Earthing, grounding basics

http://www.fluke.com/fluke/usen/solutions/earthground/groundingbasics.htm

Grounding Basics

Components of a Ground Electrode

• Ground conductor
• Connection between the ground conductor and the ground electrode
• Ground electrode

1. The ground electrode and its connection
   The resistance of the ground electrode and its connection is generally very low. Ground rods are generally made of highly conductive/low resistance material such as steel or copper.
2. The contact resistance of the surrounding earth to the electrode
   The National Institute of Standards (a governmental agency within the US Dept. of Commerce) has shown this resistance to be almost negligible provided that the ground electrode is free of paint, grease, etc. and that the ground electrode is in firm contact with the earth.
3. The resistance of the surrounding body of earth
   The ground electrode is surrounded by earth which conceptually is made up of concentric shells all having the same thickness. Those shells closest to the ground electrode have the smallest amount of area resulting in the greatest degree of resistance. Each subsequent shell incorporates a greater area resulting in lower resistance. This finally reaches a point where the additional shells offer little resistance to the ground surrounding the ground electrode.

So based on this information, we should focus on ways to reduce the ground resistance when installing grounding systems.

What Affects the Grounding Resistance?

First, the NEC code (1987, 250-83-3) requires a minimum ground electrode length of 2.5 meters (8.0 feet) to be in contact with soil. But, there are four variables that affect the ground resistance of a ground system:

1. Length/depth of the ground electrode
2. Diameter of the ground electrode
3. Number of ground electrodes
4. Ground system design

Length/Depth of the Ground Electrode

One very effective way of lowering ground resistance is to drive ground electrodes deeper. Soil is not consistent in its resistivity and can be highly unpredictable. It is critical when installing the ground electrode, which it is below the frost line. This is done so that the resistance to ground will not be greatly influenced by the freezing of the surrounding soil.Generally, by doubling the length of the ground electrode you can reduce the resistance level by an additional 40 %. There are occasions where it is physically impossible to drive ground rods deeper—areas that are composed of rock, granite, etc. In these instances, alternative methods including grounding cement are viable.

Diameter of the Ground Electrode

Increasing the diameter of the ground electrode has very little effect in lowering the resistance. For example, you could double the diameter of a ground electrode and your resistance would only decrease by 10 %.

Number of Ground Electrodes

Another way to lower ground resistance is to use multiple ground electrodes. In this design, more than one electrode is driven into the ground and connected in parallel to lower the resistance. For additional electrodes to be effective, the spacing of additional rods need to be at least equal to the depth of the driven rod. Without proper spacing of the ground electrodes, their spheres of influence will intersect and the resistance will not be lowered.To assist you in installing a ground rod that will meet your specific resistance requirements, you can use the table of ground resistances, below. Remember, this is to only be used as a rule of thumb, because soil is in layers and is rarely homogenous. The resistance values will vary greatly.

Ground System Design

Simple grounding systems consist of a single ground electrode driven into the ground. The use of a single ground electrode is the most common form of grounding and can be found outside your home or place of business. Complex grounding systems consist of multiple ground rods, connected, mesh or grid networks, ground plates, and ground loops. These systems are typically installed at power generating substations, central offices, and cell tower sites.Complex networks dramatically increase the amount of contact with the surrounding earth and lower ground resistances.

Type of soil	Soil resistivity	Earthing resistance
		Ground electrode depth (meters)			Earthing strip (meters)
	M	3	6	10	5	10	20
Very moist soil, swamplike	30	10	5	3	12	6	3
Farming soil, loamy and clay soil	100	33	17	10	40	20	10
Sandy clay soil	150	50	25	15	60	30	15
Moist sandy soil	300	66	33	20	80	40	20
Concrete 1:5	400	-	-	-	160	80	40
Moist gravel	500	160	80	48	200	100	50
Dry sandy soil	1000	330	165	100	400	200	100
Dry gravel	1000	330	165	100	400	200	100
Stoney soil	30,000	1000	500	300	1200	600	300
Rock	107	-	-	-	-	-	-

Tango dancing in street of Argentina capital

Tango is type of Baal room dance , very popular in Argentina. In the capital city, couple are seen dancing on the street, while putting a hat on the floor. Tourists drop in money if impressed by the dance. It is a sort of refined begging.

