در سیم‌کشی برق ساختمان و یا مکان‌هایی مانند نیروگاه‌ها سه نوع سیم اصلی وجود دارد : فاز، نول و ارت (earth). از میان این سه سیم، وجود سیم فاز و سیم نول برای برقراری جریان در مدار الزامی است و وجود سیم ارت هم برای افزایش ایمنی مدار و دستگاه‌های برقی در مواقع خطر مفید خواهد بود. در این مقاله در مورد هر یک از این سیم‌ها و کاربرد آنها صحبت خواهیم کرد.
سیم فاز چیست؟
سیم فاز در یک مدار حامل جریان است و خطرناک‌ترین نوع سیم محسوب میشود. این سیم دارای اختلاف پتانسیل با زمین است و دست زدن به سیم فاز لخت برای انسان خطرناک است. در صورت اتصال سیم فاز به هر نوع جسم رسانا، بلافاصله جریان به آن منتقل خواهد شد.
برای روکش سیم فاز معمولاً از رنگ مشکی یا هر رنگ دیگری به غیر از سفید، سبز، آبی و خاکستری استفاده میشود. نیروگاه‌های برق، با تولید برق سه‌فاز، آن را از طریق خطوط انتقال برق به شهرها و مصرف‌کنند‌ه‌ها می‌رسانند. بعد از اینکه سیم‌های برق به پست‌های برق محلی می‌رسند، توسط مبدلی به نام ترانسفورماتور که سمت ثانویه آن به صورت ستاره بسته شده است، به چهار بخش تقسیم میشود که سه سیم آن فاز و سیم چهارم آن نول است.
این سه سیم دارای ولتاژ یکسانی هستند ولی با یکدیگر اختلاف فاز دارند به همین دلیل به آنها سیم فاز می‌گویند. در برق شهری اختلاف پتانسیل سیم‌های فاز با نول حدود 220 ولت است.
بیشتر بخوانید: انواع سایز کابل برق
![تفاوت سیم فاز و نول]()
سیم ارت چیست؟
سیمی که جریان اضافی را از مدار خارج میکند، « سیم ارت » نام دارد. سیم ارت یک سیم محافظ است که با اتصال به یک نارسانای بزرگ مانند زمین در مواقع شوک الکتریکی با تخلیه بار الکتریکی موجود در مدار از حوادثی مانند آتش‌سوزی و یا برق‌گرفتگی افراد جلوگیری میکند.
رنگ سیم ارت در ایالات متحده آمریکا، سبز و در ایران یا اتحادیه اروپا زرد یا سبز است. هسته سیم ارتِ کابل معمولاً به بدنه بیرونی دستگاه متصل میشود و این اتصال ممکن است از طریق یک ترمینال سوکتی یا یک پیچ و مهره تأمین شود.
سیم ارت در مواقعی که یکی از هادی‌ها مانند سیم فاز یا قطعات دیگر دچار مشکلاتی مانند ضربه و خم‌شدگی می‌شوند و برق آنها به بدنه می‌رسد، وارد مدار شده و جریان ایجاد شده را تخلیه میکند. همچنین در مواقع حفاری دیوار یا زمین، در صورتی که اتصالی با کابل‌های برق شکل گیرد، سیم ارت بلافاصله برق موجود را از دستگاه حفاری به زمین منتقل میکند.
در واقع اگر برق به هر علتی با بدنه سیستم تماس پیدا کند، اتصال کوتاه رخ خواهد داد و اصطلاحاً فیوز می‌پرد. این اتفاق به علت وجود سیم ارت است. سیم ارت تمام جریان اضافی را که به سیستم وارد شده است را به زمین منتقل میکند و همین عامل باعث میشود که جریان اضافی از فیوز عبور کند و آن را به عکس‌العمل وادار کند.
بیشتر بخوانید: انواع کابل برق فشار قوی
![کاربرد سیم نول]()
سیم نول چیست؟
کاربرد سیم نول ایفای نقش مکمل برای سیم فاز است تا کمک کند یک مسیر بسته در مدارالکتریکی ایجاد شود. سیم نول جریانی را که از وسایل برقی خارج میشود به مولد مدار برمی‌گرداند. این سیم معمولاً با روکش آبیرنگ در مدار ظاهر میشود.
