سیم ارت به کجا متصل می شود؟

سیم ارت چیست؟

در سیم کشی لوازم خانگی همچون ماشین لباسشویی، یخچال، مایکروویو و … همچنین سیم کشی پریز برق ساختمان از سه رشته سیم نول، فاز و ارت استفاده می شود. تکلیف سیم نول و فاز که مشخص است، این دو سیم به نام های خنثی و گرم شناخته می شوند و وجود آن ها برای برقراری جریان الکتریسته لازم است. ولتاژ نامی 230 ولت از طریق سیم فاز به دستگاه برقی منتقل می شود و سپس به نول برمی گردد.

اما سیم ارت چیست؟ به رشته سیم سبز و زرد رنگی که در داخل مدار لوازم الکترونیکی و سیستم برق ساختمان در کنار سیم های فاز و نول بکار گرفته می شود، سیم ارت یا هادی محافظ یا سیم اتصال به زمین یا صاعقه گیر می گویند.

 سیم ارت به چه دلیل استفاده می شود؟

تمام تجهیزاتی که دارای جریان الکتریکی هستند ممکن است دچار نشتی جریان برق شوند. این نشتی برق می تواند آسیب های جبران ناپذیری به بار آورد. به همین دلیل از  میله ارت در وسایل الکترونیکی و حتی پریزهای برق ساختمان استفاده می شود تا نشتی جریان الکتریسیته را به زمین منتقل کند.

البته این تمام هدف استفاده از سیستم ارتینگ نیست ، بلکه دلایل استفاده از سیم ارت عبارتند از:

• مهار جریان های تولید شده از القائات الکترومغناطیسی و تخلیه الکتریسته ساکن
• کاربرد مناسب سیستم های الکتریکی، الکترونیکی و دیجیتالی
• کارکرد صحیح تجهیزات حفاظتی
• حفاظت از جان انسان ها
• کاهش ولتاژ گام و ولتاژ تماس در مواقع بروز اختلاف پتانسیل های خطرناک

منظور از ولتاژ گام اختلاف ولتاژ بین دو مکانی است که گام ها جدا از هم بر روی زمین برق دار قرار دارند و اگر پای قرار گرفته بر روی زمین برق دار را حرکت دهیم ایجاد برق گرفتگی می کند، به همین دلیل توصیه می شود در زمان برق گرفتگی پاها از روی زمین برداشته نشوند و در حالی که کنار هم هستند بر روی زمین کشیده شوند. همچنین به منظور پیشگیری از برق گرفتگی در اثر ولتاژ تماس نباید تا شعاع 10 متری گام برداشته شود.

 کاربرد سیم ارت چیست؟

کاربرد اصلی و هدف از ایجاد سیستم ارتینگ یا نصب سیم ارت از تجهیزات دارای جریان الکتریکی به زمین این است که اگر سیم های فاز و یا نول به هر طریقی با بدنه دستگاه اتصالی پیدا کردند و جریان برق نشت کرد، این مقدار نشتی جریان توسط سیم ارت به زمین منتقل شود.

با این ترفند به ظاهر ساده اما بسیار کارساز می توان از برق گرفتگی افراد جلوگیری نمود و آسیب های احتمالی نشتی جریان برق را تا حد زیادی رفع کرد. علاوه بر این وجود سیم ارت در تجهیزات الکتریکی از اتصالی کردن دستگاه جلوگیری می کند.

بد نیست بدانید کاربرد سیم مسی ارت از حدود سال 1924 ابتدا در انگستان و سپس در کشورهای دیگر رواج پیدا کرد. دلیل رواج سیستم ارتینگ در ساختمان ها و تجهیزات برقی آمارهای زیاد مرگ و میر ناشی از نشتی جریان الکتریکی بوده است.

امروزه کاربرد سیم ارت بسیار گسترده شده به حدی که در مخابرات به منظور پیشگیری از ایجاد نویز در شبکه از سیم ارت استفاده می شود و شبکه های انتقال و توزیع برق بدون سیم ارت عملاً بی معنی هستند.

