معرفی
سیم ارت چیست ؟ در این مقاله با کاربرد سیم ارت آشنا می شویم و تاثیر آن در مدار های برق و ایجاد ایمنی در محیط کار را بررسی میکنیم. سیم ارت که به عنوان سیم زمین نیز شناخته می شود، یک جزء ایمنی حیاتی در سیستم های الکتریکی است که بخش های خاصی از یک تاسیسات را به الکترود اصلی زمین متصل می کند. هدف اصلی سیم ارت محافظت از جان انسان و تجهیزات در صورت اتصال کوتاه یا خطای الکتریکی است. سیم ارت با ایجاد یک مسیر مقاومت کم برای جریان های خطا به زمین، به جلوگیری از شوک الکتریکی، آتش سوزی و آسیب هایی که می تواند از جریان های نشتی در سیستم های الکتریکی ایجاد شود، کمک می کند. سیم‌های زمین که به‌درستی به قطعات فلزی تجهیزات و لوازم جانبی متصل شده‌اند، تضمین می‌کنند که سطوح رسانا در معرض خطر به سطوح ولتاژ خطرناک در طول یک خطای الکتریکی نمی‌رسند. سیم های زمین یک نیاز اساسی ایمنی الکتریکی در منازل، تاسیسات تجاری و سیستم های صنعتی بر اساس اکثر کدها و استانداردهای سیم کشی هستند. گنجاندن آنها یک لایه محافظتی اضافی در برابر خطرات الکتریسیته فراتر از دستگاه‌هایی که فقط بیش از حد جریان دارند، فراهم می‌کند. درک مکان استفاده از سیم‌های زمین و نحوه کار آنها برای مهندسان برق، تکنسین‌ها و هر کسی که با سیستم‌های برق کار می‌کند، دانش حیاتی است.
سیم ارت چیست ؟
سیم ارت که به عنوان سیم زمین نیز شناخته می شود، یک جزء ایمنی ضروری در سیستم های الکتریکی است که به جلوگیری از شوک الکتریکی و آتش سوزی کمک می کند. مسیری با مقاومت کم برای جریان الکتریکی به زمین یا زمین فراهم می کند.
سیم ارت شاسی فلزی و محفظه های تجهیزات الکتریکی را به زمین یا زمین متصل می کند. این تضمین می کند که هر جریان الکتریکی سرگردان به دلیل شرایط خطا به طور ایمن بدون آسیب رساندن به موجودات زنده یا ایجاد آسیب در زمین پخش می شود.
انواع سیم در مدار الکتریکی چیست؟
مدارهای الکتریکی عمدتاً شامل سه نوع سیم هستند:
سیم زنده
سیم برقی برق را از منبع برق به وسایل و تجهیزات حمل می کند. معمولاً به رنگ قرمز یا قهوه ای است و گاهی اوقات به عنوان سیم فاز یا داغ نیز شناخته می شود. سیم های برق دار بیشترین خطر برق گرفتگی را دارند.
سیم خنثی
سیم خنثی مدار را با انتقال برق به منبع تغذیه تکمیل می کند. معمولاً به رنگ آبی یا سیاه است. سیم خنثی در پنل سرویس به زمین متصل می شود و پتانسیل الکتریکی آن صفر است.
سیم زمین
سیم ارت به زمین یا زمین متصل می شود و مسیر امنی برای جریان نشتی فراهم می کند. معمولاً به رنگ سبز/زرد است. سیم ارت به یک میله زمینی متصل به زمین یا قطعات فلزی متصل به زمین متصل می شود.
کاربرد سیم ارت
کاربردهای کلیدی سیم ارت عبارتند از:
- محافظت در برابر شوک الکتریکی – سیم های ارت از برق دار شدن بدنه فلزی و لوازم جانبی وسایل در صورت خرابی عایق جلوگیری می کنند. جریان به طور ایمن به جای عبور از یک فرد به زمین می گذرد و خطر برق گرفتگی را کاهش می دهد.
