הארקה היא עיקרון של חשמל שלעיתים מגלה בעלי בתים. בעיקרו של דבר, מערכת ההארקה במערכת חיווט למגורים מגישה מסלול "גיבוי" המספק מסלול חלופי לזרם חשמלי למעקב חזרה ל"קרקע "במקרה של בעיה במערכת החיווט. כדי להבין את חשיבותה למערכת חיווט ביתית, חשוב לדעת משהו על אופי זרימת האנרגיה החשמלית.
כמה יסודות חשמל
הזרם החשמלי במערכת החיווט של הבית מורכב מזרימת אלקטרונים בתוך חוטי מעגלי מתכת. הזרם מגיע בשתי צורות, מטען שלילי וחיובי, ושדה החשמל הטעון הזה נוצר על ידי גנרטורים ענקיים המופעלים על ידי חברת השירות, לעיתים מאות מאות קילומטרים משם. זהו מטען מקוטב מאשר מהווה למעשה את זרימת הזרם החשמלי, והוא מגיע לביתכם דרך רשת עצומה של חוטי שירות בעלי מתח גבוה, תחנות משנה ושנאים אשר מכסים את הנוף.
המחצית השלילית של המטען היא הזרם "החם". במערכת החיווט של הבית שלך, הזרם החם נישא בדרך כלל על ידי חוטים שחורים, ואילו החוטים הנייטרליים, שהם לבנים, נושאים את המטען החיובי. שתי מערכות החוטים נכנסות לביתך דרך חוטי השירות העיקריים של השירות, רצות דרך לוח השירות החשמלי שלך ומעבירות זו לצד זו בכל מעגל בבית שלך.
הפיזיקה של הזרימה החשמלית מורכבת יותר מכפי שרוב ההסברים הפשוטים יכולים להעביר, אך למעשה, חשמל מבקש להחזיר את האלקטרונים שלהם ל"קרקע "- כלומר, לפרוק את האנרגיה השלילית שלו ולחזור לשיווי משקל. בדרך כלל הזרם חוזר לקרקע דרך החוטים הנייטרלים במערכת החשמל. אך במידה ותתרחש פירוט מסוים במסלול, הזרם החם עשוי במקום זאת לזרום דרך חומרים אחרים, כגון מסגור עץ, צינורות מתכת או חומרים דליקים בביתכם. זה מה שעשוי לקרות במצב קצר חשמלי, שמקורו ברבית השריפות והזעזועים. מסלול קצר הוא כאשר חשמל מתפזר מחוץ לחוטים שהוא אמור לזרום דרכם - או במילים אחרות, כאשר הוא עובר מסלול קצר יותר לקרקע.
מערכת ההארקה הביתית
כדי למנוע סכנה זו, מערכת החשמל של הבית כוללת תוכנית גיבוי - מערכת חוטי הארקה הפועלת במקביל לחוטים החמים והנייטרלים. הוא מספק מסלול חלופי למעקב אחר זרם חשמלי אם תהיה פירוט במערכת החוטים החמים והנייטרלים הנושאים בדרך כלל את הזרם. אם חיבור תיל משתחרר, למשל, או מכרססם מכרססם בחוט, מערכת ההארקה מנתבת את הזרם התועה בחזרה לקרקע על ידי מסלול חלופי זה לפני שהיא עלולה לגרום לשריפה או לזעזוע.
מסלול ההארקה נוצר בדרך כלל על ידי מערכת של חוטי נחושת חשופים המתחברים לכל מכשיר ולכל תיבת חשמל מתכתית בביתכם. בכבל NM נוזלי רגיל, חוט נחושת חשוף זה כלול יחד עם החוטים המוליכים המבודדים בתוך הכבל. חוטי ההארקה הנחושת החשופים מסתיימים בבר הארקה בלוח השירות הראשי שלך, ואותו מוט ההארקה מחובר בתורו למוט הארקה המונע עמוק באדמה מחוץ לביתך. מערכת הארקה זו מספקת נתיב של פחות התנגדות לחשמל לעקוב אחורה לקרקע, אם הפסקה במערכת החיווט תאפשר לחשמל "לדלוף" מהמערכת המועדפת של חוטי מעגל שחור לבן.
ברוב מערכות החיווט הביתיות ניתן לראות עדויות למערכת ההארקה בכל אחד משקעי השקעים, כאשר החריץ העגול השלישי אל מול הכלי מייצג את חיבור ההארקה. כאשר מכשיר מקורקע מתחבר לתקע כזה, שקע ההארקה העגול שלו מחובר ישירות למערכת חוטי הארקה נחושת חשופים בתוך מעגלי הבית.
