Zaštita od strujnog udara

Oštećena izolacija ili pogrešan priključak, mogu dovesti fazni napon na metalne dijelove uređaja. Doticanje predmeta pod gradskim naponom, može biti po život opasno. U kućanskim uređajima i strojevima, zbog toga metalni dijelovi kao što su kućišta, kutije, šasije i sl. moraju biti spojeni na uzemljenje, da bi sigurno bili na nultom potencijalu, odnosno bez napona prema zemlji. Uz to, instalacija se osigurava osiguračima, koji prekidaju strujni krug u slučaju nedopuštene jakosti struje, koja je obavezni pratilac kratkog spoja, tj. direktnog kontakta između faznog i nul-vodiča ili faznog i zaštitnog vodiča.

Time se uklanja opasnost od strujnog udara zbog doticanja metalnih dijelova uređaja. Tehničkim propisima o projektiranju i izvedbi strojeva i električnih instalacija propisano je, da svi uređaji koji koriste gradsku mrežu moraju biti uzemljeni. Za uzemljenje se u pravilu koristi posebna žica u elektro-instalacijama, koja je uvijek obojena žuto-zelenom bojom, a zove se zaštitni vodič. Na zidnim utičnicama s priključkom na zaštitni vodič, kontakti za uzemljenje (tzv. zaštitni kontakti) nalaze se po strani s obje strane utičnice. Takva utičnica zove se šuko utičnica, a uz nju se koristi odgovarajući šuko utikač.

Uređaji koji imaju dostupne metalne dijelove, moraju se na gradsku mrežu priključivati putem šuko utičnica i šuko utikača. Kabeli između šuko utikača i uređaja moraju biti trožilni, odnosno trebaju imati tri voda, od kojih onaj sa žuto-zelenom izolacijom mora biti priključena na metalne dijelove uređaja s jedne, a na zaštitne kontakte šuko utikača s druge strane. Jedino uređaji koji nemaju ni jedan vidljivi metalni dio (tj. koji se štite potpunom izolacijom), smiju biti priključeni dvožilnim kabelom putem običnih utičnica i utikača bez zaštitnih kontakata.

Opasnost od strujnog udara osobito je velika u vlažnim prostorima, jer vlaga jako povećava vodljivost, odnosno smanjuje električni otpor. Dodir s faznim vodičem ili predmetom pod naponom bit će smrtonosan ako smo u vodi (npr. u kupaonskoj kadi), a vrlo je opasan i ako dotičemo neki uzemljeni ili veliki metalni predmet, ili vodovodnu instalaciju koja najčešće predstavlja metalni spoj sa zemljom. Zato je u takvim prilikama posebno opasno koristiti električne aparate.

Na kraju, zabranjeno je vodovod koristiti umjesto uzemljenja, jer spojevi cijevi mogu imati veliki otpor, pa takvo kvazi-uzemljenje također može biti po život opasno.

Prolaskom struje kroz bilo koji otpornik ili vodič, na tom otporniku (ili vodiču) nastaje pad napona jednak umnošku jakosti struje i otpora među krajevima otpornika ili vodiča.

Sukladno tome, pad napona se događa i u svim vodovima gradske električne mreže. Da bi trošila dobila propisanih 220 V i u vrijeme jačeg opterećenja mreže, vodovi moraju biti dovoljno debeli, da se smanji njihov otpor, a time i pad napona, kako bi se razlike napona u neopterećenoj i opterećenoj mreži zadržale u granicama dopuštenih odstupanja. To je također razlog što električne instalacije trebaju projektirati stručnjaci, kako bi ispravno odredili potrebne debljine vodiča za svaku instalaciju.

Nadalje, pad napona nastaje i na zaštitnom vodiču, ako bi kroz njega prolazila struja. Na dugom i tankom ili slabo spojenom zaštitnom vodiču, mogao bi zato nastati i opasan dodirni napon ako bi fazni napon probio na metalne dijelove (tzv. masu). Zbog toga zaštitni vodič treba biti dovoljne debljine, ne smije se voditi preko prekidača, a ako ima spojeva, oni moraju biti dobro izvedeni i čvrsto stegnuti. Zaštitni vodič ne smije biti tanji od ostalih vodiča instalacije.

U kućnim instalacija umjesto posebnog zaštitnog vodiča ponekad se primjenjuje tzv. nulovanje, tj. priključenje nul-vodiča i na zaštitne kontakte šuko-utičnica.

U trofaznim električnim mrežama uz tri fazna vodiča instalacija sadrži poseban nul-vodič i poseban zaštitni vodič. Stoga priključni kabeli trofaznih električnih uređaja trebaju imati pet vodova, a priključak se izvodi trajnim priključkom ili trofaznom šuko utičnicom i takvim šuko-utikačem. Takve utičnice i utikači uz fazne priključke sadrže pomoćne kontakte na koje se priključuje nul-vodič i zaštitne kontakte na koje se priključuje žuto-zeleni zaštitni vodič.