Street dancers outside the Recoletta Cemetery in Buenos Aires Argentina dancing to some 

 Tango.

Earthing

Http://xa.yimg.com/kq/groups/4164488/669480774/name/IS+3043+Earthing(1).pdf

Above site is for those, who wish to specialise in earthing.
Click on the above address or copy it and paste it in the address window.

3 way switch

http://www.brighthubengineering.com/diy-electronics-devices/72537-design-your-own-home-wiring-layouts-with-these-basic-diagrams/#





http://search.babylon.com/imageres.php?iu=http://www.electrical-online.com/wp-content/uploads/2010/12/Typical-wiring-method-for-light-box-termination.gif&ir=http://www.electrical-online.com/all-about-wiring-diagrams/&ig=http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRz3SxkcMVLKKYtgCyhslLCrTVr1lclOsmiIiAgVdP0iQKF2WiMx9SBPOw&h=368&w=354&q=home+wiring+basics&babsrc=NT_ss













          

Note that in this case, a larger than normal device box is required at switch #1 location, due to box fill calculations (most regular size boxes will only accommodate five wires; in this situation, you will have seven wires).




 

Wiring a 4-Way Switch

The 4-way circuit is used when you want to control the light or lights from two or more locations.  This article and detailed wiring diagram outlines the steps to wiring a typical 4-way switch.

4-Way Switching Circuits

If you understand the logic behind the 3-way circuit, the 4-way will not seem that difficult.

When Do You Need a 4-Way Switch?

The 4-way is used when you want to control the light or lights from two or more locations.

4-Way Switch – NOT To Be Confused With a 2-Pole Switch!

A 4-way switch has four terminals (do not confuse with and purchase a 2-pole switch by mistake).

The 4-way terminals are labeled “In” and “Out” (two of each). The mechanics of this switch are simple, in that they either switch the travellers straight through, or criss-cross them.

To add more than three locations for one set of lights, you would just insert more 4-way switches in between the two 3-ways. The following diagram illustrates the easiest way to connect a 4-way circuit.

Electric Power Facilities

Electric Power Facilities

There are two basic types of power lines: transmission lines and distribution lines. Transmission lines are high-voltage power lines.

The high voltage allows electric power to be carried efficiently over long distances from electrical generation facilities to substations near urban areas.

In the United States, most transmission lines use alternating current (AC) and operate at voltages between 50 and 765 kV (lkV or kilovolt = 1000 V).

Utilities use lower-voltage distribution lines to bring power from sub-stations to businesses and homes.

iDIstribution lines operate at voltages beloW
 50 kV. F

or residential customers, th
ese levels are further reduced to 120/240 V once the power reaches its destination.

Sockets

Sockets may be wired on ring circuits or radial circuits. Mostly rings are used, as they use less copper for most circuit layouts, they have safety advantages over radial circuits (sometimes debated), can provide more power, and cover more floor area per circuit.

Ring

Sockets are on 32A ring circuits in most house installations. These use a ring of cable (ie a loop), so that at the CU 2 cables are connected to the MCB instead of 1. An unlimited number of sockets may be connected on each ring.

One ring circuit per floor is a fairly common arrangement, but by no means the only option. Larger houses generally have more rings. Its also common to have a ring dedicated just for sockets in the kitchen since that is where you will find many of the highest power consumingappliances in a modern house.

2.5mm² cable is usually used for ring circuits. 4mm² is used when cable will be under insulation or bunched with other cables.

Spurs

Spurs are permitted, but sockets should be included in the ring rather than spurred wherever practical. Spurring is best only used for later additions to circuits.

Rules apply to the loading and number of sockets allowed on the end of a spur.

Spurring sockets prevents the easy later addition of more sockets in some positions, as a spur may not be spurred off a spur. Spurs also prevent the addition of more sockets at existing spurred positions, whereas a practically unlimited number of sockets can be added where a socket is in the ring. Bear in mind the number of sockets wanted has risen greatly over the years, and can only be expected to rise further.

Radial

Radial socket circuits are used less often. These use a single cable from CU to socket, then a single cable to the next socket along the line etc. Radials use more copper on most circuits, though less cable on physically long narrow shaped circuits. Connection faults have greater consequences than with ring circuits. (Confusion over the relative safety of ring & radial circuits is widespread.)

