کاربرد های سیم ارت (earth) در صنعت برق

به طور کلی امکان دارد تمامی تجهیزات برقی که به نوعی دارای جریان الکتریکی هستند دچار نشتی جریان برق شوند و این نشتی تحت تأثیر عوامل خیلی زیادی به وجود می آید. از جمله این موارد می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ضربه
• له شدگی
• لخت بودن قسمتی از سیم رسانا
• پوسیدگی سطح عایق
• رطوبت
• گرد و غبار

و خیلی از موارد دیگر. همان طوری که در بالا هم به این موضوع اشاره کردیم اگر نشتی جریان برق به سطح بیرونی وسایل الکتریکی که دارای جریان برق هستند، منتقل شود با کوچک‌ترین لمس از طرف انسان به بدن وی منتقل شده و این باعث برق گرفتگی می شود و به همین دلیل است که برای رفع این مشکل از سیم ارت که در کل اتصال به زمین را برقرار می کند، استفاده می کنند تا جریان برق را به زمین منتقل کند و در کل کاربرد اصلی سیم ارت به همین معناست. برای آشنایی با اصطلاحات برق قدرت می توانید به مقاله مربوطه مراجعه کنید.

دلایل استفاده از سیم ارت

دلایل زیادی را می توان برای این موضوع برشمرد اما سعی می کنیم به 4 دلیل مهم بسنده کنیم:

1. افزایش ضریب ایمنی و همچنین محافظت از دستگاه های برقی
2. محافظت از ساکنین ساختمان در برابر برق گرفتگی و یا آتش سوزی
3. سیم ارت از افزایش الکتریسته ساکن در ساختمان جلوگیری می کند
4. این سیم از آسیب دیدن عایق های مدار در برابر افزایش ولتاژ جلوگیری می کند

سیم ارت و اتصال به زمین

ممکن است برای شما هم این سؤال به وجود بیاید که کاربرد انواع سیم ارت فقط برای اتصال به زمین است یا خیر! در این خصوص باید گفت دستگاه‌های الکتریکی که اتصال به زمین دارند، لزوماً به این معنا نیست که یک سیم از دستگاه به زمین متصل است. هر دستگاه الکتریکی برای روشن شدن نیاز به برق مثبت و منفی دارد. برق مثبت به سیمی که دارای ولتاژ و آمپر است گفته می‌شود. در مقابل سیم مثبت، سیم منفی قرار دارد‌.

اگر به خوبی نمیدانید ولتاژ چیست مطالعه مقاله ولتاژ الکتریکی چیست را توصیه می کنیم.

سیم منفی سیمی است که هیچ برقی ندارد و به خروجی مدار وصل است تا از این طریق برق از مثبت به منفی برود که در اثر این اتفاق دستگاه برقی می‌تواند شروع به کار کند. دستگاهی که با برق کار می‌کند برای شروع به کار کردن نیاز به این دارد که برق جریان پیدا کند، جریان برق هم بدون سیم منفی جریان برق برقرار نمی‌شود. به این نوع سیم منفی هم سیم اتصال به زمین یا همان سیم ارت گفته می‌شود. با توجه به این توضیحات می‌توان فهمید که کابل ارت چیست و چرا باید از آن استفاده کرد. در ادامه مقاله عکس سیم ارت را می‌توانید ببینید.

برای آشنایی با فیدر و کاربرد آن مقاله فیدر چیست را مطالعه کنید.

تفاوت سیم نول و سیم ارت

در ادامه پاسخ به سؤال کابل ارت چیست؟ باید بدانید که سیم نول با انواع سیم ارت تفاوت دارد. برای درک این موضوع باید به توضیح در مورد پریز برق بپردازیم. همان‌طور که می‌دانید، پریزهای برقی که امروزه از آنها استفاده می‌کنیم ۳ سوراخ برای اتصال دو شاخه دارند. دو شاخه‌های دستگاه‌های برقی هم ۳ جک اتصال دارند. از ۳ سوراخی که در پریز برق وجود دارد یکی فاز است که برق دارد. سوراخ دیگر نول است، به معنای اینکه منفی است و برق ندارد. سوراخ باقی مانده در پریز برق همان سوراخ مربوط به اتصال ارت است. مطالعه اتصال انشعابی سیم می تواند مفید باشد.

کاربرد کابل ارت در سیم‌ کشی ساختمان

تا این قسمت از مقاله با عکس سیم ارت و انواع سیم ارت بیشتر آشنا شدید. در این قسمت از مقاله به توضیح در مورد سیم کشی ارت ساختمان می‌پردازیم. علت استفاده از سیم کشی ارت ساختمان این است که، اگر در سیم فاز استفاده شده خرابی نظیر خوردگی محافظ آن به وجود بیاید که این خرابی می‌تواند سبب بروز اتصالی شود، در برخی از موارد هم ممکن است سبب سوختن  انواع سیم کشی ساختمان گردد.سیم ارت در چنین مواقعی می‌تواند از بروز اتصالی جلوگیری کند از این طریق که در چنین مواردی سیم ارت مانند سیم منفی عمل می‌کند و جریان برق سیم مثبت را به سمت خروجی هدایت می‌کند. با توجه به این عملکرد سیم ارت می‌تواند از بروز اتصالی که بر اثر خرابی سیم فاز ممکن است به وجود بیاید جلوگیری کند. علت اصلی استفاده از سیم ارت در سیم‌کشی‌های ساختمان‌های امروزه همین است.

