سیم ارت چگونه می تواند از برق گرفتگی جلوگیری کند؟

بهترین روش برای جلوگیری از برق گرفتگی استفاده از یک سیم ارت در امکانات و تجهیزات برقی و همچنین سیستم برق کشی ساختمان ها می باشد. اگر مایل هستید که بدانید سیم ارت چیست و چه کاربردهایی دارد و چه طور می توان سیم ارت را در سیم کشی ساختمان ها استفاده کرد تا پایان مطلب همراه ما باشید. ایبک امداد در این مطلب به بررسی نحوه اتصال سیم ارت می‌پردازد.

سیم ارت چیست؟

در سیم کشی های لوازم خانگی برقی مانند یخچال، ماشین لباسشویی، مایکروویو و… و همچنین در سیم کشی پریز برق مربوط به ساختمان از رشته سیم های فاز، نول و ارت استفاده می شود. کاربرد سیم فاز و نول کاملا مشخص است. دو سیم که به نام های خنثی و گرم نیز شناخته می شوند، وجود آنها جهت برقراری جریان برق ضروری می باشد. ولتاژ برق ۲۳۰ ولت از‌طریق فاز به لوازم برقی انتقال می یابد و بعد از آن باز می گردد.

سیم ارت 

به رشته سیم زرد و سبز رنگی که درون مدار لوازم برقی و سیستم برقی ساختمان به همراه سیم های نول و فاز به کار گرفته شده است، سیم ارت یا همان هادی محافظ و یا سیم اتصال به زمین گفته می‌شود.

علت استفاده از سیم ارت

همه تجهیزاتی که جریان الکتریکی دارند ممکن است مشکل نشتی جریان الکتریکی برایشان پیش بیاید که این نشتی برق می تواند صدمات جبران ناپذیری به دنبال داشته باشد. سیم ارت در لوازم الکترونیکی و یا پریز های برق ساختمان ها استفاده می شود تا بتواند نشتی جریان برق را به زمین منتقل کند. اما باید بدانید تنها دلیل استفاده از سیم ارت مطلب گفته شده نمی باشد. بلکه علل زیادی دارد که در ادامه به آن می پردازیم.

• کنترل جریان تولید شده از طریق القائات الکترومغناطیسی و همچنین تخلیه جریان الکتریسیته ساکن
• کاربرد صحیح سیستم الکتریکی دیجیتالی و الکترونیکی
• کارایی درست تجهیزات حفاظتی
• محافظت از جان انسان

ولتاژ گام چیست؟

ولتاژ گام همان اختلاف ولتاژ مابین دو مکانی می باشد که گام ها به دور از هم روی زمینی که برق دارد قرار می گیرند و اگر پایمان را روی زمین برق دار حرکت دهیم ممکن است ایجاد برق گرفتگی کند. به همین خاطر توصیه می شود به هنگام برق گرفتگی پاها را از روی زمین حرکت ندهید و در حالی که پاها دقیقا کنار هم قرار گرفته‌اند به صورت کشیده روی زمین حرکت کنید. همچنین جهت جلوگیری از برق گرفتگی بر اثر ولتاژ تماس نباید تا فاصله ۱۰ متری قدم برداشته شود.

کاربرد سیم ارت چگونه است؟

کارایی اصلی سیم ارت و هدف از ساخت سیستم ارتینگ یا همان نصب کردن سیم ارت برای لوازم دارای جریان برق این است که در صورتی که سیم های نول یا فاز به هر دلیلی با بدنه لوازم برقی اتصال پیدا کنند و باعث شود که جریان برق رشد پیدا کند. این نشتی جریان برق به وسیله سیم ارت به زمین انتقال می یابد.

این ترفند شاید به ظاهر ساده باشد اما کارایی بسیار زیادی برای جلوگیری از برق گرفتگی افراد دارد و صدمات احتمالی نشتی جریان الکتریکی را تا حد بسیار زیادی رفع می‌کند. همچنین می‌تواند از اتصالی کردن دستگاه پیشگیری کند.

لازم است بدانید استفاده از سیم مسی ارت برای اولین بار حدود سال ۱۹۲۴ در کشور انگلستان و بعد از آن در کشورهای دیگر رایج شد. علت رایج شدن سیستم ارتینگ در تجهیزات برقی و ساختمان ها، آمار بسیار زیاد مرگ ناشی از نشت جریان برق بوده است.

