Che cos'è un GFCI?

credit: Home Electrical Quando si attiva un ricettacolo GFCI, lo si reimposta premendo il pulsante di reset.

Quando l'elettricità residenziale era agli albori all'inizio del XX secolo, i circuiti non includevano un percorso di terra e gli shock erano comuni. Potresti ricevere uno shock semplicemente accendendo un interruttore della luce o toccando un apparecchio. Per ovviare a questo, il National Electrical Code (NEC) iniziò a richiedere la messa a terra nel 1947, prima per i punti vendita della lavanderia e entro il 1962 per tutti i circuiti di diramazione di un edificio. La fisica è complicata, ma fondare un circuito fondamentalmente fornisce all'elettricità un percorso verso terra, quindi non troverà quel percorso attraversando il corpo di una persona o materiali da costruzione che sono infiammabili.

Un percorso di messa a terra riduce la probabilità di shock, ma non è raro che tale percorso venga compromesso dall'isolamento usurato o da una connessione allentata nel sistema. Quando ciò accade, una persona può ancora subire uno shock grave e persino fatale. L'esempio più noto è una persona che rimane scioccata mentre maneggia involontariamente uno strumento o un apparecchio non isolato, come un trapano o un asciugacapelli, mentre si trova in acqua o su un terreno bagnato.

Lo scopo principale di un GFCI è prevenire questo tipo di incidenti quando il percorso di messa a terra non funziona correttamente. GFCI è un acronimo che sta per interruttore di circuito di guasto a terrae talvolta viene abbreviato in GFI o interruttore di guasto a terra. Fondamentalmente è un interruttore ad azione rapida che arresta il flusso di elettricità prima che qualcuno si faccia male. Un GFCI non ha principalmente lo scopo di prevenire gli incendi - questo è il compito di un AFCI, o un interruttore di circuito di guasto dell'arco - ma può anche farlo eliminando la possibilità di cavi surriscaldati che si verificano durante un guasto a terra.

Come funziona un GFCI?

Un dispositivo GFCI contiene circuiti a stato solido che monitorano la quantità di corrente che va al carico dal dispositivo e la quantità restituita. Queste misure dovrebbero essere sempre le stesse. Se il segnale elettrico che ritorna al dispositivo dal carico è diverso dal segnale che va al carico, il GFCI interviene, aprendo il circuito e arrestando il flusso di elettricità. I GFCI sono progettati per rispondere a differenze di segnale molto ridotte (da 4 a 5 mA (milliampere)) e rispondono rapidamente, in genere entro meno di 1/10 di secondo.

Tipi di dispositivi GFCI

credito: Ace Hardware Gli interruttori GFCI eliminano la necessità di singoli punti vendita GFCI.

I GFCI hanno iniziato ad apparire come prese elettriche nel 1971 e le prese sono ancora il tipo più comune di dispositivo GFCI. Un ricettacolo GFCI è facile da distinguere da uno convenzionale poiché ha due pulsanti disposti verticalmente sulla faccia frontale. Il pulsante in alto, che può essere rosso o meno, è il pulsante che reimposta l'interruttore interno dopo lo scatto e il pulsante in basso, che può essere nero, è un pulsante di prova. Quando lo spingi dentro, l'interruttore scatta.

Gli interruttori GFCI sono un'altra forma di dispositivo di protezione dai guasti a terra. Un interruttore GFCI differisce da uno convenzionale avendo un filo bianco che deve essere collegato al bus neutro nel pannello per garantire che l'interruttore possa monitorare la corrente di ritorno attraverso il circuito. Un interruttore GFCI protegge un intero circuito e costa circa tre prese GFCI. Ma proteggerà l'intero circuito da guasti a terra.

credito: i cavi di prolunga Online Power DistributionGFCI forniscono una protezione istantanea da guasti a terra.

Quando hai bisogno di una protezione GFCI istantanea, hai due opzioni temporanee. Uno è un connettore portatile GFCI che si collega a un connettore convenzionale e fornisce una protezione da guasto a terra per qualsiasi dispositivo collegato. Come una presa permanente GFCI, una portatile ha due pulsanti disposti verticalmente per ripristinare l'interruttore e testarlo. L'altra opzione temporanea è una presa GFCI con filo. Questo si collega anche a una presa convenzionale e sembra una normale prolunga ad eccezione del modulo GFCI integrato con i suoi familiari pulsanti di ripristino e test. Tutto ciò che si collega a un cavo GFCI ha una protezione da guasto a terra. Se sono necessari più punti vendita, è possibile acquistare un alimentatore GFCI.

Dove NEC richiede prese GFCI?

credito: Vista RemodelingLe prese vicino ai lavelli della cucina e del bagno devono avere una protezione GFCI.

Il NEC ha iniziato a richiedere prese GFCI nel 1971, ma solo nelle aree piscina. Ha rapidamente esteso il requisito a tutti i recipienti esterni, quindi ai cantieri e ai bagni e gradualmente ad altre aree di un edificio. L'edizione 2017 del NEC (un documento ufficiale che viene rivisto ogni tre anni) richiede GFCI in luoghi in cui è probabile che sia presente acqua. Questi includono:

• bagni
• garage
• All'aperto
• Scantinati incompiuti
• Spazi di scansione
• cucine
• Lavanderia
• Piscine e aree benessere

Tutti i circuiti protetti da un interruttore GFCI non richiedono prese GFCI separate. Poiché la protezione GFCI è richiesta in così tante località, l'installazione di un interruttore GFCI è spesso un'alternativa economica all'installazione di prese individuali.

Gli interruttori e le prese GFCI devono essere ripristinati quando scattano, quindi devono essere accessibili. Il codice non consente l'installazione di una presa GFCI dietro un ostacolo, come un divano o una libreria.

Doppi dispositivi GFCI / AFCI per una protezione totale

credito: Schneider ElectricCombination Prese e interruttori GFCI / AFCI stanno diventando standard.

Un dispositivo GFCI protegge da un'ondata di corrente che potrebbe potenzialmente fulminare qualcuno, mentre un dispositivo AFCI protegge da archi elettrici che potrebbero provocare un incendio. Entrambi i tipi di protezione sono obbligatori dal codice, che richiede AFCI in ancor più luoghi rispetto ai requisiti GFCI. Poiché AFCI e GFCI sono alla ricerca di cose diverse, lavorano in modi diversi. Un AFCI non confronta la corrente in entrata e in uscita. Al contrario, monitora le caratteristiche attuali della forza e della forma d'onda, che lo aiutano a riconoscere quando si verifica un'anomalia, come un arco o uno scintillio.

Poiché entrambi i GFCI e gli AFCI forniscono protezione critica e sono richiesti dal NEC, i produttori hanno iniziato a integrare entrambe le funzioni in prese, prese di corrente portatili e interruttori automatici. Se non si installano interruttori o prese a doppia funzione, è comunque possibile ottenere entrambi i tipi di protezione installando interruttori AFCI e prese GFCI in tutti i luoghi in cui NEC li richiede. Tuttavia, la strategia più semplice ed efficace, sebbene non necessariamente meno costosa, è quella di installare interruttori GFCI / AFCI combinati per tutti i circuiti che richiedono protezione GFCI o AFCI.