آیا سیم زمین مانند سیم زمین است؟

اگر تا به حال یک پروژه برقی DIY را انجام داده اید یا به سادگی به پشت یک دستگاه جدید خیره شده اید، ممکن است متوجه برخی اصطلاحات گیج کننده شده باشید. برخی از کتابچه‌ها به «سیم زمین» اشاره می‌کنند، در حالی که برخی دیگر بر «سیم زمین» اصرار دارند. برای کسانی که مدرک مهندسی برق ندارند، این می‌تواند چیزی بیش از یک موضوع معناشناسی باشد—می‌تواند مانند یک خطر ایمنی در انتظار وقوع باشد.

سردرگمی قابل درک است. الکتریسیته نامرئی، قدرتمند و بالقوه خطرناک است، بنابراین دقت در زبان اهمیت دارد. وقتی با مدارهایی سروکار دارید که خانه شما را تغذیه می کنند، دانستن اینکه آیا یک 'زمین' یا 'زمین' را به هم وصل می کنید برای آرامش خاطر بسیار مهم است. اما چرا این دو اصطلاح وجود دارند اگر به نظر می رسد که دقیقاً همان عملکرد را توصیف می کنند؟

پاسخ کوتاه به جای فیزیک در جغرافیا نهفته است. در حالی که علم منحرف کردن جریان‌های الکتریکی خطرناک از شما ثابت می‌ماند، کلماتی که ما برای توصیف این فرآیند استفاده می‌کنیم بسته به اینکه در کدام سمت اقیانوس اطلس قرار دارید تغییر می‌کند. با این حال، حفاری عمیق تر نشان می دهد که در حالی که نام ها اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند، درک نقش های خاص این سیم ها اساسی ترین استراتژی ایمنی برای هر سیستم الکتریکی است.

این راهنما تعاریف، تفاوت‌های منطقه‌ای و نقش‌های ایمنی حیاتی را که این سیم‌ها در جلوگیری از شوک الکتریکی و خطرات آتش‌سوزی ایفا می‌کنند، توضیح می‌دهد.

اصطلاح 'سیم زمین / سیم زمین' به چه معناست؟

قبل از فرو رفتن در مورد تفاوت ها، ضروری است که دقیقاً مشخص شود که این سیم ها چه کاری انجام می دهند. به عبارت ساده تر، سیم زمین یا ارت یک شیر اطمینان برای برق است.

تعریف

سیم زمین (یا ارت) یک مسیر رسانا است که برای اتصال قطعات فلزی در معرض تجهیزات الکتریکی به طور مستقیم به زمین فیزیکی طراحی شده است. در شرایط عادی کار، این سیم مطلقاً هیچ کاری نمی کند. جریانی برای روشن کردن توستر یا روشن کردن اتاق نشیمن شما ندارد. در کمین می نشیند و به عنوان یک نگهبان خاموش عمل می کند.

لحظه درخشش فقط زمانی فرا می رسد که مشکلی پیش بیاید. اگر عایق از کار بیفتد یا یک سیم شل به محفظه فلزی دستگاه برخورد کند، قسمت بیرونی آن دستگاه 'زنده' می . شود سیم زمین یک مسیر جایگزین و با مقاومت کم برای آن برق اشتباه فراهم می کند.

تابع

عملکرد اصلی ایجاد یک 'مسیر امپدانس کم برای جریان خطا' است.

الکتریسیته همیشه به دنبال مسیری با کمترین مقاومت (یا از نظر فنی، امپدانس) است. اگر عیب رخ دهد - یعنی برق در جایی که نباید نشت می کند - سیم زمین یک بزرگراه فوق العاده آسان را برای عبور آن جریان به زمین ارائه می دهد. از آنجایی که این مسیر بسیار کارآمد است، افزایش ناگهانی جریان (جریان خطا) به اندازه‌ای زیاد است که می‌تواند فوراً کلید مدار شما را خاموش کند یا فیوز را منفجر کند. این بلافاصله برق را قطع می کند و خطر را خنثی می کند.

تفاوت نامگذاری منطقه ای

اینجاست که درس واژگان شروع می شود. مفهوم فیزیکی - اتصال فلز به خاک بیرون - جهانی است. برچسب فرهنگی است.