 سیم ارت چیست و چگونه مانع از برق گرفتگی می شود؟

نمی دانیم شما هم تجربه برق گرفتگی از لوازم خانه را دارید یا خیر؟ به عنوان مثال بعد از لمس یخچال و یا ماشین لباسشویی احساس کنید بدنتان مور مور شده است. این سوال را مطرح کردیم چون کاربرد اصلی سیم ارت درست در همین موضوع مشخص می شود.

در لوازم برقی سیم ارت با کمک یک پیچ به بدنه فلزی دستگاه و سپس از طریق به زمین اتصال پیدا می کند. با این اقدام اتصال به زمین برقرار شده و اگر به هر دلیلی سیم فاز یا هادی به بدنه فلزی دستگاه تماس پیدا کند، با کمک سیم ارت یک مسیر بای پس یا میانبر ایجاد می شود.

به این ترتیب که اگر بعد از نشتی جریان الکتریکی یک نفر آن دستگاه برقی را لمس کند، به جای اینکه جریان برق از بدن فرد به زمین منتقل شده و ایجاد برق گرفتگی نماید، از طریق سیم ارت و میانبر ایجاد شده به زمین هدایت می شود و در نتیجه فرد را از برق گرفتگی نجات دهد.

شاید برای شما هم جالب باشد که بدانید چنانچه فلز خارجی لوازم الکترونیکی برق دار شود، با توجه به اینکه شخص با کدام قسمت از مدار داخلی و بدنه دستگاه تماس داشته باشد، حدود 230 ولت جریان به بدن شخص وارد می شود که اگر فلز لمس شده وصل به زمین نباشد این مقدار جریان از بدن فرد عبور کرده و می تواند باعث برق گرفتگی وی شود.

البته همیشه چنین شرایطی منجر به برق گرفتگی شدید نمی شود، به عنوان مثال اگر فرد خوش شانس بوده و کفش پلاستیکی به پا داشته باشد و از طرفی زمین زیر پای او خشک باشد، فقط احساس سوزن سوزن شدن را تجربه می کند. اما اگر هوا مرطوب و دستان او خیس باشد، به احتمال زیاد دچار شوک برقی شدید می شود.

داستان برق گرفتگی به دلیل عدم استفاده از سیم ارت در تجهیزات برقی و سیستم برق ساختمان تنها به اینجا ختم نمی شود، اگر فردی که دچار شوک برقی شده با دست دیگر خود لوازم فلزی متصل به زمین مثل لوله، شوفاژ و غیره را لمس کند، جریان برق از قلب او عبور کرده و باعث ایست قلبی می شود.

با این اوصاف مشخص می شود که وجود سیستم ارتینگ در ساختمان و تجهیزات الکترونیکی تا چه حد مهم است و نبود آن می تواند چه فجایعی به همراه داشته باشد.

 چطور یک سیستم ارتینگ ایجاد کنیم؟

تا این قسمت از متن دانستیم که سیم ارت چیست و همچنین با اهمیت وجود این سیستم آشنا شدیم. حالا قصد داریم روش درست کردن سیستم ارتینگ را با هم بررسی کنیم.

سیستم ارتینگ شامل دو بخش بسیار مهم به نام چاه ارت و سیم ارت متصل به چاه است. روش های مختلفی برای اجرای سیستم ارت وجود دارد:

سیستم ارتینگ سطحی در سطح زمین و یا در عمق حدود 80 سانتی متری اجرا می شود. البته این روش از سیستم ارت را نمی توان در تمام فضاها اجرا کرد. مشخصات فضاهایی که قابلیت استفاده از سیستم ارتینگ سطحی دارند، عبارتند از:

• ارتفاع از سطح دریا پایین باشد، مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور
• میزان پستی و بلندی محوطه سایت کم باشد.
• فضای لازم و امکان حفاری در اطراف محوطه وجود داشته باشد.
• فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد.