• 20A radials use 2.5mm² or 4mm² cable.
• 32A radials use 4mm² cable

star wiring

Use a Star Wiring Pattern

Seasoned professional installers use a Star Wiring Pattern. With star wiring, each outlet (jack) has its own individual “home run” of cabling extending back to the central distribution panel.

Using a “star” pattern for the wiring network ensures each outlet has its own “home” cable running to the distribution panel. This allows the flexibility to change the outlets services easily at a later date.

Easy basic house wiring diagram for phones, doorbells, and security systems

Here in India Voltage is  240 volts instead of  120 shown  here in  above photo

Learning electrical wiring basics In hindi

अर्थिंग
यार की IMPORTANCE  इमपोरटेनस समझो।
लोग रोज करंट लगने से मर रहे हैं !

ELCB , RCCB , RCD  की पूरी जानकारी लो .



यह RCCB अगर घर में लगीं हों तो,  किसी भी अप्लायंस की बॉडी में करंट लीक हो कर आने पर , हमारे उसे छूने से हमे शाक नहीं लगता क्यों की ,  आर सी सी बी ट्रिप हो जाती है और सरकट की  बिजली बंद हो जाती है .

कैसे काम करती है ?  सरकट में फेज लाइन और न्यूट्रल लाइन के करंट की मात्रा  बराबर होती है .अप्लायंस की बॉडी में करंट लीक हो कर आने पर न्यूट्रल लाइन का करंट कम पद जाता है .  RCCB फेज और न्यूट्रल लाइन के करंट को मिलाती रहती है और जब उस में फर्क  आता है , तो ट्रिप हो कर सरकट की बिजली बंद क्र देती है . पुरानी RCCB को तोड़ कर देखिये की यह कैसे काम करती है .

आर सी सी बी (RCCB or RCD) 

बिजली ऊप्क्र्ण  में करंट लीक होने पर हमे शाक ना लगे , यह काम 
आर सी सी बी (RCCB) करती है .

इस लिए आर सी सी बी (RCCB) लगवाना बहुत जरूरी है. देल्ही में तो कम्पलसरी हो गया है . ना लगवाने पर बिजली कनैक्शन नहीं मिलेगा .

ई एल सी बी  (ELCB) की  जगह, आज कल  लग रहीं हैं आर सी सी बी (RCCB or RCD) . ई एल सी बी  (ELCB) वोल्टेज से चलती थी अब आर सी सी बी (RCCB or RCD) करंट से चलती है .






कैसे फिट की जाती है ?

यह फेज़ और नयूटरल  के बीच लगाये जाते हैं. फेज और नुटरल की लाइन का करंट कम्पेयर करती रहती है जैसे ही फर्क आता है सर्कट को स्विच ऑफ़ कर देती है . यह फर्क  तब आएगा जब उपकरण में कहीं लीकेज होगी .


लीकेज होने पर फेज़ और नयूटरल  के करंट एम्पीयरज में फर्क आ जाता है और आर सी सी बी  (RCCB) ट्रिप कर जाती है और हमें करंट नही लगता 



इन्हें सही चलने के लिए  घर की अरथिन्ग  EARTHING  का सही होना बहुत ही जरूरी है .





जेनरेटर से निकलती हुई  L 1, L 2, L 3  तीनो फेज लाईने एक जगेह मिला दी जाती हैं , इसे  स्टार पॉइंट कहते हैं और इस पॉइंट को जमीन से क्नडकटर द्वारा कोनेकट कर दिया जाता है और इस के साथ ही जेनरेटर की बॉडी PE को भी जमीन के अर्थ से मिला दिया जाता है . यहाँ से एक तार अलग ले ली जाती है जिसे हम न्यूट्रल कहने लगते हैं .

अब यहाँ से  L 1, L 2, L 3 फेज और  N न्यूट्रल  और PE को आगे घरों में ले जाया जाता है।

अब मै तो कहूँगा अपने घर में 20 से 40 फूट गहरे लोहे के पाईप के दो बोर कम से कम 6 फीट की दूरी पर करिये। नीचे वहां तक जाईये जहां हमेशा सीलन रहे .