دست زدن به سیم نول، حتی اگر لخت هم باشد هیچ خطری ندارد. اینکه چرا در داخل سیم نول، برق وجود ندارد به یک قانون ساده در الکترومغناطیس باز می‌گردد. وقتی سه سیم فاز که دارای جریان هستند با زاویه ۱۲۰ درجه نسبت به هم قرار می‌گیرند، به دلیل خنثی شدن نیروهای الکترومغناطیسی آنها توسط همدیگر، جریان در مرکز اتصال آنها صفر میشود. در نتیجه سیم نول که از مرکز اتصال سه سیم فاز و نول خارج میشود، بدون جریان خواهد بود. تصویر زیر این اتفاق را به خوبی نشان می‌دهد:
![خروج سیم نول از مرکز اتصال سه سیم فاز]()
خوب است بدانید ک فرق سیم نول و ارت در این است که سیم نول، هیچگاه خطرناک نیست و برق ندارد ولی سیم ارت در مواقع خطر و در صورت ایجاد حوادث غیرمترقبه ممکن است برق داشته باشد.
بیشتر بخوانید: کابل برق سه فاز چیست؟
نحوه تشخیص سیم فاز و نول
تفاوت اصلی این دو سیم در داشتن جریان الکتریکی و اختلاف پتانسیل است که سیم فاز دارای آن است. نحوه تشخیص سیم فاز و نول بسیار ساده است.
ساده‌ترین راه برای این کار توجه به رنگ سیم فاز و نول است که در بالا توضیح داده شد. در صورتی که از این روش نتوانستید آنها را از یکدیگر تشخیص دهید و یا به هر دلیل به این روش اطمینان نداشتید، می‌توانید از فازمتر استفاده کنید.
با اتصال سر فازمتر به بخش لخت سیم‌ها می‌توانید آنها را آزمایش کنید. اگر فازمتر به سیم فاز متصل شود، چراغ انتهای آن روشن میشود و اگر به سیم نول متصل شود، این چراغ روشن نمی‌شود. بهتر است همیشه حداقل ۲ بار این کار را آزمایش کنید تا از فاز یا نول بودن سیم مورد نظر، مطمئن باشید.
تشخیص فاز و نول بدون فازمتر هم ممکن است ولی برای استفاده از این روش باید خیلی احتیاط کنید. مبنای این روش معمولاً آن هست که جهت جریان همواره از سمت سیم فاز به سمت سیم نول است. بنابراین اگر دو سیم را به دو سر هر وسیله‌ای مانند موتور الکتریکی متصل کنید، از آن جایی که جهت چرخش از سمت سیم فاز به سمت سیم نول است بنابراین از روی جهت چرخش می‌توان سیم فاز و نول را از همدیگر تشخیص داد.
گاهی برخی از افراد از مشکلی به نام قاطی شدن فاز و نول صحبت می‌کنند به نحوی که هر دو سیم پریز دارای برق شده است. معمولاً این مشکل ناشی از قطع بودن سیم نول و یا قطعی مسیر نول در مدار است. با رفع این مشکل، همه چیز به حالت قبل باز خواهد گشت.
سوالات متداول نحوه تشخیص سیم فاز و نول
1- تشخیص فاز و نول با فازمتر چگونه است؟
برای تشخیص فاز و نول با فازمتر کافیست که با اتصال سر فازمتر به بخش لخت سیم‌ها آنها را آزمایش کنید. اگر فازمتر به سیم فاز متصل شود، چراغ انتهای آن روشن میشود و اگر به سیم نول متصل شود، این چراغ روشن نمی‌شود. بهتر است همیشه حداقل ۲ بار این کار را آزمایش کنید تا از فاز یا نول بودن سیم مورد نظر، مطمئن باشید.
2- سیم فاز و نول به چه رنگ هستند؟
رنگ سیم نول معمولاً با روکش آبیرنگ در مدار ظاهر میشود و برای روکش سیم فاز معمولاً از رنگ مشکی یا هر رنگ دیگری به غیر از سفید، سبز، آبی و خاکستری استفاده میشود.