برای اجرای سیستم ارتینگ سطحی می توان از 7 روش مختلف استفاده کرد که ما فقط نام این روش ها را به اختصار بیان می کنیم:

• ROD
• RING
• پنجه ای یا شعاعی
• مختلط
• الکتروشیمیایی
• حلزونی
• شبکه ای

رایج ترین روش برای درست کردن سیستم ارتینگ با استفاده از حفر چاه است. برای اجرای سیستم ارتینگ عمقی باید اقدامات زیر را انجام دهیم:

قدم اول: انتخاب محل چاه ارت

چاه ارت را باید در مکان هایی حفر کرد که لااقل یکی از مشخصات زیر را داشته باشد:

• پایین ترین سطح را داشته باشد.
• احتمال دسترسی به رطوبت در عمق کمتری وجود داشته باشد.
• بیشتر در معرض رطوبت و آب قرار داشته باشد، مثل زمین های چمن، باغچه ها و فضاهای سبز

مرحله دوم: محاسبه عمق چاه ارت

با توجه به اینکه مقاومت زمین چقدر است، باید عمق چاه ارت را بین 4 الی 8 متر و قطر حدودی 80 سانتی متر در نظر گرفت. اگر تا عمق 4 متر به رطوبت نرسیدیم می توانیم حداکثر چاه را تا عمق 6 متری حفر کنیم.

البته در زمین های سنگلاخی و سنگی که مقاومت خاک بیشتر است، می توانیم چاه ارت را تا عمق 8 متر حفر و قطر 80 سانتی متر حفر کنیم.

مرحله سوم: اتصال سیم به صفحه مسی

برای اینکه سیستم ارتینگ برقرار شود باید یک عدد سیم را با کمک جوش برنج و یا نقره به صفحه مسی جوش دهیم. توجه کنید هرگز با استفاده از بست و یا دوختن نباید سیم را به صفحه مسی اتصال دهیم.

مرحله چهارم: حفر چاه ارت

با توجه به شرایط جغرافیایی محیط باید به حفر چاه ارت با عمق مناسب اقدام کنیم. سپس باید شیاری به عمق 60 سانتی متر از چاه تا پای دکل به عنوان مسیر سیم چاه ارت تا برق گیر روی دکل و همچنین برای سیم ارت داخل ساختمان حفر کنیم.

در خصوص مسیر سیم دقت کنید اولاً مسیر سیم ها کوتاه باشد و دوماً سیم میله برقگیر و سیم ارت مستقیم و بدون پیچ و خم وارد چاه شود. اگر لازم است سیم خم زده شود، باید در طول بیش از 50 سانتی متر این کار را انجام دهیم.

مرحله پنجم: پر کردن چاه ارت

برای پر کردن چاه ارت اقدامات زیر را انجام دهید:

1. حدود 20 لیتر محلول آب و نمک تهیه کرده و کف چاه می ریزیم تا کف چاه کاملاً نم دار شود. بعد از گذشت 24 ساعت مراحل زیر را انجام می دهیم.
2. به ارتفاع 20 سانتی متر از ته چاه را با خاک رس یا خاک نرم پر می کنیم.
3. حدود 450 گرم بنتونیت (کاهنده مقاومت زمین) را با آب مخلوط کرده و به صورت دوغاب تا ارتفاع 20 سانت در کف چاه می ریزیم. هر چه این مخلوط غلیظ تر باشد، کیفیت کار بهتر است.
4. صفحه مسی را به 2 سیم مسی سایز 50 جوش می دهیم. از این دو سیم یکی به میله برق گیر روی دکل و دیگری به شینه داخل ساختمان هدایت می شود. پس طول سیم ها را متناسب با طول مسیر انتخاب کنیم.
5. صفحه مسی را به طور عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم.
6. اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می کنیم.
7. یک شاخه لوله پلیکا سوراخ شده را به طور مورب در مرکز چاه و بالای صفح مسی قرار می دهیم. از این لوله برای تامین رطوبت ته چاه استفاده می کنیم تا در فصول گرم سال به داخل آن آب بریزیم. بنابراین اگر حفر چاه در زمین دارای رطوبت است و یا رطوبت چاه از بالا و یا پایین آن تامین می شود، نیازی به قرار دادن لوله پلیکا نیست.
8. داخل لوله پلیکا را شن می ریزیم تا حدی که 50 سانت از انتهای لوله پر شود.
9. بعد از قرار دادن لوله پلیکا به ارتفاع 20 سانت از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماده شده پر می کنیم.
10. مابقی چاه را تا ارتفاع 10 سانت مانده به سر چاه با خاک معمولی همراه با ماسه یا خاک سرند شده کشاورزی پر می کنیم.
11. حدود 10 سانتی متر از چاه را برای نفوذ آب باران و آب های سطحی به داخل چاه با شن و سنگریزه پر می کنیم.
12. هرگز نباید روی چاه را با آسفالت و سیمان پر کنیم، مخصوصاً اگر از لوله پلیکا استفاده نکرده باشیم.
13. داخل شیارهای حفاری شده برای مسیر عبور سیم ارت را با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم معمولی یا خاک معمولی مخلوط با بنتونیت پر می کنیم.