एक कापर की पलेट (साईज लोड के मुताबिक़ ) के साथ कापर की स्ट्रिप लाइन 

Copper Coils, Strip and Plates for Earthing System

सोल्डर करीए और उसे उस बोर में उतारो और दुसरे सिरे पर एक दूसरी कापर प्लेट में कई होल कर के सोल्डर करो और इस पलेट को बाहर अर्थिंग स्टैंड पर फिट कर दो . इस बोर को अब नमक और चूने से भर दो साथ में पानी भी डालो.
यह एक अर्थ स्टेशन बन गया . अब  अर्थिंग स्टैंड की  प्लेटों के होलज में घर की अर्थिंग की तारें ला कर जोड़ दो।

copper Busbar

 ऐसा दुसरे बोर में भी करो .





हर बिजली के बक्से तक अर्थ की तारें पहुँचाओ और टर्मिनल दो वो भी दो दो ? ता की अगर एक अर्थ कनेक्शन खुल जाए या लूज हो जाए , दूसरा हमे बचा ले . अर्थ की तार कापर की और वो भी लोड के हिसाब से मोटी होना जरूरी ? एयर क्नडी श न र के अर्थ की तारें मोटी , यहाँ बचत मत करें। सीलिंग फेन को भी अर्थ करना मत भूलो . इस के न करने से ज्यादा एलेक्टरिचियन ही मरते हैं ?

हर 6 महीने में एक बार घर की अर्थिंग जरूर चेक करो या करवाओ . सारे कनेक्शन टा ई ट करवाओ , टा की स्पार्किंग के कारण आग ना लग जा ए ? हर 15 साल बाद बिजली की पुरानी तारें बदल डालो . उन की पी वी सी की ला ई फ बस इतनी ही होती है।  दूकान का मेन स्विच रात को बंद क्र के ही घर जाओ . पड़ोसी को भी ऐसा करने के लिए मजबूर करो?
आर्क बन ने पर आर सी डी या एम् सी बी भी सर्कट को बंद नहीं करती . हाँ ए एफ सी बी करती है  पर वो अभी भारत में बनती ही नहीं . पुराणी पी वी सी में छिद्र हो जाते हैं और उस में जा रही बिजली को मेटल मिलते ही छिद्र से निकल क्र आर्क बाहर उछलने से आग लग जाती है ? 

volts, ampere, watts, conductor, resistance

Volt. Just as water pours from a faucet when the spigot is turned on, so does electricity move through a wire when a switch is turned on. In both cases, the release of pressure causes the flow of energy, and in the case of electricity, this flow is measured in volts. Utility companies usually set the voltage level for households at 120, though current can vary from 115 to 125. 

Ampere. How much current moves through a wire in one second is measured in amperes. Basically, the larger the size of wire, the greater the ampere capacity.

Watt. The amount of electricity consumed per second is measured by what are called watts, calculated by multiplying volts times amps. Most household electrical usage is billed in kilowatt hours, or the amount of hours times 1,000

Resistance. Anything in an electrical circuit that impedes the flow of current is referred to as resistance, or empedance. Resistance is measured in what are called ohms.


Conductor. Anything that allows electricity to flow through it is called a conductor. Copper wire is an excellent conductor since it allows a free flow of electrcity with very little resistance. Less expensive alternatives are aluminum and aluminum clad with copper.


वोल्ट 

जब हम टूटी घूमा क र खोलते हैं तो पानी पा ई प में चलने लगता है , ठीक इसी तरेह जब हम स्वीच को आन करते हैं बिज ली  भी तार में चलने लगती है ..जैसा की पानी की लाइन में प्रेश् र होता है बिजली की ला ई न के प्रे श र को हम वोल्ट्स में माप ते हैं .भारत में  घरों में 240 वोल्ट आता है  जब की अमरीका में 120 और 240 दोनों की लाई ने आती हैं . लाईट 120 वोल्ट से जलाते हैं और उप ला ईईन्स 240 वोल्ट्स से . 

एमपीअर ..

बिजली की तार में एक सेकंड में कितना करंट चल रहा है , यह एम्पीअरज में मापा जाता है .

जितना ज्यादा तार की मोटाई, उतनी  ज्यादा उस में करंट ले जाने की क्षमता है .




वाट  ... 

एक सेकंड में जितनी बिजली खर्च हुई उसे हम वाटस  कहते हैं । वोल्ट्स को एमपीयर्ज से गुना करने से वाट्स केल्कूलेट किये जाते हैं।  घरों में बिजली का बिल किलो वाट् औवर्ज में आता है . 