- پیشگیری از آتش سوزی – سیم های زمین یک مسیر با مقاومت کم جایگزین برای جریان سرگردان به زمین فراهم می کنند. این از گرم شدن بیش از حد و جرقه ای که می تواند منجر به آتش سوزی شود جلوگیری می کند.
- کاهش نویز – سیم های زمین به حذف نویز الکترومغناطیسی در دستگاه های صوتی/تصویری و جلوگیری از تداخل در سیستم های ارتباطی کمک می کنند.
- محافظت در برابر صاعقه – در هنگام برخورد صاعقه، سیم زمین به طور ایمن جریان ها و ولتاژهای بالا را به زمین پراکنده می کند و سیستم های الکتریکی را از آسیب محافظت می کند.
چرا استفاده از سیم ارت مهم است؟
استفاده از سیم ارت به دلایل زیر بسیار مهم است:
- با جلوگیری از شوک الکتریکی کشنده ناشی از ایرادات دستگاه، از جان انسان محافظت می کند. اگر جریان از بدن عبور کند حتی یک نشتی کوچک می تواند کشنده باشد.
- سیم های زمین از آتش سوزی و آسیب به اموال ناشی از جرقه و گرمای بیش از حد در هنگام عبور جریان های سرگردان جلوگیری می کند.
- عملکرد صحیح دستگاه های جریان باقیمانده و قطع کننده های مدار را تسهیل می کند تا در صورت تشخیص نشتی، منبع تغذیه قطع شود.
- سیم ارت در تاسیسات برقی طبق مقررات ایمنی مانند قانون ملی برق الزامی است.
- سیستم های غیر زمینی مستعد مسائل تداخل الکترومغناطیسی بیش از حد هستند.
- حفاظت در برابر صاعقه را بهبود می بخشد و از رسیدن نوسانات ولتاژ به تجهیزات الکترونیکی حساس جلوگیری می کند.
- محافظ زمین در برابر ایجاد پتانسیل الکتریکی ناشی از بار استاتیکی.
بنابراین، نصب نکردن زمین کافی می تواند منجر به عواقب فاجعه بار شود. زمین مناسب برای عملیات ایمن الکتریکی ضروری است.
تعریف و کاربرد سیم ارت
کاربرد سیم ارت:
سیم های ارت کاربردهای متنوعی در سیستم های الکتریکی دارند:
ایمنی و حفاظت در برابر ضربه
هدف اصلی سیم های ارت تامین ایمنی الکتریکی و جلوگیری از برق گرفتگی است. سیم های ارت با دادن مسیری با مقاومت کم به جریان های خطا و نشتی برای جریان به زمین، از برق گرفتن محفظه ها و سطوح فلزی جلوگیری می کنند. این از انسان در برابر شوک های بالقوه کشنده محافظت می کند. تمام قطعات رسانای در معرض از طریق سیم‌های زمین به زمین متصل می‌شوند تا ولتاژهای لمسی خطرناک در هنگام خطا حذف شوند.
کاربرد سیم ارت در سرکوب نویز و امواج
سیم های زمین نقش کلیدی در محافظت از وسایل برقی در برابر نوسانات برق و تداخل الکترومغناطیسی دارند. ولتاژهای بالا ناشی از برخورد صاعقه یا میخ های شبکه به طور ایمن از طریق اتصال سیم زمین به زمین پراکنده می شود. این امر از آسیب به وسایل الکترونیکی حساس جلوگیری می کند. سیم های ارت نیز نویز الکتریکی را که می تواند باعث خرابی تجهیزات شود، کاهش می دهد.
کاربرد سیم ارت در مقابل عوامل طبیعی
در سیستم های حفاظت در برابر صاعقه، سیم زمین پیوند حیاتی را برای هدایت جریان های ضربه ای به الکترودهای زمین فراهم می کند. این از چشمک زدن جانبی و آسیب دیدن تجهیزات الکتریکی جلوگیری می کند. ارتینگ همچنین اجازه می دهد تا بارهای استاتیکی از بین بروند و از تداخل و خطرات جرقه جلوگیری شود.
