Die Erdung ist ein Prinzip der Elektrizität , das Hausbesitzern manchmal Rätsel aufgibt. Um ihre Bedeutung für die Hausverkabelung zu verstehen, ist es wichtig, etwas über die Natur des elektrischen Energieflusses zu wissen .
Inhaltsverzeichnis
Was ist elektrische Erdung?
Die Erdung bietet überschüssigem Strom den effektivsten und sichersten Weg von einem Gerät zurück zur Erde über eine Schalttafel. Die elektrische Erdung ist ein Backup-Pfad, der im Allgemeinen nur verwendet wird, wenn ein Fehler im Verkabelungssystem vorliegt.
Einige Grundlagen der Elektrizität
Der elektrische Strom in Ihrem Haus besteht aus einem Elektronenfluss in Metalldrähten. Der Strom kommt in zwei Formen vor, einer negativen und einer positiven Ladung, und dieses geladene elektrische Feld wird von riesigen Generatoren erzeugt, die vom Energieversorger betrieben werden, manchmal viele hundert Kilometer entfernt. Diese polarisierte Ladung ist es, die den Stromfluss ausmacht, und er gelangt über ein riesiges Netzwerk aus Hochspannungsleitungen, Umspannwerken und Transformatoren, die die Landschaft überziehen, zu Ihrem Haus.
Die negative Hälfte der Ladung ist der „heiße“ Strom. In der Verkabelung Ihres Hauses wird der heiße Strom normalerweise von schwarzen Drähten geleitet, während die neutralen Drähte, die weiß sind, die positive Ladung tragen. Beide Kabelsätze gelangen über die Hauptleitungen des Versorgungsunternehmens in Ihr Haus, verlaufen durch Ihren Schaltkasten und nebeneinander durch jeden Stromkreis in Ihrem Haus.
Die Physik des elektrischen Flusses ist komplizierter, als die meisten einfachen Erklärungen vermitteln können, aber im Wesentlichen versucht Elektrizität, ihre Elektronen zur „Erde“ zurückzubringen – das heißt, ihre negative Energie zu entladen und zum Gleichgewicht zurückzukehren. Normalerweise kehrt der Strom über die Neutralleiter im elektrischen System zur Erde zurück. Sollte es jedoch zu einem Ausfall des Pfads kommen, kann der heiße Strom stattdessen durch andere Materialien fließen, wie etwa Metall- oder Holzrahmen, Metallrohre oder brennbare Materialien in Ihrem Haus. Dies kann bei einem Kurzschluss passieren , Ursprung der meisten Strombrände und -schläge.1 Ein Kurzschluss liegt vor, wenn Elektrizität über die Leitungen hinausfließt, durch die sie fließen soll – mit anderen Worten, wenn sie einen kürzeren Weg zur Erde nimmt.
Das Hauserdungssystem
Um dieser Gefahr vorzubeugen, verfügt das elektrische System Ihres Hauses über einen Backup-Plan – ein System von Erdungskabeln, das parallel zu den stromführenden und neutralen Kabeln verläuft. Es bietet einen alternativen Weg für den elektrischen Strom, falls es zu einem Ausfall im System der stromführenden und neutralen Kabel kommt, die normalerweise den Strom leiten. Wenn sich beispielsweise eine Kabelverbindung löst oder ein Nagetier ein Kabel durchnagt, leitet das Erdungssystem den Streustrom über diesen alternativen Weg zurück zur Erde, bevor er einen Brand oder Stromschlag verursachen kann.
Der Erdungspfad besteht im Allgemeinen aus einem System blanker Kupferdrähte, die mit jedem Gerät und jedem Metallkasten in Ihrem Haus verbunden sind. In einem standardmäßig ummantelten NM-Kabel ist dieser blanke Kupferdraht zusammen mit den isolierten Leitungsdrähten im Kabel enthalten. Die blanken Kupfererdungsdrähte enden in einer Erdungsschiene in Ihrem Hauptverteilerkasten, und diese Erdungsschiene ist wiederum mit einem Erdungsstab verbunden, der tief in die Erde außerhalb Ihres Hauses getrieben wird. Dieses Erdungssystem bietet einen Weg des geringsten Widerstands, damit der Strom zurück zur Erde fließen kann, falls ein Bruch im Verkabelungssystem dazu führen sollte, dass Strom aus dem bevorzugten System aus schwarzen und weißen Stromleitungen „austritt“.
In den meisten Hausverkabelungssystemen ist das Erdungssystem an jeder Steckdose zu sehen. Der dritte runde Schlitz an der Vorderseite der Steckdose stellt die Erdungsverbindung dar. Wenn ein geerdetes Gerät in eine solche Steckdose eingesteckt wird, ist sein runder Erdungsstift nun direkt mit dem System aus blanken Kupfererdungsdrähten in den Hausstromkreisen verbunden .
