תקלות קרקע לעומת קצר חשמלי: מה ההבדל?

מספר בעיות חשמליות יכולות לגרום לאותו סימפטום לכאורה: מעגל שמת פתאום מת וגורם לנורות ומכשירים להפסיק לעבוד. שני מצבים קשורים זה לזה שעלולים לגרום לבעיה זו הם קצר חשמלי ותקלות בקרקע. יש הרבה בלבול לגבי ההבדל המדויק בין התנאים הללו, ואפילו חשמלאים מקצועיים לפעמים לא מסכימים על הגדרות מדויקות.

מהי תקלה קרקעית?

מערכת חשמל יכולה לחוות מספר סוגים שונים של תקלות המוגדרים כזרם חשמל לא תקין. תקלה בקרקע היא סוג של תקלה בה המסלול הבלתי מכוון של הזרם החשמלי התועה זורם ישירות לאדמה (לקרקע). גם כאן המעגל "קצר", בכך שהוא עקף את חיווט המעגל, כך שניתן להגדיר טכנית תקלה בקרקע כסוג קצר. וכמו בכל קצר חשמלי, ההשפעה המיידית היא ירידה פתאומית בהתנגדות שגורמת לזרם זרם בצורה חסרת מעצורים. כמו סוגים אחרים של מעגלים קצרים, גם תקלה בקרקע גורמת למפסק להיפסק בגלל הזרימה הבלתי מבוקרת.

אך עבור חשמלאי, תקלה בקרקע מוגדרת בדרך כלל כמצב בו חוט חם יוצר קשר עם חוט ההארקה או עם חלק מקורקע של המערכת, כמו תיבת חשמל ממתכת. חשמלאים, אם כן, חושבים על תקלה בקרקע שהיא שונה מקצר חשמלי, אם כי מהנדס חשמל יראה זאת אחרת.

הסכנה העיקרית לתקלות קרקע מגיעה בסבירות להלם אם אדם נמצא במקרה במסלול עם ההתנגדות הכי פחות קרקעית. זו הסיבה שסכנת ההלם בולטת הרבה יותר במצבים בהם אדם עומד על הקרקע או במקום לח.

הגנה מפני תקלות קרקע מוצעת על ידי מפסקים שנוסעים אם זרם החשמל עולה פתאום, ועל ידי מערכת חוטי הארקה במעגלים המספקים מסלול ישיר חזרה לקרקע אם זרם זרם מחוץ לחיווט המעגל שהוקם. ישנם גם שקעי מפריע למעגל תקלות בקרקע בהם ניתן להשתמש במצבים בהם תקלות קרקע הן סבירות במיוחד, כגון במקומות חיצוניים, ליד גופי אינסטלציה ובמקומות מתחת לכיתה.

מה זה קצר חשמלי?

קצר חשמלי הוא כל זרימה חשמלית החורגת מחוץ למעגל המיועד שלה עם התנגדות מועטה או ללא זרימה זו. הסיבה הרגילה היא חוטים חשופים הנוגעים זה בזה או חיבורי חוטים שהתפרקו. ההשפעה המיידית היא שכמות גדולה של זרם פתאום מתחילה לזרום. זה בתורו גורם למפסק להידלק, ועוצר באופן מיידי את כל הזרימה הנוכחית. מצב זה מכונה מעגל "קצר" מכיוון שהזרם עוקף את חיווט המעגל המלא וזורם מיד למקור בדרך קצרה יותר.

עבור חשמלאים, קצר מוגדר בדרך כלל כמצב בו חוט חם יוצר קשר עם חוט ניטרלי, כמו למשל כאשר חוט חם מתרופף מחיבורו ויוצר קשר עם החוט הנייטרלי.

מעגלים קצרים יכולים להתרחש כאשר בידוד על חוטים נמס וחושף חוטים חשופים. הסכנה העיקרית של קצר חשמלי היא קשת או ניצוץ שעלולים להתרחש כאשר זרם חשמלי קופץ מחוט חם לניטראלי. מצב זה יכול לגרום לשריפות בקלות. מעגלים קצרים יכולים להתרחש גם בתוך החיווט של מכשירים בודדים, כגון מנורות או מכשירי פלאג-אין אחרים. כבלי הארכה חשמליים מרוטים או פגומים בדרך אחרת יכולים גם לגרום לקצר.

הגנה מפני מעגלים קצרים ניתנת בעיקר על ידי מפסקים, שמנתקים ומכבים את המעגל כאשר הזרם מתחיל לזרום בצורה בלתי מבוקרת. כיום משתמשים בדרך כלל בסוג מיוחד של מפסק, מפריע למעגל תקלות בקשת (AFCI). הוא חש קשת, או ניצוץ, ומכבה את הזרם עוד לפני שזרם הזרם מעמיס על המפסק.

כשזו תקלה בקרקע או קצר חשמלי

שני מעגלים קצרים וגם תקלות קרקע יכולות לקרות אם אינך מצליח לכבות את החשמל למעגל לפני שתעבוד עליו. חוטים חשופים יכולים בהכרח לגעת במקומות הלא נכונים: חוט חם לחוט ניטרלי פירושו קצר חשמלי שגורם לעופרי ניצוצות; חוט חם לחוט הארקה, או לתיבת מתכת מקורקעת פירושו תקלה בקרקע והלם אפשרי. כדי להימנע מבעיות חמורות אלה, כבה תמיד את המעגל לפני שתתחיל לעבוד על חלק כלשהו בו.

סיבות נפוצות לתקלות קרקע

• מים דולפים לתיבת חשמל עלולים לגרום לתקלה בקרקע, מכיוון שמים הם מוליכים לחשמל.
• חוטים חמים בלויים או חוטים חמים שאינם מושבים לחלוטין במסופים שלהם עלולים לבוא במגע עם חוטי קרקע או התקני הארקה או תיבות.
• כלי חשמל או מכשירי חשמל ללא בידוד מתאים עלולים לגרום לתקלה בקרקע אם חיווט פגום גורם לזרם זרם ישירות לקרקע. בעבודה בחוץ או מתחת לכיתה, תמיד חבר כלים לשקעי GFCI או השתמש בכבלים מאריכים המוגנים על ידי GFCI.

סיבות שכיחות לקצר

• חיבור רופף על אחד משני החוטים בתיבת חיבור או תיבת יציאה עלול לגרום לקצר.
• קצר יכול להתרחש כאשר חוט מחליק מהמסוף במכשיר חשמלי, כמו שקע. כאשר הוא נוגע בחוט אחר, נוצר קצר חשמלי.
• מכשיר עלול להיתקל בבעיית חיווט פנימית, מה שגורם לחוט חם ולחוט ניטרלי לגעת בו בטעות.
• חרקים או מכרסמים עשויים ללעוס את בידוד החוטים ולגרום לקצר חשמלי בין שני חוטים בתוך צרור כבלים.