کاربرد سیم ارت در پزشکی
سیستم‌های پزشکی، داده‌ها و مخابراتی برای عملکرد صحیح به شدت به سیم‌های زمین متکی هستند. اتصال زمین یک نقطه مرجع ولتاژ صفر را برای عملکرد صحیح فراهم می کند. سیستم های غیر زمینی مستعد تداخل و نقص بیش از حد هستند.
قوانین و کاربرد سیم ارت
اکثر قوانین و مقررات الکتریکی در سطح جهانی، ارت را به عنوان یک سیستم ایمنی اساسی الزامی می کنند. بازرسان برق اندازه کافی و نصب سیم های زمین را بررسی می کنند. اتصال زمین برای انطباق با مقررات و گواهی ایمنی تاسیسات الکتریکی ضروری است.
به طور خلاصه، سیم‌های ارت کاربردهای متنوعی در سیستم‌های الکتریکی خانگی، تجاری و صنعتی دارند که به عنوان وسیله‌ای حیاتی برای محافظت از ضربه، سرکوب ولتاژ، جلوگیری از آتش‌سوزی و تضمین عملکرد بهینه الکترونیک عمل می‌کنند. گنجاندن آنها توسط کدهای ایمنی الکتریکی تقریباً در تمام استانداردهای سیم کشی در سراسر جهان الزامی است.
سیم کشی خانه
- سیم های ارت از اسکلت فلزی همه لوازم اصلی مانند یخچال، کولر، ماشین لباسشویی، اجاق برقی و غیره به زمین اصلی خانه متصل می شوند.
- همه پریزهای برق دارای اتصال زمین هستند. هر وسیله ای که به پریز وصل شود از طریق پین سوم به زمین متصل می شود.
- لوله های فلزی و کابل های زره دار نیز به ارتینگ قابل اطمینان نیاز دارند.
سیستم های قدرت
- در نیروگاه ها نول ترانسفورماتور و صاعقه گیر ارت می شوند. شبکه های ارتینگ برای از بین بردن جریان های خطای زمین نصب می شوند.
- پست ها دارای ارتینگ گسترده برای تجهیزاتی مانند ترانسفورماتورها، خازن ها، شین ها، دکل های صاعقه و غیره هستند. پتانسیل های پله و لمس برابر می شوند.
- خطوط انتقال هوایی از طریق میله های ارت متصل به سازه های نگهدارنده ارت می شوند. کابل های زیرزمینی دارای غلاف ارت هستند.
تجهیزات الکتریکی
- تجهیزات پزشکی مانند MRI، ECG و غیره برای جلوگیری از نشت جریان از طریق بیماران ارت می شوند.
- سیستم های الکترونیکی حساس مانند سرورها و تجهیزات آزمایشگاهی برای جلوگیری از تجمع بار استاتیک به زمین متصل می شوند.
- محفظه تجهیزات، شاسی و سپرها برای جلوگیری از برق گرفتگی ارت می شوند.
- حلقه ها و نوارهای ارت جریان خطا را در موتورهای الکتریکی، ژنراتورها و غیره از بین می برند. ریگ های برس ارت می شوند.
- سیستم های یو پی اس، اینورتر و باتری طبق استانداردها دارای اتصالات زمین اختصاصی هستند.
حفاظت در برابر صاعقه
- صاعقه گیرها و هادی ها جریان های ضربه را به طور ایمن به زمین منحرف می کنند و از آسیب جلوگیری می کنند.
- میخ های ضد صاعقه و مش های تعبیه شده در بالای ساختمان و تیرهای برق از فلاش های جانبی جلوگیری می کند.
- قفس های فارادی از وسایل الکترونیکی حساس از طریق محفظه های رسانای زمین محافظت می کنند.
- هواپیما توسط فیتیله های ساکن محافظت می شود که بارهای محیطی را از بین می برد.
