Jording

Jording i energiteknikk, som i hjemmenes strømforsyning, lysnettet, er en sikkerhetsmekanisme mot skader på kroppen ved bruk av elektrisk strøm. Tanken er at alle overflater og punkter som på noen måte kan berøres av mennesker eller dyr ved elektriske systemer skal være solid forbundet med hverandre. Hvis denne betingelsen er oppfylt, kan det umulig oppstå potensialforskjeller, altså elektriske spenninger, mellom noen elektrisk drevet gjenstand som kan berøres. Jordledningen i stikkontakter fører denne forbindelsen. Kun ved å åpne deksler, luker eller apparater målrettet med verktøy, kan farlige punkter bli tilgjengelige. Man har valgt å forbinde dette felles punktet med moder jord. En slik forbindelse gjelder også for vannarmaturer og avløp, for eksempel i våtrom. Forbindelsen til moder jord skjer ofte med et jordspyd, en meterlang metallstang som er drevet ned i så fuktig og ustenete jord som mulig. En lynavleder koples også til et slikt spyd. I Norge blir elektrisk jord ikke levert av kraftselskapet; de tre fasene som leveres er elektrisk sentrert rundt et punkt som ligger nært lokal jord (jordspydet). Se også jord (elektronikk) for signaljord.

Jording er en grunnleggende del av elektrofaget og elektronikkfaget.

Innen elektro er jording en kritisk del av forskrifter, prosjekteringer, installasjoner og sikkerheten rundt bruk av elektriske systemer. For elektrisk togtrafikk er moder jord brukt som den ene lederen av energitransporten. Når en spenning for et punkt i en krets angis med et antall volt, menes alltid underforstått «referert til jord» = «i forhold til jord» = «mellom punktet og jord». For elektronikken i batteriapparater uten eksterne tilkoblinger brukes begrepet jord fortsatt om felleslederen. Det samme gjelder elektroniske koblingers fellespunkt. Lokal jord er oftest koblet til en av strømforsyningens terminaler. Metallkonstruksjoner som holder kretsen sammen er også oftest koblet til fellespunktet jord.

Det anbefales av sikkerhetsgrunner at nettdrevne elektriske og elektroniske apparater alltid har en solid strømvei til den fysiske jorden rund bygningen. Apparatets lokale fellespunkt jord kobles oftest til fysisk jord. Metalldeler som kan berøres bør kobles til fysisk jord, og har ikke apparatet en isolerende nettransfomator (som en komfyr) er en slik forbindelse påkrevet av lovverket.

Generelle symboler

Alle disse jordsystemene møtes og kobles sammen for å beskytte alle delene av det elektriske systemet.

• Signaljord. Brukes i antenneanlegg og signalsystemer. Se jord (elektronikk).
• Chassijord. Sikkerhetsjord. Brukes i skjemaer over koblingene i et elektrisk apparat. Koplet til apparatets overflate, eller hus.
• Systemjord. Det mest generelle jordsymbolet, energijord. Dette kan brukes over alt men brukes mest på hovedjord i boliger, industribygg etc.

Jordmetode

En typisk jordleder som termineres ned i et jordspyd. Legg merke til fargekoden på selve jordlederen. Gul og grønn.

Man jorder for eksempel ved å trekke jordledere fra sikringsskapet til et jordingspunkt i jorda utenfor bygget. Dette kan være ett eller flere sammenkoblede jordspyd, uisolert kobberleder som kan være forlagt under bygningens fundament eller andre jordmetoder. Dette kobles så inn på en jordskinne i sikringsskapet slik at vi kan viderekoble jord ut til stikkontakter, lamper og andre apparater i de enkelte delene i anlegget.

Tidligere ble jordlederen ofte tilkoblet vannledningen inn til huset. Det fungerer bra med vannledninger av metall, men nå brukes vannledninger av plast som ikke leder strøm. Når en bytter vannledning til et bygg, må en ta hensyn til dette og eventuelt opprette et nytt jordingspunkt.

I en periode fra 1940- til 60-tallet var det ikke uvanlig å koble jording på stikkontakter og elektriske apparater til innvendige vannrør av metall. På den måten slapp man å legge egne jordledere fram til sikringsskapet. Denne løsningen har aldri vært formelt godkjent og anses i dag som en feil på det elektriske anlegget.

Formål

Man jorder for at berøringsspenningen ved en jordfeil skal utlikne seg med bakken rundt for å hindre at mennesker og dyr blir utsatt for farlige strømmer ved kontakt med elektrisk ledende deler. Jording hjelper da også jordfeilbryteren med å oppdage jordfeilen i det øyeblikket feilen oppstår.