این روزها کاربرد سیم ارت توسعه یافته است و همچنین در مخابرات جهت جلوگیری از ایجاد نویز، سیم ارت مورد استفاده قرار می‌گیرد و در واقع شبکه های توزیع و انتقال برق بدون وجود سیم ارث کاملا بی معنی می باشند.

سیم ارت چگونه می تواند از برق گرفتگی جلوگیری کند؟

آیا شما هم دچار برق گرفتگی شده اید یا خیر؟ به طور مثال بعد از تماس با ماشین لباسشویی و یخچال احساس مور مور شدن کرده اید؟  این سوال به این علت مطرح شده است که کاربرد مهم سیم ارت دقیقاً با پاسخ به این موضوع مشخص می شود.

در لوازم الکتریکی سیم ارت به کمک پیچ با بدنه دستگاه و پس از آن از طریق سیم کشی برق با زمین تماس پیدا می کند. به این طریق اتصال با زمین ایجاد شده و اگر به هر علتی سیم فاز با بدنه فلزی لوازم تماس پیدا کرد، به وسیله سیم ارت یک راه میانبر درست می شود. در این صورت اگر پس از نشتی جریان برق کسی لوازم برقی را لمس کند به جای آن که جریان الکتریکی از فرد به زمین انتقال یابد و برق گرفتگی ایجاد شود، به وسیله سیم ارت و میانبری که ایجاد شده شخص از خطر برق گرفتگی در امان می ماند.

شاید برایتان جالب باشد که این موضوع را بدانید در صورتی که لوازم برقی دارای نشتی برق باشند با نظر به اینکه فرد با چه قسمتی از بدنه دستگاه در تماس باشد، می تواند حدوداً ۲۳۰ ولت جریان برق وارد بدن شخص شود و اگر سیم ارت لوازم برقی به زمین وصل باشد همین مقدار جریان برق از بدن شخص عبور کرده و می تواند موجب برق گرفتگی وی شود.

البته لازم به ذکر است همیشه این شرایط باعث برق گرفتگی با شدت زیاد نمی شود. به طور مثال اگر شخص خوش شانس باشد و کفش پلاستیکی پوشیده باشد و همچنین زمین زیر پایش خشک باشد فقط ممکن است احساس مورمور شدن را تجربه کند. اما برعکس چنانچه هوا مرطوب باشد و دستان شخص خیس باشد به احتمال بسیار زیاد شوک برقی بسیار شدیدی گریبانگیرش می شود.

این جریان برق گرفتگی به علت استفاده نکردن از سیم ارت در لوازم برقی و همچنین سیستم الکتریکی ساختمان فقط به این جا خاتمه نمی‌یابد. اگر شخصی که به شوک برقی دچار شده است با دست دیگرش وسایل فلزی که با زمین در تماس می باشد مانند شوفاژ، لوله و غیره را لمس کند با خطر ایست قلبی مواجه می شود.

با توجه به مطالب گفته شده اهمیت وجود سیستم سیم ارت در ساختمان ها و تجهیزات الکترونیکی مشخص می شود. همچنین می‌توان به این مهم برد که در صورت نبودن سیستم ارتینگ چه فجایعی می تواند به همراه بیاورد.

چگونه می توانیم سیستم ارتینگ درست کنیم؟

تا این بخش از مقاله متوجه شدیم که سیم ارت چیست و با اهمیت این سیستم(سیستم ارتینگ) آشنا شدیم. اکنون می خواهیم نحوه ایجاد سیستم ارتینگ را مورد بررسی قرار دهیم.

سیستم ارتینگ دو قسمت بسیار مهم دارد.

• چاه ارت
• سیم ارت متصل شده به چاه

چند روش برای ایجاد سیستم ارتینگ وجود دارد .