چاه ارت و کاربرد آن
چاه ارت یا الکترود ارت جزء حیاتی است که ارت یا زمین کردن سیستم های الکتریکی را تسهیل می کند. این نقطه ای است که سیم ارت در واقع به زمین متصل می شود.
انواع چاه ارت
- میله زمین – میله ای از فولاد مسی یا گالوانیزه است که به صورت عمودی به داخل زمین رانده می شود. طول از 6 تا 12 فوت متغیر است.
- صفحه زمین – یک صفحه مسی ضخیم است که به طور مسطح در یک سنگر افقی به عمق حدود 2-3 فوت مدفون شده است.
- نوار زمین – یک نوار مسی برهنه که در اطراف محیط ساختمان مدفون شده است.
- الکترود با محفظه بتن – یک میله رسانای افقی یا عمودی که در پایه های بتنی محصور شده است.
راهنمای نصب
- تعداد چاه ها و فاصله به رسانایی خاک و ظرفیت جریان خطا بستگی دارد
- چاه ها را در نزدیکی تجهیزاتی که در حال ارت هستند قرار دهید
- ترخیص کافی از سایر خدمات را حفظ کنید
- میله ها را به داخل خاک غنی از رطوبت برانید. برای بهبود رسانایی خاک را با نمک درمان کنید
- از اتصالات مکانیکی قوی و محافظت در برابر خوردگی اطمینان حاصل کنید
مزایای
- از طریق نصب ساده و مقرون به صرفه، اتصال محکم به زمین را فراهم کنید
- می تواند سطوح بالای جریان خطا را بدون آسیب مدیریت کند
- در صورت نصب صحیح به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارد
چاه های ارت مناسب با اتلاف ایمن جریان های خطا و اختلالات الکترومغناطیسی در زمین به حفظ ایمنی و یکپارچگی سیستم های الکتریکی کمک می کند. آنها برای یک سیستم ارتینگ کارآمد حیاتی هستند.
ارت باکس چیست ؟
کاربرد سیم ارت در تابلو ارت باکس، یک بسته است که به منظور سهولت دسترسی به چاه ارت، در نزدیکی یک مجموعه الکتریکی نصب می‌شود. این تابلو به منظور اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی که به زمین وارد می‌شود، استفاده می‌شود. نصب تابلو ارت باکس باید در ارتفاع ۱.۵ متر از سطح زمین انجام گیرد.
نکات ایمنی در مورد استفاده از سیم ارت
در اینجا برخی از اقدامات احتیاطی حیاتی در مورد ارتینگ آورده شده است:
- از اتصالات مناسب سیم ارت اطمینان حاصل کنید – پیوستگی زمین را شکسته یا به طور تصادفی سیم ها را جابجا نکنید. سفتی پایانه ها را به صورت دوره ای بررسی کنید.
- از بارگذاری بیش از حد مدارها اجتناب کنید – بارهای سنگین می تواند منجر به گرم شدن بیش از حد و افزایش خطرات آتش سوزی شود.
- مراقب سیم های زمین آسیب دیده باشید – هسته های در معرض خطر می توانند باعث ایجاد خطرات تماس شوند. سیم های فرسوده را فورا تعویض کنید.
- از ارت موقت از طریق لوله های گاز، آبفشان و … استفاده نکنید. الکترود زمین اختصاصی نصب کنید.
- پریزهای برق باید ارت باشند – از دوشاخه های آداپتور با پین های اتصال زمین برای پریزهای غیر زمینی استفاده کنید.
- استخدام برق کاران واجد شرایط برای تاسیسات – ارتینگ نامناسب توسط آماتورها می تواند خطرناک باشد.
- پیوستگی زمین را به صورت دوره ای بررسی کنید – هر از چند گاهی مقاومت عایق و مقاومت زمین را آزمایش کنید.
- سیستم های ارت و حفاظت در برابر صاعقه را جدا نگه دارید – اتصالات متقابل می تواند خطرناک باشد.
