Aarding is een principe van elektriciteit dat huiseigenaren soms voor een raadsel stelt. Om het belang ervan voor een huisbedradingssysteem te begrijpen, is het belangrijk iets te weten over de aard van de elektrische energiestroom.
Wat is elektrische aarding?
Aarding biedt overtollige elektriciteit de meest effectieve en veiligste route van een apparaat terug naar de aarde via een elektrisch paneel. Elektrische aarding is een reservepad dat over het algemeen alleen wordt gebruikt als er een storing is in het bedradingssysteem.
Enkele basisprincipes van elektriciteit
De elektrische stroom in het bedradingssysteem van uw huis bestaat uit een stroom elektronen binnen metalen circuitdraden. De stroom komt in twee vormen, een negatieve en een positieve lading, en dit geladen elektrische veld wordt gecreëerd door enorme generatoren die door het nutsbedrijf worden bediend, soms vele honderden kilometers verderop. Het is deze gepolariseerde lading die in feite de stroom van elektrische stroom vormt, en het komt bij uw huis aan via een uitgebreid netwerk van hoogspanningsdraden, onderstations, en transformatoren die het landschap bedekken.
De negatieve helft van de lading is de “hete” stroom. In het bedradingssysteem van uw huis wordt de hete stroom gewoonlijk gedragen door zwarte draden, terwijl de neutrale draden, die wit zijn, de positieve lading dragen. Beide sets draden komen uw huis binnen via de hoofddraden van het elektriciteitsnet, lopen door uw elektriciteitspaneel, en lopen naast elkaar door elk circuit in uw huis.
De fysica van elektrische stroom is ingewikkelder dan de meeste eenvoudige verklaringen kunnen overbrengen, maar in essentie probeert elektriciteit zijn elektronen terug te brengen naar “aarde” – dat wil zeggen, zijn negatieve energie te ontladen en terug te keren naar het evenwicht. Normaal gesproken keert de stroom terug naar de aarde via de neutrale draden in het elektrische systeem. Maar als er een defect optreedt, kan de hete stroom in plaats daarvan door andere materialen stromen, zoals houtskeletbouw, metalen leidingen of brandbare materialen in uw huis. Dit is wat er kan gebeuren in een kortsluiting-situatie, waar de meeste elektrische branden en schokken hun oorsprong vinden. Er is sprake van kortsluiting wanneer elektriciteit buiten de draden loopt waar het doorheen hoort te stromen – met andere woorden, wanneer het een kortere weg naar de aarde neemt.
Het aardingssysteem voor thuis
Om dit gevaar te voorkomen, bevat het elektrische systeem van uw huis een back-up plan – een systeem van aardingsdraden dat parallel loopt aan de hete en neutrale draden. Het biedt een alternatief pad voor elektrische stroom om te volgen als er een storing optreedt in het systeem van warme en neutrale draden die normaal de stroom transporteren. Als bijvoorbeeld een draadverbinding losraakt of een knaagdier een draad doorknaagt, leidt het aardingssysteem de zwerfstroom via dit alternatieve pad terug naar de aarde voordat het brand of een schok kan veroorzaken.
Het aardingstraject wordt over het algemeen gevormd door een systeem van blanke koperdraden die met elk apparaat en elke metalen elektriciteitskast in uw huis zijn verbonden. In standaard NM-kabels met mantel is deze blanke koperdraad samen met de geïsoleerde geleidende draden in de kabel opgenomen. De blanke koperen aardingsdraden eindigen in een aardingsstaaf in uw hoofd servicepaneel, en die aardingsstaaf is op zijn beurt verbonden met een aardingsstaaf die diep in de aarde buiten uw huis wordt gedreven. Dit aardingssysteem biedt een weg van de minste weerstand voor elektriciteit om terug te keren naar de aarde, mocht er een breuk in het bedradingssysteem zijn waardoor elektriciteit kan “lekken” uit het preferente systeem van zwarte en witte stroomkabels.
In de meeste huisbedradingssystemen, kan het bewijs van het aardingssysteem worden gezien bij elk stopcontact, waar de derde ronde gleuf in de voorkant van het stopcontact de aardingsaansluiting vertegenwoordigt. Wanneer een geaard apparaat in zo’n stopcontact wordt gestoken, is de ronde aardingspen direct verbonden met het systeem van blanke koperen aardingsdraden binnen de huiscircuits.