1. سیستم ارتینگ سطحی

این سیستم در سطح زمین یا در عمقی حدوداً ۸۰ سانتی متری مورد اجرا قرار می گیرد. البته لازم به ذکر است سیستم ارتینگ سطحی را در همه فضا ها نمی توان اجرا کرد. فضاهایی که می توان سیستم ارتینگ سطحی را در آنها ایجاد کرد عبارتند از:

• مکان هایی که ارتفاع آن ها از سطح دریا پایین تر باشد مانند شهرهای جنوبی و شمالی کشور
• مقدار پستی و بلندی سایت کم باشد.
• امکان حفاری و همچنین فضای لازم در اطراف محوطه باشد.
• مقدار فاصله میان سایت و دکل زیاد باشد.

برای به اجرا درآوردن سیستم ارتینگ سطحی از ۷روش مختلف می توان استفاده کرد که در ادامه نام آن‌ها را به طور خلاصه بیان می کنیم.

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

       ۲.سیستم ارتینگ عمقی

استفاده از حفر چاه معمول ترین روش جهت ایجاد سیستم ارتینگ می باشد. به منظور اجرای این سیستم (سیستم ارتینگ عمقی) ضروری است اقدامات زیر انجام شود:

گام اول: انتخاب کردن محل چاه ارت

چاه ارت باید در جاهای حفر شود که حداقل دارای یکی از این مشخصات زیر باشد.

• پایین ترین سطح ممکن را داشته باشد.
• احتمال دست یافتن به رطوبت در عمق کمتری باشد.
• بیشتر در معرض آب و رطوبت باشد. مانند باغچه ها، زمین های چمن و فضاهای سبز

گام دوم: محاسبه عمق مربوط به چاه ارت

با نظر به این که زمین چقدر مقاومت دارد؛ لازم است عمق چاه ارت در حدود ۴ تا ۸ متر و قطر آن حدود ۸۰ سانتی متر در نظر گرفته شود. چنانچه تا عمق ۴ متری  به رطوبت نرسیدیم می توان تا عمق ۶ متری چاه را حفر کرد. البته باید گفته شود در زمین های سنگی و سنگلاخی که خاک مقاومت بیشتری دارد می توان چاه را تا عمق حدود ۸ متر و قطر ۸۰ سانتی متر حفر کرد.

گام سوم: متصل کردن سیم به صفحه مسی

به منظور برقراری سیستم ارتینگ می بایست یک عدد سیم را به کمک جوش نقره یا برنج به صفحه مسی متصل کرد. توجه داشته باشید هرگز به وسیله بست و یا دوختن سیم را با صفحه مسی اتصال ندهید.

در رابطه با مسیر سیم دقت داشته باشید که مسیر سیم باید کوتاه باشد و سیم برق گیر و سیم ارت به طور مستقیم و بدون هیچ گونه پیچ و خمی به چاه وارد شود. اگر نیاز است سیم خم شود باید طول سیم بیشتر از ۵۰ سانتی متر باشد.

گام پنجم: مرحله پر کردن چاه

جهت پر کردن چاه می توان اقدامات زیر را انجام داد.