- وسایل را با دست یا پای خیس روشن نکنید – آب رسانایی را افزایش می دهد و خطر ضربه های شدید را افزایش می دهد.
- هنگام کار بر روی سیستم های الکتریکی از کفش های لاستیکی استفاده کنید – آنها محافظت بیشتری در برابر اختلاف پتانسیل ایجاد می کنند.
- به کودکان در مورد خطرات الکتریکی آموزش دهید – به آنها بیاموزید که از پست ها، کابل ها، تیرها و غیره دوری کنند.
رعایت دقیق این اقدامات احتیاطی به محافظت از جان و مال در برابر خطرات برق کمک می کند. زمین کردن بسیار حیاتی است که بتوان از آن غفلت کرد!
نتیجه
سیم زمین یا زمین کردن اولین خط دفاعی حیاتی در برابر خطرات برق را فراهم می کند. سیم زمین جریان های نشتی و خطا را دور می کند و از شوک الکتریکی، آتش سوزی و آسیب تجهیزات جلوگیری می کند. اتصال زمین مناسب به چندین الکترود زمین، اتصالات قوی و آزمایش های دوره ای نیاز دارد. پیروی از بهترین شیوه ها و دستورالعمل های ایمنی زمین هنگام نصب، بازرسی یا کار بر روی سیستم های الکتریکی بسیار مهم است. زمین مستحکم مطابق با قوانین برق یک اقدام ضروری برای نجات جان همه ساختمان ها و زیرساخت های برق است. در برابر خطرات الکتریکی ناشی از برخوردهای روشنایی، اتصال کوتاه، بارهای ساکن و نوسانات برق محافظت می کند. ارتینگ با ایمن‌تر کردن سیستم‌های الکتریکی جان انسان‌ها را نجات می‌دهد. برای اجرای سیستم های ارتینگ قابل اعتماد که به طور ایمن جریان های خطای خطرناک را به زمین هدایت می کند، نباید از هیچ هزینه ای دریغ کرد. مزایای نجات جان آنها بسیار بیشتر از هزینه های نصب است. همانطور که ما به طور فزاینده ای به الکتریسیته وابسته هستیم، ارتینگ سخت برای امکان استفاده ایمن تر از این نیروی کشنده اما ضروری طبیعت برای پیشرفت انسان ضروری است.
سوالات متداول
1. هدف از سیم ارت در مدارهای الکتریکی چیست؟
سیم ارت به عنوان یک اقدام ایمنی عمل می کند و مسیری را برای عبور جریان های خطا به زمین فراهم می کند و از خطرات الکتریکی جلوگیری می کند.
2. آیا انواع مختلف سیم در مدار الکتریکی وجود دارد؟
بله، سه نوع سیم اصلی در مدار الکتریکی وجود دارد: سیم برق (حامل جریان)، سیم خنثی (تکمیل مدار) و سیم ارت (تهیه کننده مسیری به زمین).
3. چرا استفاده از سیم ارت مهم است؟
استفاده از سیم ارت برای ایمنی برق بسیار مهم است. از سطوح برق دار جلوگیری می کند و خطر برق گرفتگی و آتش سوزی در صورت بروز خطا را کاهش می دهد.
4. چاه زمین چیست و چگونه ایمنی را افزایش می دهد؟
چاه ارت یک ساختار فلزی عمیق در زمین است که مسیری با مقاومت کم برای جریان های خطا فراهم می کند و کارایی سیم ارت را در اتلاف جریان اضافی افزایش می دهد.
5. ارت باکس چگونه به ایمنی الکتریکی کمک می کند؟
ارت باکس محفظه ای است که اتصالات الکتریکی را در خود جای داده و به عنوان یک مانع محافظ برای جلوگیری از تماس تصادفی عمل می کند. اگرچه جایگزینی برای سیم ارت نیست، اما مکمل اقدامات ایمنی در تاسیسات الکتریکی است.