Я живу в старом доме без заземления. Безопасно ли устанавливать 3-контактный GFCI только с горячим и нейтральным?

Абсолютно!

Есть ряд различных функций, которые выполняет обычный заземляющий провод. GFCI, несмотря на букву «G», на самом деле не нуждается в заземляющем проводе для работы. На самом деле, правильно установленный GFCI обеспечит защиту, подобную (а в некоторых отношениях даже лучше) обычному заземлению. Это не значит, что у вас не должно быть земли. Но это означает, что если у вас нет земли, GFCI все равно сможет вас защитить.

Когда вы устанавливаете GFCI таким образом, вы делаете все то же самое, что и при обычной установке, за исключением того, что вы ничего не подключаете к заземляющему винту. Вы должны пометить их как заземление оборудования .

Как это работает на самом деле?

По традиционному заземляющему проводу при нормальном использовании не течет мощность, за исключением некоторых специальных типов переключателей или другого оборудования, которым разрешено передавать очень небольшое количество тока по земле (обычно это связано с интеллектуальными/диммерными/диммерными устройствами). таймер/и т. д. выключатели без нейтрали - не обычные розетки). Земля получает энергию двумя способами:

• Природные - молния, статическое электричество и т.д.
• Неисправность - отказ устройства, который подает питание либо непосредственно на землю, либо через металлический корпус (или другие металлические детали) на землю.

Второй случай - фактические неисправности в проводке или оборудовании - разработан таким образом, что если много энергии уходит на землю, выключатель (находящийся на горячем проводе) срабатывает, отключая цепь.

GFCI продвигает эту «ошибку» на несколько шагов дальше. В отличие от обычного выключателя:

• Он активируется при небольшом токе (недостаточном, чтобы убить, но намного меньше, чем требуется, чтобы отключить выключатель)
• Он срабатывает очень быстро (обычный автоматический выключатель срабатывает очень быстро при большой перегрузке , но не так быстро при небольшой перегрузке (например, 30 А в цепи 20 А).

GFCI также на самом деле не «заботится», идет ли ток на реальный провод заземления (и прямо обратно на панель выключателя) или он проходит через человека на землю под его ногами .

Конечным результатом является то, что GFCI может эффективно заменить заземляющий провод, поскольку те же неисправности, которые обычно используют заземление, мгновенно отключат GFCI, а также дополнительную безопасность, поскольку он срабатывает при небольшом токе и очень быстро.

Обратите внимание, что GFCI не заменяет обычный выключатель во всех аспектах. В частности, короткое замыкание, при котором весь ток возвращается на нейтраль (и ничего не уходит на землю или через человека), не повлияет на GFCI, потому что GFCI по-прежнему воспринимает горячую и нейтральную части как сбалансированные.

Обратите также внимание, что «лучшая защита», вообще говоря, не означает, что «каждый должен везде ставить GFCI». GFCI не бесплатны, поэтому необходимо провести анализ затрат и выгод. GFCI также может иметь некоторые недостатки (незаметное отключение GFCI, отключающее холодильник, может привести к порче продуктов). Поскольку дополнительная защита, обеспечиваемая GFCI, наиболее полезна во влажных помещениях, защита GFCI требуется на кухне, в ванной, на улице (дождь) и в некоторых других местах, но не «везде». При этом использование его вместо модифицированного заземления часто является практичной и экономичной защитой.

Безопасность

С точки зрения безопасности, GFCI — это все, что вам нужно. Решающим фактором безопасности является то, что GFCI отключится, если произойдет утечка более 5 мА (например, из-за поражения человека электрическим током). На самом деле это лучшая защита человека , чем заземление.

Однако отсутствие земли снижает вероятность возникновения удара (и, следовательно, обнаружения удара). Если человек прикоснется к горячему и земле , а система заземлена , потечет ток, и GFCI сработает. Если человек прикасается к горячему и земле, а земля изолирована, то все это — горячее, человеческое, заземление шасси и любые основания на этом «острове» (т. птица на проводе. Никто никогда не узнает, что была проблема.

Обратите внимание, что GFCI ничего не делает для человека, который находится между горячим и нейтральным. Но это маловероятно при хорошем дизайне оборудования.

Маркировка

GFCI - это не сосуд, это система защиты. Любое устройство GFCI может защитить нисходящую часть цепи. (Очевидно, что розетки GFCI защищают свои собственные розетки). Таким образом, вы можете иметь полную защиту GFCI без задействования одной розетки GFCI.

В любом случае, рецепты GFCI дают вам выбор, защищать нижестоящую линию или нет. Если вы не хотите защищать нижестоящую линию, вы используете только клеммы «Линия» — и они рассчитаны на 2 провода (см. инструкции). Если да, то вы снимаете предупреждающую ленту и используете клеммы «Загрузка». В этом случае вы должны пометить нижестоящие сосуды как «Защищено GFCI». (вам не нужно маркировать розетку GFCI, потому что это очевидно).

