در یک سیستم سیم کشی برق، سیم ارت، یک سیم رسانا است که عمدتاً برای محافظت از وسایل برقی و کاربران و استفاده کنندگان از دستگاه در برابر شوک الکتریکی در نظر گرفته و برقرار می شود. بنابراین، می توان گفت سیم ارت در درجه اول برای پاسخ به نگرانی های امنیتی در برابر جریان های نشتی در سیستم های الکتریکی استفاده می شود. لازم به ذکر است که سیم ارت در تابلو برق نیز استفاده می شود و جزو واجبات هر تابلو برقی می باشد.
سیم ارت، سیمی است که همیشه به بدنه دستگاه الکتریکی متصل است. این سیم در شرایط عادی فاقد جریان است اما در صورت وجود ایراد در دستگاه مانند خرابی عایق یا برخورد سیم بدون پوشش درون دستگاه با بدنه فلزی آن، جریان حاصله از طریق سیم ارت به زمین منتقل شده و امینی برقرار می گردد. سیم ارت از نظر عملکرد دستگاه به عنوان اتصال اجباری محسوب نشده و همانطور که بالاتر عنوان شد، فقط جنبه امینی داشته و برای اهداف ایمنی در نظر گرفته و انجام می شود.
نکته مهم اینکه در حالت ایده‌آل، در سیستم‌های AC عملی، نول معمولاً به زمین یا سیم ارت وصل می‌شود، بنابراین وقتی ولتاژ بین سیم نول و ارت اندازه‌گیری می‌شود، صفر می‌شود.
مشخصات سیم ارت
- ارتباط سیم ارت : سیم ارت بین بدنه دستگاه الکتریکی و زمین متصل می شود.
- نقش سیم ارت : سیم ارت مسیری را برای جریان نشت از بدنه دستگاه به زمین فراهم می کند.
- جریان در شرایط عادی در سیم ارت : سیم ارت در شرایط عادی هیچ جریان الکتریکی ندارد، فقط در صورت وجود ایراد در دستگاه، جریان را منتقل می کند.
- کد استاندارد رنگ سیم ارت : رنگ سیم ارت سبز یا سبز مایل به زرد است.
- مقاومت سیم ارت : مقاومت سیم ارت کمتر از سیم خنثی است.
- نوع مدار سیم ارت : سیم ارت در هر دو مدار AC و DC وجود دارد، زیرا ایمنی را در برابر شوک الکتریکی برای کاربر دستگاه فراهم می کند.
- جایگزینی سیم ارت : سیم ارت را نمی توان به سیم خنثی تبدیل کرد.
سیم ارت را به کجا وصل کنیم؟
سیم ارت از یک سمت به لوازم الکتریکی و از طرف دیگر به سیستم لوله کشی آب ساختمان یا چاه ارت وصل می شود. بهتر است سیم ارت از طریق چاه ارت به زمین متصل شود. چاه ارت حفره ای است که متناسب با میزان رطوبت خاک عمق آن را تعیین می کنند.
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.
توصیه فنی برای سیم ارت
با توجه به مدار سه فاز ، اگر سیم های ارت یکسان و متقارن باشند، می توان آن ها را در ابتدا به صورت ترکیبی با یک سیم ارت تک معادل که امپدانس معادل آن نصف مجموع امپدانس سیم ارت باشد جایگزین کرد. سیم های هادی جریان همواره به شکل موثری از ضربه مستقیم شوک های برقی جلوگیری می کند البته مشروط بر اینکه سیم هادی در زاویه ای حدود 45 درجه (یا ترجیحاً 25 درجه برای برج های بالای 50 متر) از زمین متمایل باشد.
سیم ارت، گاهی در مواجهه با شوک های قوی با شکست هم روبرو می شود. این مورد بیشتر در مجاورت با پست اصلی برق یا مناطقی که رعد و برق به طور خاص شایع است، بیشتر اتفاق می افتد و راه حل آن هم استفاده از دو سیم ارت است.
سیم ارت چگونه کار می کند؟
باید توجه داشت که در سیم کشی برق AC از سه نوع هادی استفاده می شود. سیم فاز، سیم خنثی و سیم ارت. سیم فاز سیم برق سیستم است که جریان الکتریکی را از منبع به بار منتقل می کند. اما گاهی اوقات بین سیم خنثی و ارت اشتباه می شود زیرا هر دو هادی در نظر گرفته می شود که با ولتاژ صفر یا ولتاژ کمتر از ولتاژ سیم فاز کار می کنند.
جریان از طریق سیم برق جاری می شود ، وارد دستگاه شده و از طریق سیم خنثی باز می گردد. سیم ارت به محفظه دستگاه متصل بوده و به شکل نرمال تا زمانیکه دستگاه به طور معمول کار می کند جریانی از سیم ارت عبور نمی کند. اگر به هر دلیلی یک سیم برق شل شده و با محفظه تماس پیدا کند، بدنه تا پتانسیل 230 ولت افزایش می یابد، و این جریان بسیار زیادی را از داخل محفظه و سپس از طریق سیم ارت عبور می دهد.
این جریان بزرگ فیوز را ذوب می کند و دستگاه را نا ایمن می کند. اگر سیم ارت وجود نداشته باشد، در صورت تماس سیم برقی شل، پوشش فلزی تا 230 ولت افزایش می یابد. اینجاست که اگر شخصی با بدنه دستگاه تماس داشته باشد بدون شک منجر به مرگ وی می شود.
هدف اصلی استفاده از سیم ارت چیست؟
اگر درون بدنه دستگاه، عیب وجود داشته باشد و بدنه هادی جریان شود، یک مسیر مقاومت کم از جریان برق به زمین وجود دارد که جریان زیادی را به زمین هدایت می کند . فیوز را ذوب کرده و با قطع کردن سیم برق ، دستگاه را ایمن می سازد یا به اصطلاح ایزوله می کند.
نتیجه
در این مقاله به شکل مفید و کاربردی به تعریف ، ویژگی ها و کاربرد سیم ارت پرداختیم. بین سیم ارت و سیم خنثی تفاوت هایی است که در زمان سیم کشی می بایست مد نظر قرار بگیرد. سیم کشی قطعا کار یک متخصص یا یک تیم متخصص است . سیم ارت جز جدایی ناپذیر سیم کشی بوده و با توجه به ماهیت ایمن دهنده آن در برابر شوک های حاصل از خرابی و اتصالات مخرب حتما می بایست در طراحی و اجرای مدار سیم کشی اجرایی و عملیاتی گردد. سیم ارت به عنوان سیم ایمنی در هر سیستم الکتریکی استفاده می شود. هر دو سیم ارت و سیم نول دارای ولتاژ یکسانی برابر با صفر هستند ولی کاربرد آنها در سیتم متفاوت بوده و هریک نقش کاربردی مشخصی دارند که نباید با یکدیگر تداخل پیدا کنند.