לא לכל הבתים מערכת הארקה מורחבת ומלאה זו שנוצרה על ידי רשת של חוטי נחושת חשופים. בעוד שמערכת הארקה כזו היא סטנדרטית בבתים עם מפסקי חשמל המחוברים עם כבל NM עטוף, מערכות חיווט ישנות שהותקנו לפני 1965 עשויות להיות מקורקעות דרך צינור מתכת או כבל מתכת, ולא חוטי הארקה נחושת חשופים. ואף מערכות ישנות יותר שהותקנו לפני 1940 עשויות לא להוות שום צורה של הארקה. כזה הוא המקרה בחיווט ידיות וצינור, שם אין מסלול הארקה מכל סוג שהוא. מערכות ישנות רבות כבר עודכנו, וכדאי לעשות זאת אם החיווט שלכם הוא מהדור הישן הזה. רמז אחד לכך שהחיווט שלך ישן הוא כאשר בכלי השקע יש שני חריצים ולא שלושה. זה מצביע על כך שהשקעים עשויים לא להיות מקורקעים.
הגנה מובנית
מערכת החיווט הביתית כוללת גם אמצעי בטיחות אחרים המסייעים במניעת אסון. מפסקי זרם או נתיכים מגנים ושולטים על כל מעגל בודד. הפורקים או הנתיכים משמשים שתי פונקציות: הם מגנים על החוטים מפני התחממות יתר במקרה שהם עומסים יתר על המידה על ידי זרם חשמלי רב שנמשך דרכם; הם גם חשים במעגלים קצרים ובנסיעה או "מכה" כדי לעצור מייד את זרימת הזרם כאשר מתרחשות בעיות. במצב קצר או תקלת קרקע, הפחתה פתאומית בהתנגדות גורמת לזרימת זרם בלתי נשלטת, והפורץ מגיב לכך על ידי שילוש.
לבסוף, זה מקובל למדי שצינורות אינסטלציה מתכתיים בביתכם יהיו מחוברים למסלול ההארקה. זה מציע הגנה נוספת אם חשמל יבוא במגע עם צינורות מתכת אלה. לעתים קרובות, הארקה זו נקבעת על ידי חוט הארקה מהודק לצינור מים מתכתי ליד דוד המים שלך.
הארקת מכשירים
לא רק שלמערכת החיווט הביתית שלך יש מערכת הארקה לבטיחות, אלא שגם מכשירים והתקני תקע רבים עושים זאת. כלי חשמל, שקעים ומכשירים רבים אחרים בטוחים בהרבה כאשר יש להם שקע שלישי על תקע הכבל, אשר מעוצב כך שיתאים לחריץ ההארקה העגול על שקע שקע. נוכחות השן השלישית הזו מצביעה על כך שלמכשיר יש מערכת הארקה, וחיוני שייחברו אלה לשקעים מקורקעים. יש אנשים שידוע כי הם מנתקים את שקע ההארקה על תקע מכשיר כדי להתאים אותו לשקע או כבל מאריך שאין בו חריץ הארקה. זהו תרגול מסוכן ביותר העלול לגרום לזעזוע אם החיווט הפנימי במעגלים הקצרים של המכשיר.
תקע מתאמים
רוב האנשים מכירים את מתאמי התקע מאשר מאפשרים הכנסה של תקעים בעלי שלוש שקעים לתקעים לשקע בעל שני חריצים. חשוב לציין כי אלה מציעים הגנה הארקה רק אם חוט הצמה או לולאת המתכת במתאם מחוברים כראוי לבורג ההרכבה בצלחת כיסוי השקע, ואם בורג לוח הכיסוי מחובר לקופסת מתכת ואם אותה מתכת. התיבה מקורקעת כראוי. זה לא דבר בטוח, בשום דרך, ולכן יש להשתמש במתאמים בעלי שלושה חודים עד שני חריצים בזהירות רבה, אם בכלל. הפיתרון הטוב יותר הוא לחבר תקעים עם שלושה חודים רק לתקעים עם שלוש חריצים המונעים.
כאשר אין אפשרות לשקע מקורקע, כמו בחיווט ישן, מוצעת הגנה מסוימת על ידי התקנת תקע GFCI (מפסק מעגל תקלה בקרקע) באותו מקום. ה- GFCI ירגיש תקלות קרקע ויכבה את הכוח לפני שינוף זרם יכול לגרום לבעיות. חשוב לציין כי השימוש ב- GFCI לא יוצר למעשה מסלול הארקה; זה רק הופך את המוצא הלא מקורה לבטוח במקצת.
כמובן שלא לכל מכשירי המכשירים והתקני הפלאגין יש תקע הארקה בעל שלוש שיניים, ואלו עדיין בטוחים לשימוש, מכיוון שבדרך כלל יש להם קונסטרוקציה כפולה מבודדת אשר ממזערת את הסיכון למעגלים קצרים.