Brojni električni problemi mogu uzrokovati isti prividni simptom: krug koji iznenada nestaje i uzrokuje da svjetla i uređaji prestanu raditi. Dvije usko povezane situacije koje mogu uzrokovati ovaj problem su kratki spojevi i greške na uzemljenju. Dobra je zabuna u pogledu precizne razlike između tih uvjeta, pa se čak i profesionalni električari ponekad ne slažu s preciznim definicijama.
Definiranje kratkog spoja
Kratki spoj je svaki električni tok koji zađe izvan predviđenog kruga, s malim ili nikakvim otporom na taj tok. Uobičajeni uzrok su gole žice koje dodiruju jedna drugu ili žičane veze koje su se raspale. Neposredni utjecaj je da velika količina struje odjednom počne teći. To zauzvrat uzrokuje isključenje prekidača i trenutno zaustavlja sav strujni tok. Ovo je stanje poznato kao "kratki" krug, jer struja zaobilazi ožičenje punog kruga i kraćim putem odmah se slijeva prema izvoru.
Kratki spoj za električare obično se definira kao situacija u kojoj vruća žica uspostavlja kontakt s neutralnom žicom, kao na primjer kada se vruća žica odlijepi od veze i uspostavi kontakt s neutralnom žicom.
Kratki spoj se može dogoditi kada se izolacija na žicama rastopi i izloži gole žice. Glavna opasnost od kratkog spoja je lučenje ili iskrenje do kojih može doći uslijed skoka električne struje iz vruće žice u neutralni. Ova situacija lako može uzrokovati požare. Kratki spojevi mogu se pojaviti i u ožičenju pojedinih uređaja, poput svjetiljki ili drugih priključnih uređaja. Polomljeni ili na drugi način oštećeni električni produžni kabeli ili kabeli uređaja mogu također uzrokovati kratki spoj.
Zaštitu od kratkog spoja najčešće pružaju prekidači koji isključuju i isključuju krug kad struja počne nekontrolirano teći. Obično se koristi posebna vrsta prekidača, prekidač sklopa luka-kvar (AFCI). Osjeti kako se iskre ili iskre, a isključuje struju i prije nego što struja preoptereti prekidač.
Definiranje greške pri uzemljenju
Električni sustav može doživjeti više različitih vrsta grešaka - definiranih kao bilo koji nenormalan protok električne energije. Greška na uzemljenju je vrsta greške u kojoj nenamjerni put zalutale električne struje teče izravno u zemlju (na zemlju). I ovdje je krug "kratak", tako da je zaobišao žicu kruga, tako da se greška uzemljenja tehnički može definirati kao jedna vrsta kratkog spoja. I, kao i kod svakog kratkog spoja, neposredni je udar iznenadno smanjenje otpora zbog kojeg se nesmetano struji struja. Kao i druge vrste kratkog spoja, kvar na uzemljenju uzrokuje isključenje prekidača zbog nekontroliranog protoka.
No, za električara je greška na uzemljenju općenito definirana kao situacija kada vruća žica stupi u kontakt s žicom za uzemljenje ili uzemljenim dijelom sustava, poput metalne električne kutije. Stoga električari smatraju da se greška na uzemljenju razlikuje od kratkog spoja, iako bi inženjer elektrotehnike vidio nešto drugačije.
Glavna opasnost od oštećenja tla prilazi u vjerojatnost šoka ako osoba dođe u kontakt sa stazom najmanjeg otpora prema tlu. Zbog toga je opasnost od šoka mnogo izraženija u situacijama kada osoba stoji na zemlji ili na vlažnom mjestu.
Zaštitu od kvarova na zemlji pružaju prekidači koji se isključuju ako se struja struje naglo poveća, a sustav žica za uzemljenje u strujnim krugovima koji omogućuju izravan put natrag u zemlju bi trebao strujno napustiti izvan utvrđenog ožičenja kruga. Postoje i prekidači prekidača kruga s uzemljenjem koji se mogu koristiti u situacijama gdje su smetnje na tlu osobito vjerojatne, kao što su na otvorenom mjestu, u blizini vodovodnih instalacija i na nižim razinama.
Česti uzroci kratkih spojeva
- Labava veza jedne od dvije žice u razvodnoj kutiji ili izlaznoj kutiji može uzrokovati kratki spoj.
- Do kratkog spoja može doći kad žica isklizne s terminala na električnom uređaju, poput utičnice. Kada dodirne drugu žicu, dolazi do kratkog spoja.
- Uređaj može naići na unutarnji problem ožičenja, uzrokujući slučajno dodir vruće i neutralne žice.
- Insekti ili glodavci mogu žvakati izolaciju žice i uzrokovati kratki spoj između dvije žice unutar snopa kabela.
Česti uzroci grešaka u zemlji
- Propuštanje vode u električnu kutiju može uzrokovati kvar na zemlji, jer je voda provodnik električne energije.
- Nošene vruće ili vruće žice koje nisu potpuno ušivene u njihove terminale mogu doći u kontakt sa žicama za uzemljenje ili uzemljujućim uređajima ili kutijama.
- Električni alati ili uređaji bez odgovarajuće izolacije mogu uzrokovati kvar na uzemljenju ako neispravno ožičenje dovodi struju izravno do zemlje. Kada radite na otvorenom ili ispod razreda, uvijek stavljajte alate u GFCI utičnice ili koristite produžne kabele zaštićene GFCI.
Izbjegavanje kratkih spojeva i uzemljenja tijekom popravka
Kvarovi kratkog spoja i uzemljenja mogu se dogoditi ako ne isključite struju u krugu prije nego što radite na njemu. Gole žice neizbježno mogu dodirnuti pogrešna mjesta: vruća do neutralna žica znači kratki spoj koji uzrokuje letenje iskre; vruća žica do žice za uzemljenje ili uzemljena metalna kutija znači grešku uzemljenja i mogući šok. Da biste izbjegli ove ozbiljne probleme, uvijek isključite krug prije nego što počnete raditi na bilo kojem dijelu njega.