Ensimmäinen askel kodin virtapiirien ymmärtämisessä on tietää, miten sähkö toimii. Sähkö liikkuu minkä tahansa metallijohtimen, kuten johdon tai kytkimen tai pistorasian sisällä olevien metallikoskettimien ja muiden osien läpi. Sähkövirran on liikuttava silmukassa eli virtapiirissä. Jos virtapiiri katkeaa jostain kohdasta, virran kulku pysähtyy.
Miten virta liikkuu
Virta tulee kotiisi sähköyhtiön siirto- ja jakelujohtoja pitkin, kulkee mittarin läpi ja tulee huoltokeskukseen.
Huoltokeskuksessa virta virtaa kahteen metalliliuskaan, joita kutsutaan kuumiksi kiskoiksi. Katkaisijat tai sulakkeet kiinnittyvät kuumiin kiskoihin. Virran on kuljettava katkaisijan tai sulakkeen läpi, ennen kuin se poistuu huoltokeskuksesta ja menee taloon haarapiirin kautta.
Kukin haarapiiri syöttää virtaa useisiin pistorasioihin. Pistorasia on mikä tahansa paikka, jossa virta lähtee johdoista palvelua varten. Laitteet (pistorasiat ja kytkimet), kattovalaisimet ja tuulettimet sekä laitteet (kuten vedenlämmitin tai astianpesukone) ovat pistorasioita.
Piirin johdotus
Virta lähtee sähkökeskuksesta kuuman (jännitteisen) johtimen kautta, jonka eristys on musta, punainen tai muun värinen kuin vihreä tai valkoinen, ja palaa keskukseen nollajohtimen kautta, jonka eristys on valkoinen. Toinen johto, paljaana tai vihreällä eristyksellä, toimii maadoituksena.
Nolla- ja maadoitusjohdot kytkeytyvät huoltokeskuksessa olevaan erilliseen nollakiskoon. Tämä kisko on kytketty nollajohtimeen sähköjohdosta.
Mitä paksumpi johdin on, sitä enemmän sähkövirtaa se voi turvallisesti kuljettaa. Jos johdossa kulkee liian suuri virta, johto ylikuumenee, eristys voi pettää ja seurauksena voi olla tulipalo tai sähköisku. Huoltokeskus (jota usein kutsutaan sulaketauluksi tai katkaisijalaatikoksi) suojaa tätä mahdollisuutta vastaan.
Katkaisijat ja sulakkeet
Katkaisija tai sulake on turvalaite. Kun se havaitsee, että sen virtapiiri ottaa liikaa virtaa, se kytkeytyy automaattisesti pois päältä. Katkaisija "laukeaa" ja voidaan nollata; sulake "räjähtää" ja on vaihdettava. Molemmat laitteet estävät johtoja ylikuumenemasta.
Volttia
Volttia on virtalähteen aiheuttama voima. Kotitalouksien johdoissa on 120 volttia. (Todellinen jännite vaihtelee jatkuvasti, mutta se pysyy hyväksyttävällä alueella, joka on 115-125 volttia).
Useimmat pistorasiat syöttävät 120 voltin jännitettä, joka syötetään yhdellä kuumalla johdolla, joka tuo virran pistorasiaan, ja yhdellä nollajohdolla, joka vie sen takaisin sähkökeskukseen. Jotkin raskaat laitteet, kuten suuret ilmastointilaitteet, sähköliedet ja sähkövedenlämmittimet, käyttävät 240 voltin jännitettä, jota syötetään kahdesta 120 voltin kuumasta johdosta ja yhdestä nollajohdosta.
Ampeerit ja watit
Vaikka voima, joka työntää virran kaikkien johtojen läpi, on sama – 120 volttia – valaisimet ja laitteet käyttävät eri määriä virtaa. Ampeerit (ampeerit) mittaavat sähkövirran määrää. Teho (wattia), sähkölaitteen kuluttama teho, lasketaan kertomalla jännite ampeerin teholla.
Virtapiirit on suunniteltu kuljettamaan tiettyä enimmäissähkövirtaa, yleensä 15 tai 20 ampeeria 120 voltin kotitalousvirtapiireissä. 20 ampeerin piirin johdot ovat paksumpia kuin 15 ampeerin piirin johdot.
Kun katkaisija laukeaa tai sulake räjähtää, se on merkki siitä, että piiri on ylikuormitettu. Ainoa ratkaisu on poistaa osa sähkökuormasta piiristä. Jos leivänpaahdin, vohvelirauta, sähköpannu ja muut laitteet toimivat samassa piirissä, kytke osa niistä toiseen piiriin.
