกล้กับเครื่องทำน้ำอุ่นของคุณ
เครื่องใช้สายดิน
ระบบสายไฟภายในบ้านของคุณไม่เพียง แต่มีระบบกราวด์เพื่อความปลอดภัยเท่านั้น เครื่องมือไฟฟ้าเครื่องดูดฝุ่นและเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ อีกมากมายปลอดภัยกว่าเมื่อพวกเขามีเขี้ยวที่สามบนปลั๊กสายไฟซึ่งมีรูปทรงที่พอดีกับช่องเสียบสายดินรอบบนเต้ารับเต้าเสียบ การปรากฏตัวของเขี้ยวที่สามนี้แสดงว่าเครื่องมีระบบสายดินและจำเป็นต้องเสียบปลั๊กเข้ากับเต้าเสียบที่มีสายดิน บางคนรู้จักกันว่ามีการตัดเขี้ยวที่มีสายดินลงบนปลั๊กเครื่องใช้เพื่อให้พอดีกับเต้าเสียบหรือสายไฟต่อที่ไม่มีช่องต่อสายดิน นี่เป็นวิธีปฏิบัติที่อันตรายอย่างยิ่งที่อาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตหากสายไฟภายในเครื่องลัดวงจร
อะแดปเตอร์เสียบ
คนส่วนใหญ่คุ้นเคยกับอะแดปเตอร์ปลั๊กมากกว่าอนุญาตให้เสียบสามขาเข้ากับเต้ารับสองช่อง เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าข้อเสนอเหล่านี้มีการป้องกันการต่อสายดิน เฉพาะใน กรณีที่ลวดผมเปียหรือห่วงโลหะบนอะแดปเตอร์ติดตั้งอย่างถูกต้องกับสกรูยึดบนแผ่นฝาครอบเต้าเสียบ และ ถ้าสกรูแผ่นปิดที่เชื่อมต่อกับกล่องโลหะ กล่องถูกต่อลงดินอย่างเหมาะสม นี่ไม่ใช่สิ่งที่แน่นอนไม่ว่าจะด้วยวิธีใดดังนั้นอะแดปเตอร์สามขาถึงสองช่องจึงควรใช้ด้วยความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งถ้าหากทั้งหมด ทางออกที่ดีกว่าคือการเสียบปลั๊กสามขาเท่านั้นลงในเต้ารับสามสล็อตที่ต่อสายดิน
ในกรณีที่ไม่สามารถใช้เต้าเสียบที่มีสายดินได้เช่นเดียวกับการเดินสายไฟในรุ่นเก่าการป้องกันบางอย่างจะถูกนำเสนอโดยการติดตั้งเต้ารับ GFCI (ผู้ขัดขวางวงจรไฟฟ้าผิดปกติ) ที่ตำแหน่งนั้น GFCI จะตรวจจับความผิดปกติของพื้นดินและปิดไฟก่อนที่กระแสไฟฟ้าจะทำให้เกิดปัญหา อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญที่ควรทราบคือการใช้ GFCI ไม่ได้สร้างเส้นทางเดินดินจริง มันเพียงทำให้เต้าเสียบไม่มีเหตุผลปลอดภัยกว่า
แน่นอนว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ปลั๊กไฟไม่ได้มีปลั๊กไฟสามขาและอุปกรณ์เหล่านี้ยังปลอดภัยที่จะใช้เนื่องจากโดยปกติแล้วพวกเขาจะมีโครงสร้างเป็นฉนวนสองชั้นที่ช่วยลดความเสี่ยงของการลัดวงจร