Elektriseadmete kaitsemaandamine
Vahelduvvool pingega 230 V on inimesele ohtlik. Tavaliselt võetakse arvutustes täiskasvanud inimese keha elektritakistuseks 1000 Ω. Seega võib pinge 230 V tekitada inimese kehas voolu tugevusega üle 0,2 A. Inimesele on eluohtlik aga vool tugevusega alates 0,1 A.
Inimese kehas tekib elektrivool siis, kui inimene on üheaegselt kokkupuutes faasijuhtme ja nulljuhtmega või faasijuhtme ja maaga. Elektrilöögi võib saada näiteks juhul, kui ühe käega puudutada rikkis elektriseadme pingestatud metallosa, teisega aga maandatud veekraani või keskkütteradiaatorit. Kuna nulljuhe on maandatud, siis pingestatud elektriseadme ja veetoru üheaegsel puudutamisel sulgub vooluring läbi inimese ning inimene saabki elektrilöögi. Vahelduvvoolu mõju inimesele sõltub peale voolutugevuse suuruse ka elektrivoolu kestusest inimese kehas, inimese tervislikust seisundist ja voolu kulgemise teekonnast kehas.
1. Millistel juhtudel võib inimene saada elektrilöögi?
Et elektriseadet oleks ohutum kasutada, ühendatakse elektriseadme metallkere või seadme välised metallosad kaitsejuhtme abil elektrikilbis oleva maanduslatiga. Maanduslatt on ühendatud neutraaljuhtme ja maaga. Juhul, kui elektriseadme metallkere pingestub, tekib vooluring, mis koosneb faasijuhtmest, seadme metallkerest ja kaitsejuhtmest. Kuna nende juhtide takistus on väga väike, tekib lühisevool ja rakendub tööle kaitse, mis katkestab elektrivoolu.
2. Miks on vajalik elektriseadme kaitsemaandus?
Kaitsejuhtme abil maanduslatiga ühendatud elektriseade on kaitsemaandatud. Kaitsemaandatud elektriseade ühendatakse elektrivõrku kaitsekontaktidega pistiku ja pistikupesa kaudu. Sellises pistikupesas on neli klemmi: üks klemm on ühendatud faasijuhtmega, teine nulljuhtmega ja pesa külgedel asuvad kaitsejuhtme klemmid eraldi juhtme abil maanduslatiga.
Vaatleme kahe näite abil, kuidas elektriseadme kaitsemaandus suurendab seadme käsitsemise ohutust.
Olgu näiteks elektripliit kaitsemaanduseta. Oletame, et faasijuhtme isolatsioonikiht on vigastatud ja selles kohas puutub faasijuhe vastu pliidi metallkeret. Selle tulemusena pliidi metallkere pingestub. Kuna kaitsemaanduseta elektripliidi metallkerel puudub ühendus nulljuhtmega, siis vooluringis lühist ei teki. Pingestatud metallkerega elektripliit töötab nagu tavaliselt. Kui pliidi metallkeret puudutab maaga ühenduses olev inimene, tekib inimese kehas ohtliku tugevusega elektrivool, sest elektrivõrgu neutraaljuhe on ühendatud maaga. Isegi sel juhul ei pruugi kaitse tööle hakata, sest voolutugevus juhtmetes ja inimese kehas ei ole nii suur, et kaitse rakenduks.
3. Miks ei rakendu tööle kaitse, kui pingestub kaitsemaanduseta elektriseadme metallkere?
Kaitsemaandusega elektripliit on aga inimesele ohutu. Eelkirjeldatud rikke korral kulgeb elektrivool faasijuhtmest läbi pliidi metallkere ja kaitsejuhtme maanduslatini. Et maanduslatt ja neutraaljuhe on ühendatud, tekib vooluring, mille takistus on väga väike. Voolutugevus suureneb järsult ning kaitse rakendub tööle. Voolu katkemine annab elektripliidi kasutajale märku, et see ei ole korras ja vajab remonti.
4. Miks rakendub tööle kaitse, kui pingestub kaitsemaandusega elektriseadme metallkere?
Elektriseadmed, mille ühendusjuhtme pistikul on ainult kaks klemmi, pole kaitsemaandatud. Kui selline seade on metallkerega, on alati oht, et seadme kere võib olla pingestatud. Ühendusjuhtme väiksemgi isolatsioonirike võib seadme muuta eluohtlikuks, sest kaheklemmilise pistiku võib ju pistikupessa suruda nii, et kord on faasijuhtmega ühendatud pistiku üks, kord teine klemm. Enne kaitsemaanduseta elektriseadme teise kohta paigaldamist tuleb ohutuse eesmärgil pistik kindlasti pistikupesast välja tõmmata.
5. Miks on ohtlikud elektriseadmed, mille ühendusjuhtme pistik on kahe klemmiga?
- Kui ta on üheaegselt ühenduses faasi- ja neutraaljuhtmega.
- Kui ta on ühenduses maaga.
- Kui ta on üheaegselt ühenduses neutraaljuhtme ja maaga.
- Kui ta on üheaegselt ühenduses faasijuhtme ja maaga.
- Rikke tõttu pingestatud kaitsemaanduseta metallist elektriseadet puudutades.
- Rikke tõttu pingestatud kaitsemaandusega metallist elektriseadet puudutades.