कनडकटर___  

हर वो चीज जो बिजली को अपने अंदर चलने देती है ,उसे हम कन डकटर कहते हैं . कोप्पर यानी ताबे की तार एक बहुत  ही अचछा  कंडकटर है . यह बहुत ही कम रुकावट बिजल़ी के बहने में लगाता है .बिजली फ्रीली इस में चलती है . दूसरा है अल्मीनियम  या कोप्पर चड़ा अल्मीनियम।

   

रजिस्टेन्स  

बिजली के सर्कट में जो भी चीज करंट चलने में रुकावट पैदा करती है उसे हम 
रजिस्टेन्स या इमपीडेन्स कहते हैं।

        

A Basic Electrical Circuit





While the labyrinth of wires that runs through the inner recesses of a home may seem to most people to be a tangled mess, they are—in order to function safely or at all—a precisely organized system.
A home’s electrical system is made up of a number of circuits. A “circuit,” by definition, is a circular journey that begins and ends at the same place, and this is essentially how electricity works. Current begins at a power source, powers the appliance or device along the circuit, and then returns to the power source. Any interruption in this path will render the circuit dead. 

 न्यूट्रल तार 

गर्म ,, हाट तार  या फेज तार 

वोल्टेज का सोरस

घर में बिजली की तारें ! आम लोगों को उलझी सी लगती हैं . जब की असल में ऐसा नहीं होता . वो सब ठीक तरीके से एक सिस्टम के अनुसार जुडी होती हैं ..

घर के बिजली के सिस्टम में कई सरकट  होते हैं।  

सरकट एक सफ़र का चकर है जो एक जगह से शुरू होता है और उसी जगेह  आ कर  ख़तम होता है। 

करंट पॉवर के सौरस से शुरू होता है और अपलाईनस को पॉवर दे कर  वापिस उसी पॉवर सोरस पर चला जाता है . 
इस के रास्ते की कोई भी रूकावट इसे बंद कर देती है।।

ज्यादा तर घरों में खम्बों से दो बिजली  की तारें घर में जाती हैं . एक हाट , जिसे फेज भी कहते हैं और दूसरी न्यूट्रल . 
भारत में फेज  में 240 वोल्ट होते हैं . न्यूट्रल में तो हर जगेह जीरो वोल्ट्स होते हैं .

घर में लो यानी कम वोलटस वाला सरकट भी होना चाहेए . इस से डोर बेल या डोर लाक चलाओ ता की करंट लगने के चांस  कम हो जाएँ . 

किसी भी बिजली के सरकट पर काम करने से पहले स्विच आफ करना मत भूलें और वो भी मेन स्विच . एक लाइन का स्विच आफ करने से काम नहीं चलेगा। वहां पर भी लिख कर रखो की आप अंदर काम कर  रहे हैं ताकी गलती से भी कोई दूसरा आ कर  स्विच आन ना कर दे .   


फेज या हॉट लाइन और न्यूट्रल के बीच में बल्ब या हीटर या अप ला ई नस जोड़ेंगे तो वो चलने लगेगा और फेज  की ला ई न में स्विच लगा क र सर्कट को ऑन ऑफ़ किया जाता है . याद रहे न्यूट्रल की ला ई न में कभी भी स्विच नहीं लगाया जाता . हमेशा फेज या हाट ला ई न में ही स्विच लगते हैं . 


बिजली फेज ला ई न से बल्ब तक जाती है उसे जलाती है और न्यूट्रल ला ई न से वापिस उसी स्विच में आ जाती है। 

जितने एम् पीय  रज  फेज में जाते हैं उतने एम् पी अर्ज ही वापिस न्यूट्रल से आते हैं . अगर अन्तर हो जाए तो समझ लो अप ला यंस में कहीं लीकागे है और करंट भी लग सकता है। इसी लिए तो आर सी डी या आर सी सी बी या ई एल सी बी लगाना जरूरी है . वेह आने और जाने वाले करंट को कम्पेयर करती रही है और जब भी फर्क आता है फट से ट्रिप क्र जाती है और सरकत में बिजली आफ हो जाती है और हमे अप ला इन्स को चूने से करंट नहीं लगता।