Niet alle huizen hebben dit uitgebreide en complete aardingssysteem dat wordt gevormd door een netwerk van blanke koperdraden. Hoewel een dergelijk aardingssysteem standaard is in huizen met stroomonderbrekers die zijn bedraad met ommantelde NM-kabel, kunnen oudere bedradingssystemen die vóór 1965 zijn geïnstalleerd, worden geaard via metalen leidingen of metalen kabels, en niet via naakte koperen aardingsdraden. En zelfs oudere systemen die vóór 1940 zijn geïnstalleerd, hebben mogelijk geen enkele vorm van aarding. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de bedrading van buizen en pijpen, waar geen enkele vorm van aarding aanwezig is. Veel oudere systemen zijn al aangepast, en het is een goed idee om dit te laten doen als uw bedrading van deze oudere generatie is. Een aanwijzing dat uw bedrading oud is, is wanneer de stopcontacten twee gleuven hebben in plaats van drie. Dit geeft aan dat de stopcontacten mogelijk niet geaard zijn.
Ingebouwde beveiliging
Uw huisbedradingssysteem bevat ook andere veiligheidsvoorzieningen om rampen te helpen voorkomen. Stroomonderbrekers of zekeringen beschermen en regelen elk afzonderlijk circuit. De stroomonderbrekers of zekeringen hebben twee functies: Ze beschermen de draden tegen oververhitting in het geval dat ze worden overbelast door te veel elektrische stroom die er doorheen wordt getrokken; ze detecteren ook kortsluiting en slaan af of “blazen” om de stroomstroom onmiddellijk te stoppen wanneer zich problemen voordoen. Bij een kortsluiting of aardlek veroorzaakt een plotselinge vermindering van de weerstand een oncontroleerbare hoeveelheid stroom, en de stroomonderbreker reageert hierop door af te slaan.
Ten slotte is het vrij gebruikelijk dat de metalen loodgietersbuizen in uw huis ook zijn aangesloten op het aardingstraject. Dit biedt extra bescherming als elektriciteit in contact komt met deze metalen leidingen. Vaak wordt deze aarding tot stand gebracht door een aardedraad die aan een metalen waterleiding in de buurt van uw boiler wordt geklemd.
Aarding van apparaten
Niet alleen uw huisbedrading heeft een aardingssysteem voor de veiligheid, maar veel inplugbare apparaten en toestellen hebben dat ook. Elektrisch gereedschap, stofzuigers en vele andere apparaten zijn veel veiliger als ze een derde pin aan de stekker hebben, die zo is gevormd dat hij in de ronde aardingsopening van een stopcontact past. De aanwezigheid van deze derde pin geeft aan dat het apparaat een aardingssysteem heeft, en het is van essentieel belang dat deze apparaten op geaarde stopcontacten worden aangesloten. Het is bekend dat sommige mensen de aardingspin van een stekker van een apparaat afknippen om hem in een stopcontact of verlengsnoer te laten passen dat geen aardingspin heeft. Dit is een uiterst gevaarlijke praktijk die tot een schok kan leiden als de interne bedrading van het apparaat kortsluiting maakt.
Stekkeradapters
De meeste mensen zijn bekend met de stekkeradapters waarmee driepolige stekkers in stopcontacten met twee gleuven kunnen worden gestoken. Het is belangrijk op te merken dat deze ALLEEN aarding bieden als de draad of metalen lus op de adapter goed is bevestigd aan de montageschroef op de afdekplaat van het stopcontact, EN als die schroef op de afdekplaat is verbonden met een metalen doos EN als die metalen doos goed is geaard. Dit is zeker geen zekerheid, dus drie-polige naar twee-sleuven adapters moeten met grote voorzichtigheid worden gebruikt, als ze al worden gebruikt. De beste oplossing is om driepolige stekkers alleen in geaarde stekkerdozen te steken.
Wanneer een geaard stopcontact niet mogelijk is, zoals bij oudere bedrading, wordt enige bescherming geboden door een GFCI (ground-fault circuit interrupter) stekkerdoos op die plaats te installeren.a De GFCI detecteert aardfouten en schakelt de stroom uit voordat zwervende stroom problemen kan veroorzaken. Het is echter belangrijk op te merken dat het gebruik van een GFCI niet echt een aardingstraject creëert; het maakt een ongeaard stopcontact alleen wat veiliger.
Natuurlijk hebben niet alle apparaten en plug-in apparaten een drie-polige geaarde stekker, en deze zijn nog steeds veilig te gebruiken omdat ze normaal gesproken een dubbel geïsoleerde constructie hebben die het risico van kortsluiting minimaliseert.