Mi az a földelés? Miért kell egy konnektornak földelve lenni és hogyan csinálják?

Vegyünk egy egyfázisú generátort. Abból kijön két vezeték, ami között feszültségkülönbség van. Ha zárod az áramkört, akkor áram fog folyni a generátor egyik kivezetésétől a másikig. De akármelyiket fogod meg, akkor azzal nem zárod az áramkört. Ha csak egyetlen vezetéket fogsz meg, akkor az nem fog megrázni.

Jól hangzik. De mondjuk van két gép egymás mellett. Pl. egy mikrohullámú sütő, meg egy elektromos kávéfőző. Az egyiknél megsérül az egyik vezeték szigetelése, és hozzáér a készülék házához. Ha megfogod, nem történik semmi. A másiknál meg megsérül a másik vezeték szigetelése, és hozzáér a készülék házához. Ha ezt fogod meg, akkor sem történik semmi. Ha viszont az egyik kezeddel megfogod az egyiket, a másikkal a másikat, akkor zárod az áramkört. A probléma az, hogy a sérülés nem derül ki. Akár éveken át is fennállhat a helyzet, mire jön valaki, aki egyszerre érinti meg a két készüléket, és a hiba csak az áramütéssel derül ki.

Ezért azt csinálják, hogy a generátorból kijövő egyik vezetéket azonos potenciálra hozzák a Föld potenciájára. Ez lesz a nulla. A másik kivezetés lesz a fázis. Így annyit veszítettünk a dolgon, hogy ha pusztán a fázist fogod meg, akkor az – hacsak nem szigetelő gumicsizmában állsz – megráz, hiszen rajtad, a földön keresztül záródik az áramkör. De nézzük a dolog jó oldalát. Ha a nulla vezetékének szigetelése sérül meg egy készüléknél, akkor nincs gond. Ha a fázis és hozzá a házhoz, akkor viszont a földön keresztül záródik az áramkör, és a mondjuk lecsapja a biztosítékot. A hiba azonnal kiderül, anélkül, hogy amúgy valaki a közelben tartózkodna, kockáztatná valakinek az életét…

Már ha a készülék háza valóban érintkezik a földdel. Mert ha egy mikrohullámú sütő szigetelő gumitalpakon áll, akkor hiába ér hozzá a fázis a sütő burkolatához, nem záródik az áramkör, hiszen a sütő és a föld között van egy szigetelő gumitalp. Pont ezért a készülék házát le kell földelni. Nagyobb berendezéseknél ezt pl. meg lehet oldani úgy, hogy leversz egy fém karót a földbe, és vezetékkel összekötöd a berendezés házával. De nyilván ez mikrohullámú sütő esetén ez némileg macerás lenne, nem is nézne ki szépen.

Lehetne azt is csinálni, hogy a készüléken belül kötöd össze a nullát a készülék házával. Oké, csak a konnektorba be lehet dugni a dugót fordítva is. Ez nem jó. Mindenképpen kellene a készülék vezetékében, illetve a konnektorban egy extra vezeték, ami biztos, hogy földpotenciálon van, akár így dugod be, akár úgy. Innen lehetne azt csinálni, hogy a konnektorban kötöd rá a nullát erre a földelés kivezetésre. Sőt néha meg is csinálják ezt, pedig nagyon nem ajánlott. Mert ugye jön Pista bá, aki úgy gondolja, hogy csak ki tud cserélni egy konnektort, és szépen ráköti a fázist a földelés helyére. Ha bedugja a mikrót, akkor még nem záródik az áramkör, ha gumitalpon áll, de a mikró fém burkolatát megérintve máris záródik az áramkör. Pont ezért már amikor a lakásba, házba, akárhova bejön az villany, már eleve három vezeték jön be, a fázis, a nulla és a földelés. (Amúgy ennek vannak még extra előnyei is, de ne menjünk bele a részletekbe.)

Ha a konnektor nincs leföldelve, akkor látszólag nincs gond. Minden működik. De ha egy készülék úgy hibásodik meg, hogy a fázis ér a fém burkolathoz, akkor nem fog azonnal záródni az áramkör, rendszerint csak akkor, ha valaki hozzáér. Tehát van veszélye a dolognak.

A kisfeszültségű hálózatot tápláló transzformátorok csillagpontja földelt, innen indul a közös nullavezető és védővezető (PEN vezető). Majd általában a lakás betáplálási pontjánál szétválnak, nullára (N) és védővezetőre (PE). A konnektor belső érintkezőire a fázis (L) és a nulla van kötve. A földelés jellel ellátottra pedig a védővezető. Tulajdonképpen a nulla- és a védővezető is le van földelve, de a kettő között van egy lényeges különbség: a nullavezetőn üzemszerűen folyik áram, a védővezetőn üzemszerűen nem folyik áram. A védővezető szerepe az, hogy, amikor valamilyen hiba miatt a fázis rákerül egy gép fémburkolatára (testzárlat), akkor a kialakuló zárlati áram leoldja a kismegszakítót, vagyis a védővezetőn csak hiba estén folyik áram. Ezzel megvéd az áramütéstől, enélkül, megérintve a testzárlatos gép fémburkolatát áramütés veszélye áll fenn. A védővezető szabványos színe a zöld-sárga.

Régen voltak védőérintkező nélküli konnektorok is, de ezek a mai szabványoknak nem felelnek meg.