Nicht alle Haushalte verfügen über dieses aufwendige und vollständige Erdungssystem, das aus einem Netzwerk blanker Kupferdrähte besteht. Während ein solches Erdungssystem in Haushalten mit Leistungsschaltern, die mit ummantelten NM-Kabeln verdrahtet sind, Standard ist, können ältere Verdrahtungssysteme, die vor 1965 installiert wurden, über Metallrohre oder Metallkabel geerdet sein, nicht über blanke Kupfererdungsdrähte. Und selbst ältere Systeme , die vor 1940 installiert wurden, verfügen möglicherweise überhaupt nicht über irgendeine Form von Erdung. Dies ist bei Knauf- und Rohrverdrahtungen der Fall, bei denen es keinerlei Erdungspfad gibt. Viele ältere Systeme wurden bereits aktualisiert, und es ist eine gute Idee, dies zu tun, wenn Ihre Verdrahtung dieser älteren Generation angehört. Ein Hinweis darauf, dass Ihre Verdrahtung alt ist, ist, wenn die Steckdosen zwei statt drei Schlitze haben. Dies deutet darauf hin, dass die Steckdosen möglicherweise nicht geerdet sind.
Eingebauter Schutz
Ihre Hausverkabelung enthält auch andere Sicherheitsvorrichtungen, die Katastrophen vorbeugen. Schutzschalter oder Sicherungen schützen und steuern jeden einzelnen Stromkreis. Die Schutzschalter oder Sicherungen erfüllen zwei Funktionen: Sie schützen die Leitungen vor Überhitzung, falls sie durch zu viel Strom überlastet werden; sie erkennen auch Kurzschlüsse und lösen aus oder „brennen durch“, um den Stromfluss bei Problemen sofort zu stoppen. Bei einem Kurzschluss oder Erdschluss führt eine plötzliche Verringerung des Widerstands dazu, dass eine unkontrollierbare Strommenge fließt, und der Schutzschalter reagiert darauf, indem er auslöst.
Schließlich ist es ziemlich üblich, die Metallrohre in Ihrem Haus auch an den Erdungspfad anzuschließen. Dies bietet zusätzlichen Schutz, falls Elektrizität mit diesen Metallrohren in Kontakt kommt. Oft wird diese Erdung durch ein Erdungskabel hergestellt, das an ein Metallwasserrohr in der Nähe Ihres Warmwasserbereiters oder dort, wo die öffentliche Wasserleitung in Ihr Haus eintritt, geklemmt wird.
Geräteerdung
Nicht nur Ihr Hausverkabelungssystem verfügt aus Sicherheitsgründen über ein Erdungssystem, sondern auch viele steckbare Geräte und Vorrichtungen. Elektrowerkzeuge, Staubsauger und viele andere Geräte sind viel sicherer, wenn sie einen dritten Stift am Kabelstecker haben, der so geformt ist, dass er in den runden Erdungsschlitz einer Steckdose passt. Das Vorhandensein dieses dritten Stifts zeigt an, dass das Gerät über ein Erdungssystem verfügt und es unbedingt erforderlich ist, diese in geerdete Steckdosen einzustecken. Es ist bekannt, dass manche Leute den Erdungsstift an einem Gerätestecker abschneiden, damit er in eine Steckdose oder ein Verlängerungskabel passt, das keinen Erdungsschlitz hat. Dies ist eine äußerst gefährliche Praxis, die zu einem Stromschlag führen kann, wenn die interne Verkabelung des Geräts einen Kurzschluss
Steckeradapter
Die meisten Leute kennen die Steckeradapter, mit denen man dreipolige Stecker in zweipolige Steckdosen stecken kann. Es ist wichtig zu beachten, dass diese NUR dann Erdungsschutz bieten , wenn das Pigtail-Kabel oder die Metallschlaufe am Adapter richtig an der Befestigungsschraube der Steckdosenabdeckung befestigt ist UND wenn diese Abdeckungsschraube mit einer Metallbox verbunden ist UND wenn diese Metallbox richtig geerdet ist. Das ist keineswegs sicher, also sollten Adapter von dreipoligen auf zweipolige Stecker, wenn überhaupt, nur mit großer Vorsicht verwendet werden . Die bessere Lösung ist, dreipolige Stecker nur in geerdete dreipolige Steckdosen zu stecken.
Wo eine geerdete Steckdose nicht möglich ist, wie bei älteren Verkabelungen, bietet die Installation einer GFCI-Steckdose (Fehlerstrom-Schutzschalter) an dieser Stelle einen gewissen Schutz. Der GFCI erkennt Erdschlüsse und schaltet den Strom ab, bevor Streustrom verursachen kann. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Verwendung eines GFCI keinen tatsächlichen Erdungspfad schafft; er macht eine ungeerdete Steckdose lediglich etwas sicherer.3
Natürlich verfügen nicht alle Elektro- und Steckergeräte über einen dreipoligen Schukostecker, dennoch ist die Verwendung dieser Geräte sicher, da sie im Normalfall eine doppelt isolierte Konstruktion besitzen, die die Kurzschlussgefahr minimiert.
