Tirei as placas das tomadas para pintar paredes e notei que algumas das minhas caixas elétricas têm fios terra conectados às tomadas, enquanto outros não têm fio verde. Tudo bem?

Eu sei que o fio neutro está conectado ao terra na caixa principal. Também entendo a necessidade de aterrar aparelhos revestidos de metal. O que eu não entendo é por que tem que haver dois fios separados (branco e verde) que se conectam a um terminal comum na caixa principal?

Para responder à sua primeira pergunta, não, não é permitido ter um receptáculo de 3 pinos sem que o fio terra esteja conectado. Veja algumas das outras perguntas explicando como você deve corrigir essa situação. Eu acredito que a resposta curta é que ele deve ser um receptáculo de 2 pinos (que será difícil de encontrar e somente para uso em situações de avô) ou você pode usar um GFCI com uma etiqueta "sem equipamento aterrado".

Se você usar o neutro como terra, uma falha neutra (uma interrupção na conexão neutra em algum lugar do circuito) resultará no risco de eletrocussão no exterior de todos os dispositivos do lado oposto da falha. Você também corre o risco de sofrer um choque se formar um caminho melhor para o terra do que o fio neutro.

O condutor de aterramento em um sistema elétrico fornece um caminho seguro para as correntes de falha percorrerem. Está lá para evitar eletrocussão.

Sem condutor de aterramento

Digamos que temos uma torradeira.

Dentro da torradeira, existem dois condutores, um condutor preto não aterrado (quente) e um condutor branco (neutro).

Para aquecer a torradeira, a corrente flui para o elemento de aquecimento através do condutor não aterrado (quente), através do elemento de aquecimento, para fora do elemento de aquecimento e de volta à fonte através do condutor (neutro) aterrado.

Agora, digamos que há um curto entre o condutor não aterrado (quente) e a estrutura metálica da torradeira.

Uma vez que o quadro é de metal; e conduz eletricidade, agora está eletrificada.

Se você tocar na torradeira; e você estiver suficientemente aterrado, a corrente fluirá através de você para o solo. Isso pode levar a um choque desagradável ou potencialmente à morte.

Com condutor de aterramento

Agora vamos ver o que acontece quando temos uma torradeira com um condutor de aterramento, que está devidamente ligado às partes metálicas transportadoras não atuais da torradeira.

Há um curto na torradeira novamente.

No entanto, como temos um condutor de aterramento dessa vez, a corrente flui através da torradeira para o condutor de aterramento e de volta à fonte.

Isso cria um caminho de resistência muito baixo de volta à fonte, de modo que a corrente no circuito aumenta rapidamente (I = E / R). O aumento da corrente faz com que a proteção de sobrecorrente do circuito seja ativada e o disjuntor desarme.

Mas o neutro está de castigo?

O condutor aterrado (neutro) é realmente aterrado na entrada de serviço; no entanto, após esse ponto, o condutor aterrado (neutro) é um condutor de corrente. Ele é usado para transportar corrente de volta à fonte e, portanto, potencialmente sempre tem corrente fluindo nela. Se esse condutor fosse conectado às partes metálicas que não transportam corrente da torradeira, permitiria que a corrente flua sobre as partes metálicas da torradeira.

Se houve uma quebra no condutor neutro mais abaixo no circuito. A corrente pode fluir através do condutor não aterrado (quente) para a torradeira, através do elemento de aquecimento, para fora do elemento de aquecimento e para baixo do condutor aterrado (neutro), através das partes metálicas da torradeira, através de você e para o solo. O que pode levar a choque, lesão e / ou morte.

tl; dr

O condutor de aterramento fornece proteção contra riscos de choque e deve sempre estar conectado corretamente. Se não houver um condutor de aterramento disponível, um dispositivo de interrupção do circuito de falha à terra (GFCI) poderá ser usado para fornecer essa proteção (consulte NEC 406.4 (D) (2) (b)). Este condutor só deve carregar corrente durante uma situação de falha.

O condutor aterrado (neutro) é um condutor transportador de corrente, usado para transportar a corrente de volta à fonte. Este condutor carrega corrente durante a operação normal.

A resposta aceita declara "não é permitido ter um receptáculo de três pinos sem que o fio terra esteja conectado". Isto está incorreto.

406.4 (d) 2 (b)
Um (s) receptáculo (s) do tipo não aterrado deve ser substituído por um (s) receptáculo (s) do tipo de interruptor do circuito de falta à terra. Esses receptáculos devem estar marcados como "Nenhum equipamento aterrado". Um condutor de aterramento do equipamento não deve ser conectado do receptáculo do tipo de interruptor de circuito de falha à terra a nenhuma tomada fornecida pelo receptáculo do interruptor de circuito de falha ao terra

406.4 (D) (2) (C)
Um (s) receptáculo (s) do tipo não aterrado deve ser substituído por um (s) receptáculo (s) do tipo aterramento, quando fornecido através de um interruptor de circuito de falta à terra. Os receptáculos do tipo aterramento fornecidos pelo interruptor de circuito de falha à terra devem estar marcados com "GFCI Protected" e "No Equipment Ground". Um condutor de aterramento do equipamento não deve ser conectado entre os receptáculos do tipo de aterramento.

Portanto, é permitido ter um recibo de três pinos sem aterramento, desde que seja protegido por GFCI (seja um GFCI ou esteja no lado de carga de um GFCI) e tenha um adesivo "No Equipment Ground".

Observe também (provavelmente não se aplicará a você por causa de quão nova é a sua casa): existem algumas coisas conhecidas como 'pontos de aterramento automático'. As tomadas com aterramento automático são tomadas de três pinos que aterram automaticamente na caixa de metal de saída à qual são conectadas através dos parafusos de montagem no conjunto de saída ou através de um fio pigtail verde do conjunto de saída que é parafusado na caixa de metal. Eles obtêm seu aterramento através de um conduíte (uma blindagem externa de metal na qual os fios foram inseridos) que vai até a caixa elétrica principal, que é então aterrada para aterrar em algum lugar.

Isso não funciona se você tiver uma fiação romex com três fios (preto, branco, verde).