Независимо от того, если GFCI не заземлен, вам также потребуется этикетка «Нет заземления оборудования» как на GFCI, так и на любых нижестоящих розетках.

Метка «Нет заземления оборудования» предназначена для предупреждения пользователей об отсутствии заземления для подавления перенапряжений. Это может быть угрозой для электроники.

Каковы точные различия между розеткой GFCI без заземления и розеткой с заземлением GFCI с точки зрения безопасности?

Подумайте, что произойдет, если внутри прибора оторвется провод и коснется металлического корпуса. В конструкции прибора «Класса 1» это будет считаться «состоянием одиночной неисправности».

Если имеется надлежащее заземление, то ток будет протекать через заземление и почти сразу вызовет отключение. Поскольку большую часть времени к большинству предметов не прикасаются, есть вероятность, что неисправность отключится до того, как кто-то получит удар током.

Если заземления нет, то срабатывания изначально не будет, корпус прибора будет оставаться под напряжением до тех пор, пока его кто-нибудь (или что-то) не коснется. Только после того, как они прикоснулись к нему и получили удар током, GFCI может обнаружить проблему и отключить питание. В большинстве случаев он отключает ток до того, как удар станет смертельным, но все же было бы намного предпочтительнее вообще не иметь удара током.

Так почему же нормы в США позволяют устанавливать 3-контактные GFCI вместо обычных 2-контактных розеток при модернизации (но не в новых установках)? Потому что это меньшее зло. В реальном мире люди будут использовать свои электроприборы, даже если это означает отрезать заземляющий штырь или использовать мошенническую вилку. Гораздо безопаснее иметь отсутствующее заземление и GFCI, чем отсутствующее заземление и отсутствие GFCI.

Это именно то, что электрики сделали для нескольких розеток в моем доме.

Я заземлил большинство из них ради компьютеров, но было два или три, где было очень сложно поймать заземляющий провод, и они установили незаземленные розетки GFCI. (Дом построен примерно в 1951 году, эта работа сделана примерно в 1995 году.)

Другие хорошо объяснили, почему это работает, и ограничения, поэтому я не буду повторяться; просто давая данные о том, что это делается лицензированными профессиональными электриками.

Подведение итогов и раскрашивание

Вот несколько распространенных сценариев отказа и поведение различных конфигураций заземления. УЗО без заземления намного безопаснее, чем обычная заземленная или незаземленная розетка, и почти так же безопасно, как заземленное УЗО. Красный плохой. Желтый цвет нежелателен, так как он заставляет пользователя отключить GFCI, но делает это быстро и без травм.

Что касается Вопроса, то мы переходим от полностью красного столбца к слегка желтому. Хорошая инвестиция для простой замены некоторых розеток.

Существуют и другие ситуации, когда требуется заземление, например, некоторые медицинские устройства, разрядники для защиты от перенапряжений и т. д. Я не пытался их учитывать.

Да!

Для работы GFCI не требуется подключение к Земле. Если вы поместите GFCI в свой главный электрический щит, он измеряет разницу в токе между проводами под напряжением и нейтралью, и если эта разница превышает пороговое значение, например 30 мА, он отключится.

Идея заключается в том, что при нормальных условиях весь ток, который течет от кабеля энергетической компании через провод под напряжением, затем проходит через различные бытовые приборы в вашем доме, а затем возвращается через нейтральный провод. Если есть разница между этими двумя токами, это означает, что какой-то ток возвращается по пути, по которому он не должен идти, например, через чьи-то пальцы, тело, ноги, пол, затем через Землю, затем обратно к силе. нейтраль трансформатора компании, которая обычно подключается к земле. Или что-то вроде того. Так что спотыкается.

Однако:

если кто-то чистит тостер в раковине, а затем затыкает его, или если в стиральной машине есть утечка, из-за которой вода попадает на электрические детали, или любая другая подобная проблема, вызывающая утечку тока из под напряжением в доступный металл, то металлический корпус прибор может находиться под опасным напряжением.

Если прибор заземлен, а заземляющая проводка в доме работает правильно, то это приводит к тому, что ток течет по проводу заземления, а не возвращается через нейтральный провод, и GFCI срабатывает до того, как кто-то коснется опасного устройства . Если устройство не заземлено (или в доме нет заземления), этого не произойдет, но GFCI все равно спасет вашу кожу, если вы прикоснетесь к устройству и вас ударит. В этом случае вы выступаете в роли проводника Земли, и вас отключают, но только примерно на 10 миллисекунд.

