در عصر امروز سیم و کابل های گوناگونی طراحی و تولید میشوند که مسئولیت برق رسانی به تجهیزات برقی را برعهده دارند. معروفترین نوع این سیم ها فاز و نول شناخته شده اند که به سیم گرم و خنثی نیز معروف هستند. همچنین نوع دیگر سیم، سبز/زرد رنگی است که جهت حفاظت بیشتر در مدارهای برق مورد استفاده قرار میگیرد، به این نوع سیم ها، سیم ارت یا سیم اتصال به زمین گفته میشود.

بیشتر افراد فکر میکنند منظور از سیم ارت فلز هایی است که در بالای ساختمان های بلند نصب شده است که با سیمی به زمین متصل میشوند تا خطرات برخورد رعد و برق به ساختمان و سیم کشی آن آسیبی نرسد. اما سیم اتصال به زمین یا ارت اینگونه نیست. در این مقاله ما قصد داریم تا در رابطه با سیم اتصال به زمین یا سیم ارت و سیم هادی صحبت کنیم.

سیم ارت چیست:

در حقیقت سیم ارت در تمام دستگاه های الکتریکی از دستگاه های کوچک تا دستگاه های بزرگ وجود دارد. سیم ارت یا Earth wire که به نام های سیم اتصال به زمین یا هادی محافظ نیز شناخته میشود، جهت محافظت و افزایش ایمنی در مدار برقی مورد استفاده قرار میگیرد. در نتیجه بهره گیری از سیم ارت در زمان نصب یک وسیله برقی از مهم ترین اصول ایمنی آن است.

این سیم معمولا با رنگ سبز یا زرد مشخص میشود و اندازه و قطر آن با سیم های فاز و نول یکی است. برای مثال فکر کنید در زمان جا به جایی یک یخچال به دلایل مختلفی از جمله ضرب دیدگی و … کابل برق آن دچار آسیب و ساییدگی شدید شده است و سیم های داخلی آن بر اثر این ضرب دیدگی ها دچار مشکل شده باشند و هنگام نزدیکی یا تماس مستقیم به بدنه دستگاه دچار برق گرفتی خواهید شد.

در این هنگام نقش سیم ارت آغاز خواهد شد. این سیم با ایجاد یک مسیر جدید و اضافی برای انتقال برق به زمین از خطر برق گرفتگی و مرگ افراد جلوگیری میکند.

سیم ارت چه کاربردی دارد:

بعد از اینکه فهمیدیم سیم ارت یا اتصال به زمین چیست حالا نوبت آن است که بدانیم کاربرد اصلی این سیم چیست. اصلی ترین کاربرد سیم ارت کاهش و جلوگیری از برق گرفتی و یا آتش سوزی های ناشی از اتصال برق در هرمکانی است. سیم های اتصال به زمین با بالا بردن سطح ایمنی وسایل برقی، از خرابی و افزایش ناگهانی ولثاژ جلوگیری میکند که در ادامه به ضرورت استفاده این سیم اشاره خواهیم کرد.

• مانع وقوع حادثه، آسیب و احتمال مرگ:

همانطور که میدانید استفاده از یک نیرو و انرژی قوی مانند برق، علاوه بر فواید زیادی که دارد به همان اندازه میتواند خطرناک باشد. چرا که یک سیستم و مدار الکتریکی نامناسب و ناامن ممکن است خطرات و خسارات جبران ناپذیری را به همراه داشته باشد. در نتیجه استفاده کردن از یک روش کاملا امن مانند سیم اتصال به زمین از وقوع چنین اتفاقای های نا به هنجاری جلوگیری میکند.

• حفاظت در برابر اضافه بار الکتریکی:

در این قسمت نوبت به آن رسیده است که ببینیم چگونه میتواند از وسایل برقی، منزل و افراد در برابر خطرات الکتریکی و بار اضافی آن محافظت کنیم .فرض کنید که در زمان وقوع رعد و برق، صاعقه نسبتا بزرگی به یک ساختمان مسکونی اصابت کند یا اینکه به خاطر وجود اتصالی در کابل برق منزل، کل ساختمان دچار یک جریان بار الکتریکی شود.

چنین جریانی میزان ولتاژ وسایل برقی را نیز افزایش داده و ممکن است دستگاه مورد نظر دچار شوک الکتریکی شود. این سیم ارت است که با انتقال جریان اضافی به زمین، سطح ایمنی دستگاه ها را بالاتر برده و از محیط در برابر خطرات برق گرفتی و آسیب جلوگیری و وسایل حفاظت می‌کند.

• تثبیت سطح ولتاژ:

از دیگر کاربرد های سیم ارت میتوانیم به این اشاره کنیم که با توزیع یکپارچه جریان الکتریکی واقع در مدار، از اورلود شدن (Overload) آن و نشت جریان برق جلوگیری میکند.

• بهترین رسانا، زمین:

همانطور که میدانید به طور کلی زمین یکی از بهترین رساناها محسوب میشود. سیم اتصال به زمین نیز با کمک گرفتن از زمین، بار الکتریکی اضافی را از مسیری که کمترین میزان مقاومت را در خود داشته عبور داده و به زمین انتقال میدهد. به این معنا که جریان برق بدون اینکه با بدن افراد تماسی برقرار کند، از داخل زمین و چاه ارت منتقل میشود.

