راهنمای انتخاب سیم ارت مناسب برای پروژه‌های صنعتی

در پروژه‌های صنعتی، تأمین امنیت تجهیزات، افراد و کل تأسیسات از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. یکی از اصلی‌ترین مؤلفه‌های این ایمنی، سیستم ارتینگ (Earth/Grounding) است؛ سیستمی که وظیفه انتقال جریان‌های نشتی، صاعقه یا اضافه ولتاژ را بر عهده دارد. در قلب این سیستم، سیم یا کابل ارت قرار دارد. انتخاب سیم ارت مناسب در پروژه‌های صنعتی نه‌تنها بر عملکرد ایمنی تاثیر مستقیم دارد، بلکه بر دوام تجهیزات، کاهش خرابی‌های غیرمنتظره و حتی انطباق با استانداردهای ایمنی و بهره‌برداری نیز تاثیرگذار است.

در این مقاله، به طور مفصل به عوامل مؤثر بر انتخاب سیم ارت در پروژه‌های صنعتی، انواع سیم‌های ارت موجود در بازار، تفاوت میان مدل‌ها، نحوه سایزبندی، استانداردها، و نکاتی مهم در خرید و نصب آن خواهیم پرداخت.

سیم ارت چیست و چه کاربردی در پروژه‌های صنعتی دارد؟

سیم ارت یا سیم زمین، مسیری هدایتی است که به‌صورت هدفمند طراحی شده تا در صورت وقوع خطا، جریان‌های نشتی یا ولتاژهای ناخواسته را از بدنه دستگاه‌ها و سازه‌ها به زمین منتقل کند. این کار باعث می‌شود افراد در تماس با بدنه فلزی تجهیزات الکتریکی دچار برق‌گرفتگی نشوند و همچنین تجهیزات حساس از آسیب نجات پیدا کنند. در پروژه‌های صنعتی، به دلیل حجم بالای مصرف برق، ولتاژهای قوی، دستگاه‌های سنگین و نویزهای الکترومغناطیسی فراوان، استفاده از سیستم ارت نه‌ تنها ضروری بلکه اجباری است.

سیم ارت، حلقه‌ای حیاتی در این زنجیره است؛ چرا که بدون سیم مناسب، سیستم ارت عملاً بی‌اثر خواهد بود. بنابراین انتخاب درست این سیم به عوامل متعددی بستگی دارد که در ادامه بررسی می‌کنیم.

انواع سیم ارت مورد استفاده در صنعت

در صنعت، معمولاً از دو نوع سیم برای سیستم ارت استفاده می‌شود:

1. سیم ارت افشان

این نوع سیم دارای ساختاری با هادی‌های مسی به‌صورت رشته‌ای (flexible) است که آن را بسیار نرم و قابل‌انعطاف می‌سازد. سیم افشان ارت معمولاً در تابلوهای برق، تجهیزات قابل‌حرکت، یا مکان‌هایی استفاده می‌شود که سیم نیاز به خم شدن یا عبور از مسیرهای غیر خطی دارد.

2. سیم ارت مفتولی

سیم ارت مفتولی دارای یک یا چند رشته مفتول مسی است که به‌صورت سفت و نسبتاً خشک تولید می‌شود. این نوع سیم بیشتر در چاه ارت، مسیرهای مستقیم، اتصالات به شینه ارت و در محل‌هایی که حرکت وجود ندارد استفاده می‌شود. سیم مفتولی معمولاً مقاومت کمتری نسبت به سیم افشان دارد و همین ویژگی آن را برای مسیرهای طولانی‌تر مؤثرتر می‌سازد.

سیم ارت مسی یا آلومینیومی؟

اگرچه در بعضی مناطق از سیم ارت آلومینیومی استفاده می‌شود، اما در پروژه‌های صنعتی استفاده از سیم ارت مسی کاملاً توصیه می‌شود. مس رسانایی بالاتری دارد، در برابر خوردگی مقاوم‌تر است و در برابر حرارت بهتر عمل می‌کند. در محیط‌های صنعتی که اغلب با شرایط سخت، رطوبت یا مواد شیمیایی همراه است، سیم ارت مسی بهترین انتخاب است.

معیارهای انتخاب سیم ارت مناسب در پروژه‌های صنعتی

انتخاب سیم ارت صنعتی به عوامل مختلفی بستگی دارد. در ادامه مهم‌ترین آن‌ها را بررسی می‌کنیم:

1. سطح مقطع (سایز سیم)

مهم‌ترین عامل در انتخاب سیم ارت، تعیین سطح مقطع مناسب آن است. این مقدار با توجه به جریان اتصال کوتاه، طول مسیر سیم، نوع سیستم زمین، و میزان مقاومت مورد نیاز محاسبه می‌شود.

به‌طور ساده:

برای حفاظت جان افراد، سطح مقطع سیم ارت نباید از نصف سطح مقطع سیم فاز کمتر باشد.
در برخی استانداردها (مانند IEC یا ISIRI) جداول مشخصی برای محاسبه سیم ارت ارائه شده است.
در پروژه‌های صنعتی با کابل‌های فشار قوی، معمولاً از سیم‌های ارت با سطح مقطع 16، 25، 35، 50 و حتی 70 میلی‌متر مربع استفاده می‌شود.