Теоретически УЗО НЕ защищает от поражения электрическим током при прикосновении как к току, так и к нейтрали, потому что в этом случае невозможно отличить палец от законной электрической нагрузки, потребляющей ток. Однако, если вы стоите босиком на слегка проводящем полу, через ваши ноги все равно будет протекать достаточный ток, чтобы заставить его споткнуться. То же самое, если вы бросите фен в ванну, а ванна заземлена, он должен сработать.

Таким образом, в основном, если у вас нет Земли, GFCI не обеспечит раннее предупреждение, когда устройство небезопасно, но все равно защитит вас от неожиданного поражения электрическим током. Но это не волшебная пуля и не защита от идиотов.

Безопаснее? Да. Безопасный? Нет! Подумайте минутку и спросите себя: «Почему NEC требует наклейку с надписью «Нет заземления оборудования», если розетка безопасна?».

Ключом к этому ответу является то, что ваш вопрос касается «приборов, которые ожидают заземления».

Наклейка предупреждает вас не использовать розетку там, где требуется заземление.

Вот отредактированный раздел NEC, который обеспечивает защиту GFCI для замены 3-проводных розеток незаземленными розетками, обратите внимание на информационные примечания в конце.

406.4(D)(2) Розетки без заземления. Если в корпусе розетки отсутствует крепление к заземляющему проводнику оборудования, установка должна соответствовать требованиям (D)(2)(a), (D)(2)(b) или (D)(2)(c). .

(b) Разрешается заменять розетку(и) незаземленного типа розеткой(ями) с прерывателем цепи от замыкания на землю. Эти розетки или их крышки должны иметь маркировку «Оборудование не заземлено». Заземляющий проводник оборудования не должен быть подсоединен от розетки типа прерывателя цепи замыкания на землю к какой-либо розетке, питаемой от розетки прерывателя цепи замыкания на землю.

Информационное примечание № 1. Некоторые производители оборудования или устройств требуют, чтобы ответвленная цепь к оборудованию или устройству включала заземляющий провод оборудования.

Информационное примечание № 2: см. 250.114 для получения списка оборудования или устройств, подключаемых с помощью шнура и вилки, для которых требуется заземляющий провод.

Информационные примечания напоминают вам о необходимости ссылаться на другие коды или части этого кода, которые имеют значение. Примечание 1 обычно относится к NEC 110.3(B).

110.3(B) Установка и использование. Перечисленное или маркированное оборудование должно устанавливаться и использоваться в соответствии с любыми инструкциями, включенными в перечень или маркировку.

Таким образом, если у вас оконный блок переменного тока, а в инструкциях пользователя (которые являются частью списка UL) или на бирке на шнуре указано использовать заземленную розетку, то он не сертифицирован для использования в незаземленной цепи, а использование маркированного розетка этого не меняет.

NEC 250.114 идет дальше, объясняя, что определенное оборудование, маркированное или нет, недостаточно безопасно без заземления.

250.114 Оборудование, соединенное шнуром и вилкой. Открытые, обычно обесточенные металлические части оборудования, подключаемого шнуром и вилкой, должны быть подключены к заземляющему проводнику оборудования при любом из следующих условий:

(3) В жилых помещениях:

(а) Холодильники, морозильники и кондиционеры (б) Машины для стирки, сушки и посудомоечные машины; диапазоны; измельчители кухонных отходов; информационно-техническое оборудование; дренажные насосы; и электрооборудование аквариума

(c) Ручные моторные инструменты, стационарные и стационарные моторные инструменты и моторные инструменты легкой промышленности

(d) Приборы с приводом от двигателя следующих типов: ножницы для живой изгороди, газонокосилки, снегоочистители и поломоечные машины.

(e) Переносные ручные фонари и переносные светильники

Таким образом, незаземленная розетка GFCI обеспечит защиту в случае замыкания на землю с помощью двухпроводной цепи и позволит заменить старые неполяризованные вилки поляризованными вилками, но использование этих розеток во многих приложениях является незаконным, что является основным причина, по которой вы должны пометить его как «Нет заземления оборудования».

И вы спросили о разнице между заземленными и незаземленными GFCI, по крайней мере, один аспект заключается в том, что если неисправность возникает в незаземленном шасси, шасси будет оставаться под напряжением до тех пор, пока что-то или кто-то не завершит путь к земле. GFCI работает, пропуская оба провода через датчик тока (трансформатор тока). Если ток не течет на землю, магнитные поля компенсируют друг друга, и в трансформаторе тока ничего не обнаруживается. Если есть дисбаланс, то магнитные поля не компенсируются, в ТТ развивается ток, и устройство срабатывает на размыкание. Таким образом, простое включение шасси не нарушает протекания тока, заземленное шасси обеспечивает этот путь. Я думаю, что большинство элементов, перечисленных в 250.114, существуют потому, что контакт человека с шасси является вероятным событием для завершения пути.