مرحله ششم: نصب شینه و میله برقگیر

قطر و طول شینه با توجه به انشعابات داخل ساختمان تعیین می شود. شینه داخل ساختمان باید توسط مقره هایی از دیوار ساختمان ایزوله شود. تمام جهیزات داخل ساختمان باید به طور جداگانه و موازی به شینه وصل شوند.

در خصوص نصب میله برق گیر، اگر دکل روی ساختمان قرار داشته باشد نباید سیم میله برق گیر از داخل ساختمان برده شود، بلکه باید این سیم از خارج از ساختمان به سمت دکل کشیده شود.

علاوه بر این در پای دکل توسط بست، سیم میله برق گیر به یکی از پایه های دکل خیلی محکم وصل می شود و تا بالای دل به میله برقگیر متصل می گردد.

مسیر عبوری سیم ارت به داخل ساختمان تا شینه ورودی ساختمان باید عایق دار باشد. همچنین باید مسیر میله برقگیر از کابل های آنتن جدا باشد.

 تنها شباهت سیم ارت و سیم نول!

برخی به اشتباه گمان می کنند سیم ارت عملکردی مشابه سیم نول دارد و به همین دلیل می توانند از سیم نول در سیم کشی برق استفاده کرده و با این اقدام عملاً سیم ارت را حذف می کنند. در حالی که تنها شباهت سیم نول و ارت در ظاهر این دو سیم است و عملکرد این دو سیم از زمین تا آسمان با هم فرق می کند.

برای اینکه بهتر از تفاوت بین کابل ارت و سیم نول مطلع شوید، توضیحات کوتاهی در مورد این دو سیم بیان می کنیم.

سیم نول در بین مجموعه سیم های موجود در یک مدار الکتریکی تنها سیمی است که الکترون ندارد، به همین دلیل حتی لمس آن خطری برای انسان نداشته و فقط به دلیل ولتاژ پایین تری که نسبت به سیم فاز دارد، باعث ایجاد اختلاف پتانسیل و حرکت الکترون ها در مدار و در نتیجه کارکرد تجهیزات برقی می شود.

همین تعریف ساده برخی افراد را گمراه می کند، چون تصویر می کنند به دلیل اینکه سیم ارت هم همانند سیم نول به خودی خود جریان الکتریکی ندارد، می توانند از ارت به جای نول استفاده کنند.

در حالی که بر اساس آنچه در تعریف سیم ارت گفتیم، از این سیم به منظور جلوگیری از اتصال کوتاه دستگاه ها با بدنه فلزی آن ها استفاده می شود، به همین دلیل سیم ارت را از یک طرف به تجهیزات برقی و از طرف دیگر به چاره ارت در کنار دل برق وصل می کنند تا به نوعی امنیت افراد در هنگام استفاده از وسایل الکتریکی تضمین شود. اما سیم نول تنها وظیفه برگشت جریان را داشته و نمی تواند از قطع جریان و عملکرد مدار در زمان بروز مشکل محافظت کند.

منبع : تهران ارت