چاه ارت چیست:

سیستم ارتینگ (earthing system) از یک چاه ارت و یک سیم متصل به چاه که سیم اتصال به زمین است، از یک سو به وسیله الکتریکی و از سوی دیگر به چاه ارت یا لوله‌کشی ساختمان متصل می‌شود. چاه‌های ارت در واقع گودالی حفر شده در زمین میباشند که یک صفحه مسی به شکل عمودی در داخل آنها قرار می‌گیرد. اطراف صفحه مسی نیز با استفاده از مواد بنتونیت پوشانده و محکم می‌شود.

با جوش دادن یک سیم مسی و انتقال آن به خارج از چاه، اتصال میان چاه ارت و تابلوی تست باکس برقرار می‌شود. سپس از طریق تابلوی تست باکس می‌توان تمام وسایل الکتریکی ساختمان را به آن متصل نمود. بهتر است بدانید که میزان مقاومت خاک، محیط و شرایط جغرافیایی محل ممکن است در ایجاد نوع سیستم ارت تأثیرگذار باشد.

همچنین با قرار دادن یک میله فلزی بر روی پشت بام ساختمان امکان خنثی کردن ولتاژهای حاصل از اصابت رعد و انتقال جریان به چاه ارت فراهم می‌شود. اصولا دو نوع چاه ارت وجود دارد که نوع اول همانطور که در بالا عنوان شد به صورت عمقی حفر شده و نوع دوم سیستم ارتینگ به صورت سطحی بر روی زمین یا حداکثر عمق 80 سانتی‌متر قرار دارد.

انواع سیم ارت:

سیم های ارت یا اتصال به زمین به طور کلی در دونوع مفتولی یا خشک و افشان تولید و عرضه میشود. سیم های مفتولی به سیم هایی گفته میشود که به زمین متصل هستند و هیچ انعطافی ندارند. و در صورت اتصال ممکن است سیم هادی شکسته شود به همین دلیل به این نوع سیم ارت خشک نیز گفته میشود.

در مقابل سیم خشک سیم افشان اتصال به زمین را داریم. این مدل از سیم های اتصال به زمین دارای انعطاف است به این دلیل که چندین رشته سیم به هم پیچیده شده تشکیل شده است. در واقع سیم مفتولی از یک رشته مفتول تشکیل شده است. ولی سیم افشان از چند رشته سیم انعطاف پذیر تشکیل شده است. از مهم ترین ویژگی های سیم افشان مقاومت الکتریکی بالای آن است.

هر دوی این مدل سیم دارای کارایی شبیه به هم دارند با این تفاوت که نحوه استفاده آنها باهم متفاوت است. سیم های ارت به طور کلی به سه دسته تقسیم میشوند:

سیمTN System: در این سیستم دستگاه‌ها و بدنۀ رسانای آن‌ها به وسیلۀ سیم ارت به زمین که مرکز سیم نول است، متصل می‌شوند. این نوع سیستم خود دارای سه بخش مجزا است.

سیم IT System: در این سیستم معمولا هیچ اتصال مستقیمی بین دستگاه‌ها با زمین به عنوان مرکز تخلیه بار وجود ندارد و از طرفی ارتباطی بین سیم نول با زمین هم نخواهد بود. در مقابل دستگاه‌ها به شکل مستقیم به زمین متصل می‌شوند.

سیم TT System: در این سیستم ارتینگ به تجهیزات اضافی جریان و حفاظتی احتیاج داریم که در آن بدنۀ رسانای دستگاه‌ها از طریق یک الکترود به زمین وصل می‌شوند. همچنین نقطه خنثی به وسیلۀ یک مقاومت به زمین به عنوان محل تخلیۀ بار الکتریکی وصل می‌شود.

نکات ایمنی در رابطه با سیم ارت:

پس از توضیحات گوناگون در رابطه با سیم ارت بهتر است این قسمت را به نکات ایمنی در مورد سیم ارت اختصاص دهیم. اگر عایق سیم موجود در دستگاه الکتریکی شما به هر دلیلی آسیب دیده است، در صورت برخورد این سیم با بدنه فلزی دستگاه می تواند منجر به برق گرفتگی و یا اتش سوزی شود. در نتیجه، از لمس و ایجاد هر گونه تماس با دستگاه آسیب دیده باید کاملا خودداری نمایید.

مطمئن شوید که کل دستگاه الکتریکی شما به زمین متصل شده است و از طریق اتصال به زمین، ایمنی را بالاتر ببرید. اگر از اتصال هر نوع دستگاه الکتریکی خود به زمین مطمئن نیستند، از متخصصان و کارشناسان مربوط به این حوزه درخواست کمک کنید و به هیچ وجه خودتان اقدام به کاری نکنید.

انجام چاه ارت ساختمان باید به دست متخصصان این حوزه انجام شود و گاهی اتصال نادرست سیم ارت می تواند خطرات جبران ناپذیری را به همراه داشته باشد.

منبع :

سيم ارت چيست و چه کاربردي دارد