1. حدوداً مقدار ۲۰ لیتر از محلول آب و نمک تهیه کرده و آن را کف چاه می ریزیم تا اینکه کف چاه به طور کامل نم دار شود. پس از گذشت حدود ۲۴ ساعت باید مراحل زیر انجام شود.
2. ارتفاع حدوداً ۲۰ سانتی متر از چاه را به وسیله خاک نرم یا خاک رس پر می کنیم.
3. حدوداً ۴۵۰ گرم از بنتونیت که کاهش دهنده مقاومت زمین می باشد را با آب مخلوط کرده و آن را تا ارتفاع ۲۰ سانتی متری کف چاه می ریزیم. هرچقدر مخلوط درست شده غلیظ تر باشد کیفیت کار نیز بهتر خواهد بود.
4. صفحه مسی را با دو عدد سیم مسی که سایزشان ۵۰ می باشد، جوش می دهیم. یکی از این دو سیم به میله برقگیر موجود روی دکل و سیم دیگر به داخل ساختمان فرستاده می شود. به همین دلیل باید طول سیم ها متناسب با مسیر باشد.
5. صفحه مسی را به صورت عمودی در قسمت مرکزی چاه قرار می دهیم.
6. با دوغاب تهیه شده اطراف صفحه مسی را پر می‌کنیم.
7. یک عدد لوله پولیکا که سوراخ شده است را به طور مایل در قسمت مرکزی چاه و بالای صفحه مسی می گذاریم. از طریق این لوله رطوبت ته چاه را تامین می کنیم تا در فصل های گرم سال بتوانیم داخل آن آب بریزیم. به خاطر داشته باشید اگر حفر چاه در زمینی با رطوبت بالا انجام می شود و یا اینکه رطوبت مورد نیاز از بالا و یا پایین تامین می شود لازم نیست لوله پولیکا را در چاه قرار دهیم .
8. درون لوله پولیکا را با شن تا ارتفاع ۵۰ سانتیمتر پر می کنیم.
9. بعد از اینکه لوله پلیکا را قرار دادیم، تا ارتفاع ۲۰ سانتی متر از قسمت بالای صفحه مسی را به وسیله دوغاب تهیه شده پر می کنیم.
10. قسمت باقی مانده از چاه را تا حدود ارتفاع ۱۰ سانتی متر مانده به سر چاه به وسیله خاک معمولی به همراه ماسه یا خاک کشاورزی پر می‌کنیم.
11.  حدود ۱۰ سانتی متر از چاه را جهت نفوذ آب های سطحی یا آب باران به درون چاه با سنگ ریزه و شن پر می کنیم.
12. هرگز روی چاه را با سیمان یا آسفالت پر نمی کنیم به خصوص اگر لوله پولیکا استفاده کرده نکرده باشیم.
13. به وسیله خاک سرند شده کشاورزی یا خاک معمولی که با بنتونیت مخلوط شده و یا خاک نرم معمولی درون شیارهای حفاری شده که برای عبور دادن سیم ارت ایجاد شده را پر می کنیم.

گام ششم: نصب میله برقگیر و شینه

طول و قطر شینه با در نظر گرفتن انشعابات داخل ساختمان معین می شود. شینه درون ساختمان لازم است به وسیله مقره هایی ایزوله شود. همه تجهیزات درون ساختمان باید به صورت جداگانه و همچنین موازی باشینه وصل بشوند.

در مورد نصب کردن میله برقگیر چنانچه دکل بر روی ساختمان باشد، توجه داشته باشید سیم میله برقگیر از درون ساختمان برده نشود بلکه لازم است این سیم از بیرون ساختمان به سوی دکل کشیده شود.

توجه داشته باشید مسیر عبور سیم ارت به درون ساختمان تا قسمت شینه ورودی ساختمان باید عایق باشد. به علاوه مسیر میله برقگیر باید از کابل‌های آنتن جدا شود.

شباهت سیم نول و سیم ارت

بعضی ها گمان میکنند که سیم ارت مشابه سیم نول می باشد و عملکرد مشابه دارد. به همین علت می توانند از سیم نول جهت سیم کشی برق ساختمان استفاده کنند و با انجام این کار به طور کامل سیم ارت را کنار گذاشته و حذف می کنند. در صورتی که تنها شباهت سیم ارت و سیم نول در شکل ظاهری آن دو است و عملکرد و کارایی این دو سیم بسیار با هم تفاوت دارد. به منظور این که بهتر بتوان تفاوت سیم ارت و سیم نول را درک کنید توضیحات مختصری در مورد آن بیان می‌کنیم.

در بین مجموعه سیم های موجود در مدار الکتریکی، سیم نول تنها سیمی است که دارای الکترون می باشد. به همین علت لمس کردن آن خطری برای انسان ندارد و تنها به علت ولتاژ پایین که نسبت به سیم فاز دارد، موجب ایجاد حرکت الکترون ها و همچنین اختلاف پتانسیل در مدار و کارکرد تجهیزات برقی می باشد.

به دلیل همین تعریف ساده برخی افراد گمراه می شوند و تصور می‌کنند که سیم ارت هم مانند سیم نول به خودی خود جریان برق ندارند و به اشتباه از ارت بجای نول استفاده می کنند.