Интересно, что это было перенесено из EE SE.

Я исправил эту проблему в моем первом доме. Это очень распространено. Двухштырьковые розетки в старом доме и какой-то придурок ставит трехштырьковые розетки без заземления. Местные власти (в данном случае ESA Онтарио) говорят: «Бесполезно, либо заземлите его, либо установите GFCI на каждую розетку». Он также сказал, что я могу вернуть розетки с двумя контактами, но мне придется пойти в антикварный магазин, чтобы найти их. .

Что касается безопасности, незаземленный GFCI, ИМХО, намного безопаснее, чем отсутствие GFCI с заземлением. GFCI работает с тороидом, который электрически сбалансирован между током под напряжением и нейтралью. При дисбалансе срабатывает реле и разрывает цепь.

Заземление шасси на таких вещах, как холодильники, посудомоечные машины и т. Д., Может быть опасным, так как в случае утечки достаточно низкого тока через шасси где-то в цепи каждое чертово шасси каждого устройства с заземлением шасси в этой цепи будет электризоваться . Это даже не так уж и странно, учитывая, что служебная нейтраль и земля электрически соединены на панели. В современных домах крупные приборы имеют свои цепи, поэтому электризовать будет только сам прибор, а в старых домах, т.е. ваших, не всегда понятно. С точки зрения того, что это приводит к перегоранию предохранителя, потребуется катастрофическое короткое замыкание, чтобы попасть в землю и подать 15 А через шасси. Если бы нейтраль замкнулась на шасси, вы даже не заметили бы изменения тока в устройстве, но шасси все равно было бы наэлектризовано.

Опасность прохождения тока через ваше тело заключается в том, чтобы найти путь наименьшего сопротивления к земле. Если какой-то ток проходит через ваше тело, чтобы добраться до земли, у вас могут быть проблемы. Когда это происходит с GFCI, токи под напряжением и нейтралью будут различаться, и это реле сработает. С хорошо заземленной розеткой? ... ваше тело по-прежнему будет частью цепи, если вы не в ванне, вы можете почувствовать только гудение, так как у вас относительно высокое сопротивление по сравнению с медным проводом.

Чтобы бросить гаечный ключ во все это, большие электродвигатели также дисбалансируют ток под напряжением / нейтралью, раскручивая этот двигатель, потребляя ток, и когда двигатель останавливается, импульс двигателя может отправить этот ток обратно. Стиральные машины и электрические газонокосилки могут привести к срабатыванию GFCI, поэтому их полезность ограничена.

В Онтарио, если вы выполняете какие-либо работы в своем собственном доме, где вы живете, вам нужно, чтобы инспекторы по электрике выдали вам пропуск, прежде чем все будет в порядке. Если дом не ваш или вы в нем не живете, вам нельзя работать.

Все это говорит о том, что желательно заземлить оборудование как проблему, не связанную с безопасностью, поскольку оно устраняет проблемы, вызванные плавающими грунтами https://en.wikipedia.org/wiki/Floating_ground ... но если у вас возникли подобные проблемы, вы если вы используете GFCI, и вы не полагаетесь на землю в плане безопасности, тогда вы можете проложить провод от шасси к трубе или радиатору. Большинство вещей в наши дни даже не имеют трехштырьковой вилки.

Переделывайте дом только в том случае, если стены уже открыты, вы беспокоитесь о перепродаже или у вас проблемы со страховкой.

В конце концов, я поставил GFCI, и инспектор ESA меня обогнал.

Сделайте себе одолжение и установите какое-нибудь заземление.
Абсолютно безопасного электричества не существует. Любое электричество потенциально небезопасно, а это означает, что все, что безопасно в электрических системах, всегда зависит от того, как вы к нему относитесь. Я ходил в школу в здании с открытыми металлическими линиями электропередач, тянущимися по потолку. Тогда это считалось приемлемым, но безопасным только в том случае, если вы не прыгаете за него.

В вашем доме GFCI будет лучше, чем отсутствие GFCI, но установка любой заземляющей проводки будет еще безопаснее. Правильная заземляющая проводка должна соответствовать местным нормативным стандартам, а «неправильная» заземляющая проводка — нет. Электричество предпочтет проходить по домашнему заземлению, а не проходить через вас в любое время. При условии, что вы держитесь подальше от самой электрической системы, вы можете заземлять практически все, что захотите, без каких-либо ограничений, и это окупается.

GFCI может быть тем, что поддерживает вашу жизнь, но ток отключения все еще далек от приятного, и этот ток будет проходить через вас, если он не найдет более короткий путь домой.