سیم ارت چطور از برق گرفتگی جلوگیری می کند؟

به هنگام برق کشی ساختمان حتماً بایستی نحوه اتصال سیم ارت به پریز و یا نحوه اتصال سیم ارت به نول را بدانید چرا که هرگاه سیم های فاز و یا سیم نول به هر دلیلی به بدنه دستگاه الکتریکی اتصال پیدا کنند و از آن طرف مدار الکتریکی دچار نشتی جریان برق شود قطعاً با دست زدن به آن دچار برق گرفتگی خواهید شد. اما در واقع این سیم با انتقال نشتی جریان برق به زمین از هرگونه خطری از جمله برق گرفتگی، آتش سوزی و یا اتصالی دستگاه جلوگیری می کند و این مورد میسر نمی شود مگر با تشخیص سیم ارت از نول و اتصال صحیح آن به زمین.

آیا این سیم ارت که به زمین وصل می شود دارای برق است؟

به طور کلی جواب به این سوال منفی است و هرگونه سیمی که به دستگاه های مختلف برقی متصل هستند حتی همین سیم ارت کولر هم بدون برق هستند به خاطر اینکه در کل در سیم اتصال به زمین هیچگونه جریان الکتریکی وجود ندارد. می توان اینگونه گفت که این نمونه سیم ها دارای بارهای الکتریکی نیستند و در واقع سیم ارت به نوعی از بروز خطرهایی مانند برق گرفتگی که در اثر نشت جریان برق است، جلوگیری می کند و آن را به زمین منتقل می کند.  

آیا سیم ارت صاعقه ها و رعد و برق را هم دفع می‌کند؟

با تمام شک و شبهه هایی که امکان دارد در ذهنتان نقش بسته باشد باید عنوان کنیم که جواب به این سوال هم منفی است و در واقع این سیم یک سیم اتصال به زمین است و ایمنی درون ساختمان آن هم در برابر برق گرفتگی را تضمین می کند. اما برای اینکه ساکنین ساختمان در برابر برق گرفتگی توسط صاعقه و رعد و برق در امان باشند می بایستی از چاه ارت استفاده شود.برای اجرای این مورد باید یک صفحه فلزی بزرگ در بام ساختمان و در بلندترین نقطه ساختمان نصب کرد و سپس به وسیله یک سیم کشی بسیار قدرتمند و یا یک فلز رسانای پر قدرت آن را به چاه ارت متصل نمود. در این صورت است که به راحتی ایمنی کل ساختمان و ساکنین آن در برابر صاعقه و رعد و برق فراهم خواهد شد.

چگونه می توانیم یک سیستم ارتینگ یا چاه ارت ایجاد کنیم؟

سیستم ارتینگ در واقع از یک چاه ارت و یک سیم ارت (earth) تشکیل شده و عمده کار اصلی آن این است که جریان الکتریکی را به زمین منتقل کند. چاه ارت هم یک حفره عمیق در ته زمین و دقیقاً همان جایی است که خاک به رطوبت نسبی رسیده است. در درون چاه ارت یک صفحه مسی نصب شده که توسط سیم مسی به صفحه جوش داده شده و اطراف صفحه مسی هم با مواد بنتونیت پوشانده شده است و سیم مسی که به بیرون چاه هدایت شده به تمامی پریزهایی که به تمامی دستگاه های الکتریکی متصل شده است، وصل می شود. پیشنهاد می شود مقاله دیگر ما درباره تست سالم بودن خازن را بخوانید.

اما قبل از هر چیزی بایستی نحوه اتصال سیم ارت به دو شاخه را به خوبی بدانید و برای نصب این سیستم می بایستی بدنه دستگاه برقی و یا هر نوع مصرف کننده ای که دارای جریان برق است را به وسیله یک رشته سیم به سیم ارت (earth) متصل نمایید. طرف دیگر این سیم را هم به چاه ارت و یا سیستم لوله کشی آب ساختمان متصل کنید. با این روش شما به راحتی یک سیستم ارتینگ یا چاه ارت ایجاد کرده اید.