در صورتی که بر اساس چیزی که در مورد سیم ارت گفته شد، از این سیم جهت جلوگیری از اتصال دستگاه با بدنه فلزی آن استفاده می‌شود. به همین منظور سیم ارت را از یک سو به تجهیزات برقی و از سوی دیگر به چاه ارت وصل می کنند تا امنیت افراد را به هنگام استفاده از وسایل برقی تضمین کنند. ولی سیم نول تنها وظیفه اش برگشت جریان برق می باشد و این کارایی را دارد که باعث قطع جریان برق شود و نمی تواند از عملکرد مدار در زمان پیدایش مشکل محافظت کند.

روش نصب سیم ارت

برای ساختمان هایی که در داخل سیم کشی برق آن ها و داخل پریز های برق سیم ارت در نظر گرفته نشده نمی توان از مشکل برق گرفتگی ایجاد شده توسط جریان برق در لوازم الکتریکی در امان بود. به همین خاطر تنها راه حلی که می‌توان روی آن حساب کرد، نصب سیم ارت می باشد. اصولی ترین و بهترین راه جهت نصب سیم ارت ساختمان از طریق چاه ارت می باشد که در قسمت های پیشین تمامی مراحل آن را توضیح دادیم. اما چنانکه در توضیحات بالا مشخص است حفر چاه ارت و سیم کشی آن از درون ساختمان به داخل چاه کار پر هزینه و زمان‌بری است. به همین خاطر بیشتر افراد به دنبال راه حلی اقتصادی و ساده جهت رفع این مشکل می باشند.

آسان ترین راه برای نصب کردن سیم ارت در ساختمان ها این است که از رشته سیمی معمولی کمک بگیریم و یک سوی آن را به لوازم برقی و سمت دیگر آن را به لوله گاز متصل کنیم. به وسیله این مدار ساده تخلیه بار الکتریکی انباشته شده در وسایل برقی به زمین انتقال می یابد. به طور مثال تصور کنید ماشین لباسشویی منزل، هنگامی که بدنه فلزی آن را لمس کردید برق‌گرفتگی خفیفی را احساس می‌کنید. روش متصل کردن سیم ارت در ماشین لباسشویی به این طریق است که  سیمی را تهیه کرده و روکش عایق آن را لخت کنید.  پس از آن یک طرف سیم را به قسمت فلزی ماشین لباسشویی و سمت دیگر آن را به لوله گاز منزل متصل کنید. با این راهکار ساده از برق گرفتگی ماشین لباسشویی در امان می‌مانید.

هنگام نصب سیم ارت به طریقه گفته شده چند نکته مهم را رعایت کنید:

1. جهت برقراری اتصال، قسمتی از لوله گاز که سیم ارت به آن متصل شده است، باید بدون پوشش و رنگ باشد.
2. مراقب باشید هرگز سیم ارت را با این روش به لوله کشی آب منزل وصل نکنید. زیرا امکان برق گرفتگی به وسیله جریان آب وجود دارد.
3. اگر از این روش برای لوازم برقی خانه استفاده می کنید باید به یاد داشته باشید که هر کدام از این وسایل از جمله یخچال، پکیج،مایکروویو و… باید سیم ارتی به طور جداگانه داشته باشند که به لوله گاز متصل باشد.
4. امن ترین و اصولی ترین راه برای نصب کردن سیم ارت، چاه ارت می باشد.

سخن آخر

ایبک امداد در این مقاله از اهمیت سیم ارت و وجود آن در سیم کشی برق ساختمان سخن گفته است و اینکه عدم وجود سیستم ارتینگ تا چه اندازه می‌تواند خسارت به بار آورد. تماس با وسایل برقی و احساس برق گرفتگی پس از آن بسیار بد و خطرناک می باشد. ضروری است هر چه زودتر با نصب کردن سیستم ارتینگ این مشکل برطرف شود. با همه این ها لازم به ذکر است اگر سیم کشی برق ساختمان بر اساس اصول درست و مقررات انجام شود، نیازی به نصب سیم ارت نیست. به طور کلی نصب کردن سیم ارت می تواند یکی از مهمترین اقدامات لازم جهت سیم کشی ساختمان و برق کشی آن باشد. سیم ارت طوری طراحی شده که می تواند جریان برق اضافی را از خودش عبور دهد و آن را دفع کند. به همین خاطر چنانچه بدنه لوازم برقی منزل شما برق دارد، می ‌توانید از اطلاعاتی که در این مقاله ارائه شده استفاده کنید.