2. جنس هادی (مسی یا آلومینیومی)

همان‌طور که گفته شد، در محیط‌های صنعتی سیم مسی استاندارد ترجیح داده می‌شود. آلومینیوم فقط در شرایط خاص و با نظر طراح سیستم قابل استفاده است.

3. نوع عایق

در شرایطی که سیم در فضای باز، در مجاورت مواد شیمیایی، یا در مناطق مرطوب قرار دارد، نوع عایق اهمیت پیدا می‌کند. عایق‌های رایج برای سیم ارت شامل:

PVC (پلی‌وینیل کلراید): برای محیط‌های معمولی و خشک
XLPE (پلی‌اتیلن کراسلینک‌شده): برای شرایط دمایی یا مکانیکی شدیدتر

4. طول مسیر سیم و مقاومت کل مدار زمین

میزان افت ولتاژ در مسیر سیم ارت باید پایین باشد تا در زمان خطا، جریان زمین به‌سرعت تخلیه شود. بنابراین هر چقدر طول مسیر بیشتر باشد، باید سطح مقطع افزایش یابد تا مقاومت کم بماند.

5. نوع نصب (رو کار، دفنی، کانال‌کشی شده)

محل نصب سیم ارت نیز در انتخاب آن مؤثر است:

در نصب‌های زمینی یا دفنی، استفاده از کابل ارت شیلددار یا آرموردار توصیه می‌شود.
در تابلو برق و اتاق‌های کنترل، سیم ارت افشان با عایق PVC رایج‌تر است.

آیا استفاده از کابل ارت شیلددار یا آرموردار لازم است؟

در محیط‌های صنعتی که با نویزهای الکترومغناطیسی مواجه هستند (مانند کارخانه‌های نساجی، کارگاه‌های CNC، مراکز داده صنعتی یا سیستم‌های کنترل PLC)، استفاده از کابل ارت شیلد دار به تخلیه و مهار نویز کمک زیادی می‌کند. شیلد (معمولاً بافته‌شده از مس یا آلومینیوم) مانند یک مانع عمل می‌کند و میدان‌های الکترومغناطیسی اطراف را دفع می‌کند.

همچنین در شرایطی که سیم ارت در معرض ضربه مکانیکی قرار دارد (نصب‌های دفنی یا تونل‌های برق)، استفاده از کابل آرموردار الزامی است تا در برابر له‌شدگی و پارگی مقاوم باشد.

استانداردهای انتخاب سیم ارت در صنعت

برای اینکه مطمئن باشیم سیم ارت انتخاب‌شده، ایمن، استاندارد و قابل اتکا است، باید مطابق استانداردهای بین‌المللی و ملی باشد. مهم‌ترین استانداردها شامل:

IEC 60228 برای دسته‌بندی هادی‌ها
IEC 60364 برای طراحی سیستم ارتینگ
ISIRI 607 برای الزامات سیم‌های برق در ایران
NFPA و NEC (در پروژه‌های خاص بین‌المللی)

همچنین برچسب‌گذاری کابل، رنگ‌بندی (معمولاً سبز/زرد)، و مشخصات روی کابل باید مشخص باشد.

برندها و کارخانه‌های معتبر تولید سیم ارت

در ایران، کارخانه‌های متعددی به تولید سیم و کابل ارت مشغول‌اند، اما باید حتماً از برندهای معتبر خرید کرد تا از استاندارد بودن محصول اطمینان حاصل شود.

در خرید از این برندها حتماً به داشتن نشان استاندارد، گواهی‌نامه کیفیت، گزارش‌های آزمون (Test Report) و پلمب بودن حلقه‌ها توجه داشته باشید.

نکاتی در خرید و نصب سیم ارت صنعتی

از فروشگاه‌های رسمی یا نمایندگان معتبر خرید کنید. کابل‌های غیر استاندارد موجود در بازار خطر جدی برای پروژه ایجاد می‌کنند.
در زمان نصب، اتصالات سیم ارت باید به‌خوبی پرس و ایزوله شوند. استفاده از ترمینال استاندارد الزامی است.
محل اتصال سیم به شینه ارت، باید فاقد رنگ، زنگ‌زدگی یا پوشش اضافه باشد.
در محیط‌های خورنده یا مرطوب، اتصالات باید کاملاً آب‌بندی شوند.

طراحی تاسیسات برق

انتخاب سیم ارت در پروژه‌های صنعتی، یکی از حساس‌ترین بخش‌های طراحی تاسیسات برق محسوب می‌شود. اشتباه در سایزبندی، استفاده از جنس غیراستاندارد، یا نادیده‌گرفتن شرایط نصب، می‌تواند نه‌تنها به از کار افتادن تجهیزات منجر شود، بلکه جان افراد را نیز به خطر بیندازد.

استفاده از سیم ارت مسی استاندارد، با سطح مقطع متناسب، عایق مناسب، از برندهای معتبر مانند زیتون کابل تضمینی است بر عملکرد صحیح و ایمنی کامل سیستم زمین در هر پروژه صنعتی.

در نهایت، مشاوره با مهندسان برق، بهره‌گیری از جدول‌های استاندارد و محاسبه مقاومت کل سیستم ارتینگ، سه رکن اصلی در انتخاب سیم ارت مناسب محسوب می‌شوند.