Comprensione della messa a terra elettrica nel cablaggio domestico
La messa a terra è un principio dell'elettricità che a volte lascia perplessi i proprietari di case. In sostanza, il sistema di messa a terra in un sistema di cablaggio residenziale serve un percorso "di riserva" che fornisce un percorso alternativo per la corrente elettrica da seguire fino a "terra" in caso di un problema nel sistema di cablaggio. Per comprendere la sua importanza per un sistema di cablaggio domestico, è importante conoscere qualcosa sulla natura del flusso di energia elettrica.
Alcune nozioni di base sull'elettricità
La corrente elettrica nel sistema di cablaggio della tua casa è costituita da un flusso di elettroni all'interno dei fili del circuito metallico. La corrente si presenta in due forme, una carica negativa e una carica positiva, e questo campo elettrico carico viene creato da enormi generatori gestiti dalla società di servizi, a volte a molte centinaia di chilometri di distanza. È questa carica polarizzata che costituisce effettivamente il flusso di corrente elettrica e arriva a casa tua attraverso una vasta rete di cavi di servizio ad alta tensione, sottostazioni e trasformatori che ricoprono il paesaggio.
La metà negativa della carica è la corrente "calda". Nel sistema di cablaggio della tua casa, la corrente calda viene normalmente trasportata da fili neri, mentre i fili neutri, che sono bianchi, portano la carica positiva. Entrambi i set di cavi entrano nella tua casa attraverso i cavi di servizio principali dell'utilità, attraversano il pannello di servizio elettrico e corrono fianco a fianco attraverso ogni circuito della tua casa.
La fisica del flusso elettrico è più complicata di quanto la maggior parte delle semplici spiegazioni possa trasmettere, ma essenzialmente l'elettricità cerca di riportare i suoi elettroni a "terra", cioè di scaricare la sua energia negativa e tornare all'equilibrio. Normalmente, la corrente ritorna a terra attraverso i fili neutri dell'impianto elettrico. Ma se si verifica un guasto al percorso, la corrente calda potrebbe invece fluire attraverso altri materiali, come strutture in legno, tubi metallici o materiali infiammabili nella tua casa. Questo è ciò che può accadere in una situazione di cortocircuito, dove hanno origine la maggior parte degli incendi e delle scosse elettriche. Un cortocircuito è quando l'elettricità si allontana dai fili che dovrebbe fluire attraverso, in altre parole, quando prende un percorso più breve verso terra.
Il sistema di messa a terra domestica
Per prevenire questo pericolo, il sistema elettrico della tua casa include un piano di riserva, un sistema di cavi di messa a terra che corre parallelamente ai fili caldi e neutri. Fornisce un percorso alternativo per la corrente elettrica da seguire in caso di guasto nel sistema di fili caldi e neutri che normalmente trasportano la corrente. Se una connessione del cavo si allenta, ad esempio, o un roditore rosicchia un filo, il sistema di messa a terra incanala la corrente dispersa di nuovo a terra attraverso questo percorso alternativo prima che possa causare un incendio o una scossa.
Il percorso di messa a terra è generalmente formato da un sistema di fili di rame nudi che si collegano a ogni dispositivo e ogni scatola elettrica metallica nella tua casa. Nel cavo NM con guaina standard, questo filo di rame nudo è incluso insieme ai fili conduttori isolati all'interno del cavo. I fili di messa a terra in rame nudo terminano in una barra di messa a terra nel pannello di servizio principale e quella barra di messa a terra è a sua volta collegata a una barra di messa a terra conficcata in profondità nella terra fuori dalla casa. Questo sistema di messa a terra fornisce un percorso di minima resistenza affinché l'elettricità ritorni a terra se un'interruzione nel sistema di cablaggio consente all'elettricità di "fuoriuscire" dal sistema preferito di fili del circuito bianco e nero.
Nella maggior parte dei sistemi di cablaggio domestico, è possibile vedere la prova del sistema di messa a terra in ciascuna presa di uscita, dove la terza fessura rotonda nella parte anteriore della presa rappresenta il collegamento di messa a terra. Quando un apparecchio con messa a terra si collega a tale presa, il suo polo di messa a terra rotondo è ora collegato direttamente al sistema di fili di messa a terra in rame nudo all'interno dei circuiti domestici.