Enkelte ganger så er det best for apparater som datamaskiner, skrivere, nettverksutstyr, etc. å bli koblet på en jordet strømforsyning. Dette er bra i og med at alle apparatene som er koblet sammen får en felles leder, nemlig jordlederen, som de kan utlikne spenningsforskjeller og statiske ladninger med hverandre igjennom. På denne måten unngår man havari og slitasje på apparatene eller andre utilsiktede oppførsler. Om det for eksempel oppstår potensialforskjeller mellom datamaskinen og et annet apparat så kan det bli farlig å berøre begge to samtidig. Er begge apparatene jordet så vil det ikke bli spenningsforskjeller. Det betegnes da som at apparatene er «utlikningsforbundet» med hverandre. Uten denne forbindelsen så ville strømmen funnet alternative veier, om det så måtte være et menneske, eller små og skjøre signalledere som ikke er beregnet for utlikningsformål. Jordingen kan også bidra til å fjerne elektromagnetisk støy fra apparater som er laget i metall eller eliminere støy i kretser, noe som er smart i områder der elektromagnetisk støy kan ha uheldig påvirkning av signalutstyr, datamaskiner og andre digitale komponenter. Da benyttes spesielle kabler med metallskjerm rundt lederne. Når skjermen jordes i ene enden så vil den elektromagnetiske støyen bli eliminert i skjermen.

Typer jording

De mest normale jordingstypene er:

• Jordspyd
• Jordline
• Jordplate

Ved nybygg er jordline og jordplate vanlig. Skal man jorde et allerede eksisterende anlegg, legges det jordspyd. Dersom et spyd ikke tilfredsstiller kravet, må man legge flere spyd og koble disse i parallell for å redusere den totale motstanden.

Radioapparater og høyttalere

Radioapparater for lang- mellom- og kortbølge mottar antennesignalet som en signalspenning som ligger mellom en strekkantenne og fysisk jord. Slike radioapparater måtte derfor koble seg til fysisk jord for å motta antennesignalet skikkelig. Slik er begrepet jord i betydning felles leder oppstått. En annen årsak til at slike radioapparater blir koblet til fysisk jord er at lynnedslag til antennen kan avledes mot fysisk jord med en gnistbro der fysisk jord og antennesignalet ligger en liten millimeter fra hverandre slik at et ledende overslag skjer ved noen få hundre volt.

Jord kan i noen apparater være noe mere differensiert. Et typisk slikt apparat er en audioforsterker som inneholder en følsom forforsterker, samt en kraftig effektforsterker for høyttalere. Høyttalerstrømmen vil føre til spenningsfall i ethvert jordsystem; motstanden i jordkabler eller chassis er riktignok liten, men ikke null. Dette betyr at forforsterkeren sin kabling ikke på noen måte må kunne få plukke opp spenningsfallet i jord, som er gitt av høyttalerstrømmen. Riktig er å kable jord og strømforsyning mot effektforsterkeren, for derfra å lede forsyning og jord til hvert forsterkertrinn suksessivt mot inngangen. Jordkabelen her får ingen annen tilkopling direkte til effektdelen, hvor den jo kommer fra. Inngangen til forforsterkeren og utgangen til høyttalerne har altså begge jordterminaler. Vi kan måle noen mOhm mellom disse, de er begge skikkelig jord. Men de kan likevel ikke koples sammen eksternt uten at ustabiliteter vil kunne oppstå (avhengig av volumkontrollen). Man må her altså holde inn-jord og ut-jord fra hverandre; de er begge jord, men likevel forskjellige.

Et annet fenomen med jord er såkalt ringjord som er alltid uønsket, men kroppslig harmløst. Ringjord handler om jordkabling av rom og hus. Oftest har denne kablingen stjernestruktur, men i rom med teknisk utstyr kan det lett danne seg broer, eksempelvis gjennom skjermen i signalkabler mellom apparater som bruker forskjellige vegguttak (jordpunkter). Derved blir noen jordarmer i stjernen koplet sammen og det oppstår lokale ringer. En slik ring kan ses på som en kortsluttet vikling i en transformator uten kjerne. Strømmer i ringen blir indusert av omliggende magnetfelter. Motorer i bygningen gir fra seg felt, og inn- og utkopling av apparater lager magnetiske pulser som plukkes opp av ringen. Kommutatorer i motorer lager til dels mye magnetisk støy. I stjernestrukturen blir naturligvis de samme spenningene indusert av magnetstøyen, men de merkes ikke fordi det ikke blir indusert strømmer av dem. Problemet er særlig viktig for lydstudioer og musikalske øvingsrom, samt i laboratorier.