دستگاه GFCI يا نشت ياب

بطور كلي يك مدار برق 110 يا 220 ولت داراي سه رشته سيم است كه عبارتند از سيم فاز ، سيم نول و سيم اتصال به زمين .
همانطور كه مي دانيد وظيف سيم فاز ( معمولاً داراي روكش سياه است ) انتقال انرژي از منبع به مصرف كننده مي باشد.
سيم نول ( با روكش متفاوت مثلاً سفيد ) هم مدار را كامل مي كند و انرژي مصرف شده را به منبع يا زمين بر مي گرداند. خاطر نشان مي شود كه هر دو سيم فاز و نول داراي جريان هاي يكسان مي باشند ولي تفاوتشان در اين است كه سيم فاز داراي اختلاف پتانسيل 110 يا 220 ولت است در حالي كه اختلاف پتانسيل سيم نول تقريباً صفر است. سيم اتصال به زمين كه معمولاً سبز رنگ است ، جهت حفظ ايمني افراد و تجهيزات برقي در نظر گرفته مي شود.
اين سيم در صورت تماس سيم فاز با بدنه ي دستگاه برقي و ايجاد اتصال كوتاه ، به واسطه مقاومت اندكش جريان را به زمين انتقال مي دهد و از عبور جريان از بدن افرادي كه با دستگاه تماس دارند ، جلوگيري مي كند. همچنين در زمان ايجاد اتصال كوتاه ، از آنجا كه جريان خيلي زيادي در مدت كوتاه از محل اتصال رد مي شود فيوز يا ادوات قطع مدار را فعال مي كند و نهايتاً مدار قطع مي شود. برخي از دستگاه ها و ماشين آلات بدون سيم اتصال به زمين و تنها به واسطه ي موقعيت قرار گيري يا پايه هايشان به زمين متصل شده اند.
بديهي است كه در چنين حالتي در صورت تماس سيم فاز با دستگاه ، بدنه ي آن برق دار مي شود و خطراتي را بوجود مي آورد. اما در مواردي اين اتصال كوتاه بوجود آمده ، به واسطه ي مقاومت زياد بدنه دستگاه ها و ساير موارد مشخص نمي شود ، همچنين جريان در اين حالت آنقدر نيست كه بتواند روي فيوز يا ابزارهاي قطع جريان تأثير بگذرد. بنابراين دستگاه با وجود نشت جريان به كار خود ادامه مي دهد.
اين پديده كه به برق دزدي يا نشت جريان Ground fault معروف است مي تواند از جنبه ي ايمني ، به خصوص در ساختمان ها و مكان هاي مسكوني و ماشين آلات صنعتي خطرناك باشد.
كنترل اين پديده در واقع اساس كار دستگاه هايي تحت عنوان نشت ياب جريان خطا يا GFCI مي باشد ( Ground fault circuit interrupter ) ، كه هر وقت جريان سيم نول كمتر از جريان سيم فاز باشد ، دستگاه GFCI يك نشت را تشخيص مي دهد و بوسيله ي سوئيچ هايي كه تحت تأثير يك بوبين هستند مدار را باز نموده و جريان را قطع مي گردد.
امروزه در كشورهاي پيشرفته نصب چنين دستگاه هايي بخصوص در حمام ها و آشپزخانه هاي مناطق مسكوني ، الزامي است.
يكي از مشكلات استفاده از چنين دستگاه هايي اين است كه به هيچ صورت نمي توان جلوي برخي از نشت ها را گرفت. مثلاً در محيط هاي نم دار و يا در شرايطي كه سيم هاي ارتباطي برق خيلي بلند باشند ، جلوگيري از نشت عملاً غير ممكن مي شود. نهايتاً اين نشت ها سبب مي شوند كه دستگاه GFCI متناوباً و بطور ناخواسته عمل كرده و باعث قطع مدار و اختلال در كار گردد.
اما چرا نمي توان به فيوزها و قطع كننده هاي جريان از جنبه ي ايمني اعتماد كرد ؟
در پاسخ به اين سؤال بايد يادآور شد كه فيوزها ( حتي فيوزهاي خانگي ) معمولاً تا جريان از يك مقدار حداكثري فراتر نرود ، عمل نمي كنند. اين مقدار حداكثري در بسياري از موارد بين 15 تا 20 آمپر ( بسته به رنج آمپراژ فيوز مورد استفاده فرق مي كند ) در نوسان است، كه اين جريان براي انسان بسيار خطرناك و كشنده است ، بنابراين ملاحظه مي كنيد كه استفاده از دستگاه هاي قطع كننده مدار، مثل GFCI از لحاظ ايمني چقدر ارزشمند است.