• ایالات متحده (NEC): قانون ملی برق به این موضوع به عنوان زمین گیر اشاره می کند . سیم‌های مسی سبز یا لخت را می‌بینید که به آنها 'سیم‌های زمین' گفته می‌شود.

• بریتانیا / اروپا / IEC: کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیکی و استانداردهای بریتانیا از آن به عنوان ارتینگ یاد می‌کنند . شما معمولاً سیم هایی با نوارهای سبز و زرد خواهید دید که به آنها 'سیم های زمین' گفته می شود.

با وجود برچسب های مختلف، ماشین لباسشویی که در لندن به پریز وصل می شود، دقیقاً به همان روشی که ماشین لباسشویی در نیویورک از «ارتینگ» استفاده می کند، از «ارتینگ» برای محافظت از کاربر استفاده می کند.

آیا سیم زمین و سیم زمین یکسان هستند؟

اگر به دنبال یک حکم ساده هستید: بله، از نظر عملکردی یکسان هستند.

چه آن را سیم ارت یا سیم زمین بنامید، این قطعه به همان استاد کار می کند: ایمنی. این سردرگمی تقریباً منحصراً از اصطلاحات استفاده شده در استانداردهای نظارتی مختلف (سیستم های بریتانیا در مقابل آمریکایی) ناشی می شود.

چرا اصطلاحات متفاوت است

شکاف در زبان به توسعه شبکه های الکتریکی برمی گردد. در ایالات متحده، تمرکز بر مفهوم اتصال مدار به 'زمین' بود. در بریتانیا و کشورهای مشترک المنافع، تمرکز به معنای واقعی کلمه بر روی اتصال به 'زمین مادر' بود.

در تئوری الکتریکی آمریکا (که توسط NEC اداره می شود)، اغلب در مورد «الکترودهای اتصال به زمین» و «رسانای زمینی تجهیزات» می شنوید. در بریتانیا، درباره «پیوند زمین» و «رسانای زمین» خواهید شنید.

با این حال، پایان بازی یکسان است: 'برای کاهش خطرات، چنین جریانی با یک مسیر با مقاومت کم ارائه می شود و از طریق سیم زمین/ارت به زمین هدایت می شود.'

اگر سیم جایگزینی برای دستگاهی می‌خرید یا نمودار سیم‌کشی را می‌خوانید، به طور کلی می‌توانید 'Earth' و 'Ground' را مترادف یکدیگر در نظر بگیرید. الکترون هایی که از مس در جریان هستند، مطمئناً تفاوت را نمی دانند.

'Earthing' و 'Grounding' از نظر مفهومی چگونه متفاوت هستند؟

در حالی که سیم ها یکسان هستند، تفاوت فنی ظریفی در نحوه بحث مهندسان در مورد اعمال زمین در مقابل زمین وجود دارد. در اینجا کمی آکادمیک می شود، اما برای درک سیستم الکتریکی گسترده تر مفید است.

با توجه به Cable Source و سایر تعاریف فنی، توضیحات به شرح زیر متمایز می شوند:

ارتینگ (محافظ مردم)

از نظر مفهومی، 'ارتینگ' به اتصال قطعات فلزی تجهیزات غیر حامل جریان (مانند پوشش فلزی مایکروویو) به زمین اشاره دارد.

• هدف: نگه داشتن پوشش فلزی در 'پتانسیل زمین' (صفر ولت).

• نتیجه: اگر بدنه فلزی را در هنگام خطا لمس کنید، شوکه نمی‌شوید زیرا ولتاژ کیس با کفی که روی آن ایستاده‌اید هم‌سانی دارد.

• تمرکز اصلی: محافظت از مردم.

زمین (محافظ سیستم)

در اصطلاح فنی دقیق، «ارتینگ» می‌تواند به اتصال بخش خاصی از خود مدار (معمولاً نقطه خنثی) به زمین اشاره داشته باشد.

• هدف: تثبیت ولتاژ سیستم نسبت به زمین.

• نتیجه: تضمین می‌کند که سیم 'خنثی' روی صفر ولت باقی می‌ماند و از افزایش ناگهانی ولتاژ ناشی از رعد و برق یا نوسانات خط از سرخ شدن کل سیستم جلوگیری می‌کند.

