کابل ارت چیست؟

یکی از تحولات عظیمی که در زندگی انسان رخ داد، وجود جریان الکتریکی و برق است. بعد از آن هم نوبت به کشف راهکارهایی برای انتقال به نقاط مختلف کره زمین رسید. در دنیای امروز سیم‌ها و کابل‌های متعددی طراحی و تولید شده‌اند که مهم‌ترین وظیفه آن‌ها برق رسانی به تجهیزات برقی است. سیم فاز و نول دو نمونه از رایج‌ترین سیم‌ها برای انتقال جریان هستند که به نام سیم گرم و خنثی هم شناخته می‌شوند. همچنین یکی دیگر از انواع سیم برق که کاربرد زیادی در سیستم‌های الکتریکی دارد، سیم ارت یا اتصال به زمین است که معمولا با رنگ سبز مشخص شده و وظیفه آن ایجاد ایمنی بیشتر در مدار خواهد بود. در ادامه مقاله قرار است بیشتر با سیم ارت و کاربردهای آن آشنا شوید و به اهمیت آن در مدار الکتریسیته پی ببرید.

سیم ارت چیست؟

سیم ارت یکی از انواع سیم‌های حفاظتی است که به زمین متصل شده و با انتقال نشتی جریان برق مانع از برق گرفتگی خواهد شد. هم‌چنین با جلوگیری از ورود و عبور جریان برق از بدن، خطر آسیب و برق‌گرفتگی همراه آن را کاهش می‌دهد. این سیم به طور معمول با نام‌های سیم اتصال به زمین و یا هادی محافظ شناخته می‌شود. با توجه به این موارد، استفاده از سیم اتصال به زمین یکی از مهمترین موارد در زمان نصب وسایل برقی است و تاثیر زیادی در افزایش ایمنی مدار خواهد داشت.

ویژگی های سیم ارت

رنگ این سیم سبز یا زرد سبز میباشد و سطح مقطع  آن به اندازه سیم‌های نوع فاز دارد. با مثالی می‌توان اهمیت وجود سیم ارت در در مدار الکتریکی را بیان کرد. فرض کنید به تازگی اسباب کشی کرده و ماشین لباسشویی خود را نصب کرده‌اید؛ اما کابل برق آن به دلیل این جابجایی، ضرب دیده یا ساییده شده است. در این صورت، ممکن است این سیم به بدنه متصل شده و آن را باردار کند. حال که شما از این موضوع اطلاعی ندارید، ممکن است هنگام تماس با آن دچار برق‌گرفتگی شوید. در این حالت، با استفاده از سیم اتصال به زمین، میتوان مانع از انتقال جریان برق به بدنه شده و از برق گرفتگی جلوگیری کرد.

اهمیت استفاده از سیم ارت

بنابراین اهمیت استفاده از سیم ارت به دلایل زیر خواهد بود:

1- در برابر اضافه بار الکتریکی نقش محافظ را دارد

اگر به صورت ناگهانی صاعقه شدیدی به خانه اصابت کند، جریان الکتریکی در آن محل به شدت زیاد می‌شود و این جریان الکتریکی است که ولتاژ دستگاه را افزایش می‌‌دهد. اما با وجود سیم ارت، می‌توان جریان اضافی را به زمین منتقل کرده و خطر را تا حد زیادی کاهش داد.

2- تثبیت سطح ولتاژ را انجام می‌دهد

سیم ارت می‌تواند جریان الکتریکی را به صورت یکنواخت در مدار توزیع کند؛ در نتیجه اضافه بار یا نشتی در مدار وجود نخواهد داشت و خطرات برق گرفتگی از بین می‌روند.

3-بهترین رسانا زمین است

زمین یکی از بهترین رساناهاست که مقاومت بسیار کمی در برابر عبور جریان از خود نشان می‌دهد؛ به همین دلیل می‌توان با انتقال جریان نشتی به زمین، مانع از رسیدن آن به بدن انسان شد. در این حالت، اصطلاحا گفته می‌شود که جریان به چاه ارتی منتقل شده است.

4-از وقوع حادثه، آسیب و مرگ جلوگیری می‌کند

اگر یک سیستم الکتریکی غیر امن باشد، منجر به ایجاد حوادث جبران ناپذیر به ویژه برای افراد هنگام کار و یا تعمیر وسایل برقی می‌شود. از سوی دیگر، زیاد شدن مقدار جریان در سیم، می‌تواند دمای آن را افزایش داده و باعث ایجاد آتش سوزی یا سوختن وسایل برقی شود. اما استفاده از سیم ارت می‌تواند از بروز این حوادث جلوگیری نماید.