Non tutte le case hanno questo sistema di messa a terra elaborato e completo formato da una rete di fili di rame nudi. Mentre un tale sistema di messa a terra è standard nelle case con interruttori automatici cablati con cavo NM rivestito, i sistemi di cablaggio più vecchi installati prima del 1965 possono essere messi a terra tramite canaline o cavi metallici, non fili di messa a terra in rame nudi. E anche i sistemi più vecchi installati prima del 1940 potrebbero non avere alcuna forma di messa a terra. Questo è il caso del cablaggio a manopola e tubo, dove non c'è alcun percorso di messa a terra di alcun tipo. Molti sistemi precedenti sono già stati aggiornati ed è una buona idea farlo se il cablaggio è di questa generazione precedente. Un indizio che il tuo cablaggio è vecchio è quando le prese di corrente hanno due slot anziché tre. Ciò indica che le prese potrebbero non essere messe a terra.
Protezione incorporata
Il sistema di cablaggio di casa include anche altri dispositivi di sicurezza per aiutare a prevenire il disastro. Interruttori automatici o fusibili proteggono e controllano ogni singolo circuito. Gli interruttori o fusibili hanno due funzioni: proteggono i fili dal surriscaldamento nel caso in cui siano sovraccaricati da troppa corrente elettrica che li attraversa; rilevano anche cortocircuiti e scattano o "soffiano" per interrompere istantaneamente il flusso di corrente quando si verificano problemi. In una situazione di cortocircuito o guasto a terra, un'improvvisa riduzione della resistenza provoca il flusso di una quantità incontrollabile di corrente e l'interruttore di circuito risponde a questo intervento.
Infine, è pratica abbastanza comune che anche i tubi idraulici metallici di casa siano collegati al percorso di messa a terra. Ciò offre una protezione aggiuntiva nel caso in cui l'elettricità entri in contatto con questi tubi metallici. Spesso, questa messa a terra è stabilita da un filo di messa a terra fissato a un tubo dell'acqua in metallo vicino allo scaldabagno.
Messa a terra dell'apparecchio
Non solo il tuo sistema di cablaggio domestico ha un sistema di messa a terra per la sicurezza, ma anche molti apparecchi e dispositivi plug-in. Utensili elettrici, aspirapolvere e molti altri apparecchi sono molto più sicuri quando hanno un terzo polo sulla spina del cavo, che è sagomato per adattarsi allo slot rotondo di messa a terra su una presa di corrente. La presenza di questo terzo polo indica che l'apparecchiatura ha un sistema di messa a terra ed è essenziale che questi siano collegati a prese con messa a terra. È noto che alcune persone hanno tagliato il polo di messa a terra su una spina di un apparecchio per adattarlo a una presa o una prolunga priva di slot di messa a terra. Si tratta di una pratica estremamente pericolosa che potrebbe provocare uno shock se il cablaggio interno all'apparecchio va in cortocircuito.
Adattatori per spine
La maggior parte delle persone ha familiarità con gli adattatori per spine che consentono di inserire spine a tre poli in prese di uscita a due slot. È importante notare che offrono protezione dalla messa a terra SOLO se il filo a spirale o l'anello di metallo sull'adattatore è collegato correttamente alla vite di montaggio sulla piastra di copertura dell'uscita E se la vite della piastra di copertura è collegata a una scatola di metallo E se quella di metallo scatola è correttamente collegata a terra. Questa non è una cosa sicura, quindi gli adattatori da tre poli a due slot dovrebbero essere usati con grande cautela, se non del tutto. La soluzione migliore è inserire spine a tre poli solo in prese a tre slot con messa a terra.
Laddove non sia possibile una presa con messa a terra, come nel cablaggio più vecchio, viene offerta una certa protezione installando una presa GFCI (interruttore di circuito con guasto a terra) in quella posizione. Il GFCI rileverà i guasti a terra e spegnerà l'alimentazione prima che la corrente dispersa possa causare problemi. È importante notare, tuttavia, che l'utilizzo di un GFCI non crea effettivamente un percorso di messa a terra; rende semplicemente una presa senza messa a terra un po 'più sicura.
Naturalmente, non tutti gli apparecchi e i dispositivi plug-in hanno una spina con messa a terra a tre poli, e questi sono ancora sicuri da usare poiché normalmente hanno una struttura a doppio isolamento che riduce al minimo il rischio di cortocircuiti.