سیم ارت را به کجا وصل کنیم:

استفاده از سیم ارت شرایط خاص خود را دارد، از جمله مهمترین شرایط در نظر گرفتن نوع سیم کشی محل مورد نظر است. به منظور جلوگیری از بروز هر نوع برق گرفتگی بهتر است برای سیم کشی مکان‌های مختلف سیم ارت را در نظر بگیرید، که اگر این اقدام انجام نشده باشد نمی‌توان به طور حتم گفت که مکان مورد نظر از برق گرفتگی ایمن است.برای جلوگیری از بروز خطر برق گرفتگی بسیاری از افراد به دنبال پاسخ سؤالاتی نظیر اینکه سیم ارت را به کجا وصل کنیم؟ یا این سؤال که سیم ارت را به کجای دو شاخه وصل کنیم، هستند. در خصوص نحوه اتصال سیم ارت به زمین بهتر است بدانید که مطمئن‌ترین روش استفاده از چاه ارت است.اگر بخواهیم برای پاسخ به این سؤال که سیم ارت را به کجا وصل کنیم؟ از روش چاه ارت یاد کنیم، بهتر است در خصوص این روش به زمان‌بر بودن و پر هزینه بودن آن نیز اشاره کنیم.

برای اتصال سیم ارت مانند یادگیری نحوه اتصال سیم ارت به پریز روش‌های ساده‌تری وجود دارد که در ادامه توضیح می‌دهیم.به منظور یادگیری نحوه اتصال سیم ارت به زمین برای ایمن کردن سیم کشی ساختمان شما تنها به یک سیم معمولی نیاز دارید. به این ترتیب که یک سر این سیم معمولی را به وسیله برقی مورد نظر خود اتصال می‌دهید و سر دیگر این سیم باید به لوله گاز ساختمان وصل شود.با این اقدام ساده تخلیه بار از وسایل برقی به زمین صورت می‌گیرد و این موضوع خود سبب کاهش و از بین رفتن احتمال برق گرفتگی در ساختمان می‌شود. با استفاده از این روش برق وسیله مورد نظر از طریق سیم منتقل می‌شود، این موضوع خود پاسخ این سؤال است که چرا سیم ارت برق دارد. به طور کلی در پاسخ به اینکه چرا سیم ارت برق دارد باید گفت، علت اصلی آن انتقال بار الکتریکی دستگاه‌های برقی توسط این سیم است.

پیشنهاد می‌شود مقاله دیگر ما درباره طرز کار رله را بخوانید.

نحوه اتصال سیم ارت به پریز:

قبل از توضیح بیشتر در مورد نحوه اتصال سیم ارت به پریز و اینکه سیم ارت را به کجای دوشاخه وصل کنیم(نحوه اتصال سیم ارت به دوشاخه)، بهتر است با ساختار پریز بیشتر آشنا شوید. درون جعبه پریز سه سیم وجود دارد. یکی از این سیم‌ها فاز، دیگری نول و سیم سوم هم مربوط به سیم ارت است.برای شروع کار ابتدا لازم است که سیم فاز و سیم نول را به اندازه یک سانتی‌متر از سر سیم لخت کنید. پس از آن سیم فاز را در سمت راست پریز و سیم نول را در سمت چپ پریز وصل کنید. بعد از اتصال این دو نوع سیم نوبت به اتصال سیم ارت می‌رسد. سیم ارت را هم در محل مخصوصش که ما بین سیم فاز و سیم نول است، وصل می‌شود. در خصوص این اتصال توجه داشته باشید که پیچ‌ها شل نباشد و از محکم بودن آن‌ها مطمئن شوید. زیرا شل بودن پیچ می‌تواند سبب آمپر کشی و در نهایت سوختن دستگاه مورد نظر شود.

وسایلی که به سیم ارت نیاز دارند

به طور کلی می توان گفت که تمامی وسایل برقی از کلید و پریزها گرفته تا هر چیزی که به این وسایل وصل می شود و بدنه آنها از جنس هادی و رسانا است، به این سیم نیازمند هستند و بایستی این سیم حتماً به زمین اتصال پیدا کند و این مورد فقط از عهده سیم ارت بر می آید. 

برخی از سوالات متداول

1. کاربرد سیم ارت چیست؟

یکی از وظایف مهم سیم ارت جلوگیری از برق گرفتی است. اگر در جریان برق نشتی به وجود بیاید این امکان وجود دارد که این نشتی توسط اجسام رسانا یا هادی به سطح بیرونی وسایل الکترونیکی یا الکتریکی منتقل شود به گونه ای که با برخورد به بدن انسان این جریان الکتریسیته به بدن منتقل می شود. برای جلوگیری از این اتفاقات حتماً بایستی فلزات هادی و رسانا مربوط به وسایل الکترونیکی و الکتریکی را از یک سیم که به آن سیم ارت گفته می شود به زمین متصل کنیم.

2. آیا سیم ارت که به زمین وصل می شود دارای برق است؟

به طور کلی جواب به این سوال منفی است و هرگونه سیمی که به دستگاه های مختلف برقی متصل هستند حتی همین سیم ارت کولر هم بدون برق هستند به خاطر اینکه در کل در سیم اتصال به زمین هیچگونه جریان الکتریکی وجود ندارد.