انواع سیستم های زمین

انواع سیستم‌های زمین عبارت انداز:

سیستم TNCS یا PME

سیستم TNCS ترکیبی از سیم ارت و نول ترانسفورماتور است که بعد از کنتور، قابلیت جداسازی به سیم‌های ارت و نول را دارد. هنگام اتصال سیم فاز به زمین، فاز به نول تبدیل می‌شود. از طرفی دیگر هم امپدانس بازگشت به ترانسفورماتور کم است. بنابراین جریان اتصال کوتاه زیاد باعث می‌شود که MCB مدار را قطع کند. یک مشکل در این سیستم این است که اگر نول در خارج از ساختمان قطع شود، پتانسیل اصلی برق به احتمال زیاد بر روی بدنه فلزی خارجی دستگاه پخش خواهد شد.
این سیستم با افزایش میزان جریان، به صورت یک تقسیم کننده ولتاژ عمل خواهد کرد؛ در نتیجه زمانی که شما یک وسیله برقی را لمس می‌کنید، اختلاف ولتاژی در میان نقطه تماس و زمین وجود ندارد. این تقسیم ولتاژ بر اساس فاصله نسبت به ترانسفورماتور تغذیه انجام می‌شود و می‌تواند از خرابی سیستم برق هم در اثر اضافه ابر جلوگیری کند.

سیستم TNS

سیستم TNS در جایی استفاده می‌شود که سطح مقطع مدار از 10 میلی متر مربع کمتر است و حالت 5 سیمه دارد. این سیستم یک مدار 5 سیمه است که با استفاده از الکترود Rn به زمین متصل می‌شود. در این نوع سیستم ارتینگ، باید فاز و نول را به ترمینال‌های بار وصل کنید و برای اتصال به بدنه فلزی، از هادی PE استفاده نمایید.

سیستم TT

در هنگام رسیدن برق به مقدار بالاسری، سیستم TT مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ در این سیستم، نقطه‌ای از منبع تغذیه را برای اتصال مستقیم به زمین استفاده می‌کنند که معمولا خنثی یا نول است. دیگر ویژگی سیستم ارتینگ TT این است که خطر قطع نول ندارد. چنانچه در خانه‌ای از ترانسفورماتور تغذیه فاصله داشته باشد، احتمالاً در صورت وقوع خطای فاز به زمین، جریان خطا به اندازه کافی برای قطع بریکر نخواهد بود، زیرا مقاومت زمین بسیار زیاد است.اگرچه کلیدهای جان قادرند به تشخیص جریان‌های نشتی کوچک در زمین کمک کنند، اما این موضوع به طور قابل توجهی خطرناک نیست.

کاربردهای سیم ارت

مهم ترین کاربرد سیم ارت، جلوگیری از برق گرفتگی و نشتی جریان است. همچنین معمولا از سیم ارت برای حل کردن این سری مشکلات استفاده می‌شود. بنابراین کاربردهای سیم ارت به شرح زیر هستند:

1-از افزایش الکتریسیته ساکن جلوگیری می‌کند

2-ایمنی و محافظت افراد یا دستگاه‌ها را بالا می‌برد

3-از افراد در برابر برق گرفتگی و آتش سوزی محافظت می‌کند

4-از آسیب دیدن عایق‌های مدار در اثر افزایش ولتاژ جلوگیری به عمل می‌آورد

ارت باکس و چاه ارت چیست؟

چاه ارت

چاه ارت یا سیستم ارتینگ، قسمتی از این فرایند است که در آن، جریان الکتریکی به زمین منتقل می‌شود. زمانی که بدنه وسایل برقی را به زمین متصل می‌کنیم، بارهای اضافی یا جریان‌های سرگردان، به زمین منتقل خواهند شد؛ در نتیجه خطر برق گرفتگی کاهش پیدا می‌کند. نقطه‌ای که از طریق آن می‌توان جریان الکتریکی را به زمین منتقل کرد، به عنوان چاه ارت شناخته می‌شود که از نشت جریان جلوگیری می‌کند.

ارت باکس

ارت باکس یک جعبه است که در محل خروجی چاه ارت نصب می‌شود؛ این باکس معمولا ابعادی برابر 15 در 25 سانتی متر دارد و سیستم اصلی سیستم اتصال به زمین، وارد آن خواهد شد. با کمک چنین جعبه‌ ای میتوانند مقدار مقاومت الکتریکی وارد شده به زمین را محاسبه ‌کنند. ارت باکس باید در ارتفاع 1.5 متری زمین نصب شود.

نکات ایمنی استفاده از سیم ارت

این نکات عبارت هستند از:

اولین نکته‌ای که باید در نظر بگیرید این است که هنگام بروز هرگونه آسیب‌دیدگی در عایق سیم و یا برخورد آن با بدنه دستگاه، هرگز بدنه فلزی را مستقیما لمس نکنید. زیرا در این زمان احتمال خطر برق‌گرفتگی و آتش‌سوزی بسیار بالا است.

چنانچه اطمینان کافی از وضعیت اتصال به زمین دستگاه‌های الکتریکی خود ندارید، بهتر است که از کارشناسان و افراد حرفه‌ای در این زمینه درخواست کنید تا سیستم مربوطه را بررسی کنند. هرگز به طور خودسرانه عمل نکنید. برای نصب سیم ارت به زمین و همچنین ایجاد و اجرای سیستم ارتینگ ساختمان از یک کارشناس کاربلد و متخصص کمک بگیرید؛ زیرا در صورت اتصال نادرست سیم ارت خطرات زیادی شما را تهدید می‌کنند.