• تمرکز اولیه: حفاظت از تجهیزات و سیستم الکتریکی.

واقعیت در سیم کشی خانگی

علیرغم این تمایزات مفهومی سطح بالا، در پریز دیوار خانه شما، 'سیم زمین' عملکرد زمین را انجام می دهد . قطعات فلزی لامپ ها و وسایل شما را به میله زمین خارج از خانه شما متصل می کند.

بنابراین، اگر یک برقکار به شما بگوید پریز برق شما «نیاز به زمین دارد»، آنها می‌گویند که برای محافظت از شما (ارتینگ) به یک سیم ایمنی نیاز دارد. اگر می گویند 'سیستم ارت است'، ممکن است به نحوه اتصال پانل اصلی به میله ارت اشاره داشته باشد. برای یک صاحب خانه متوسط، شرایط به طور موثر قابل تعویض هستند.

چرا زمین/سیم زمین اهمیت دارد؟

ممکن است تعجب کنید، اگر سیم زمین برق را به دستگاه‌ها منتقل نمی‌کند، آیا نمی‌توانم آن را نادیده بگیرم؟ مطلقا نه. سیم زمین قهرمان گمنام ایمنی الکتریکی است. بدون آن، سیستم الکتریکی شما بدون شبکه ایمنی کار می کند.

جلوگیری از برق گرفتگی

این فوری ترین فایده است. تصور کنید یک سیم 'داغ' در داخل قهوه ساز فلزی شما شل شده و داخل محفظه فلزی را لمس کند.

• بدون سیم زمین: بدنه فلزی با 120 ولت (یا 230 ولت در اروپا) شارژ می شود. بدنه ظاهری عادی دارد. اما لحظه‌ای که آن را لمس می‌کنید تا یک فنجان قهوه بریزید، آن برق از درون شما سرازیر می‌شود تا به زمین برسد. این یک شوک بالقوه کشنده است.

• با سیم زمین: لحظه‌ای که سیم شل با بدنه تماس می‌گیرد، برق به جای اینکه منتظر شما بماند، از طریق سیم زمین عبور می‌کند.

جلوگیری از آتش سوزی برق

سیم های زمین برای مکانیک مدارشکن ها ضروری هستند. کلیدهای مدار به گونه ای طراحی شده اند که وقتی جریان بیش از حد بالا می رود (اضافه بار) قطع می شود.

اگر عیب در یک سیستم غیر زمینی رخ دهد، ممکن است الکتریسیته به آرامی به داخل قاب یا مواد مجاور نشت کند و بدون کشیدن جریان کافی برای قطع کردن قطع کننده، آنها را گرم کند. اینگونه است که آتش سوزی های الکتریکی بی صدا در داخل دیوارها شروع می شود.

در یک سیستم زمینی، سیم زمین چنان مسیر سریع و آسانی را برای الکتریسیته فراهم می‌کند که جریان فوراً بالا می‌آید ('مدار کوتاه'). این سنبله عظیم عملکرد حرکت مغناطیسی را در جعبه شکن شما فعال می کند و در کسری از ثانیه برق را قطع می کند. سیم زمین اساساً بریکر را مجبور می کند کار خود را انجام دهد.

حفاظت از تجهیزات الکترونیکی حساس

لوازم الکترونیکی مدرن - کامپیوترها، تلویزیون های هوشمند و کنسول های بازی - به شدت به نوسانات ولتاژ حساس هستند. تجمع الکتریسیته ساکن یا نوسانات جزئی می تواند ریزتراشه های ظریف را سرخ کند. اتصال زمین مناسب باعث می شود تا این شارژ اضافی به طور بی ضرر تخلیه شود و عمر ابزارهای گران قیمت شما افزایش یابد.

همانطور که منبع کابل تکرار می کند، زمین / زمین مناسب اساسی ترین استراتژی ایمنی برای سیستم های الکتریکی است. این نیاز پایه برای یک خانه امن است.

باورهای غلط رایج در مورد سیم های زمین/ارت

از آنجایی که سیم کشی برق در پشت دیوار خشک پنهان است، افسانه ها تمایل به انتشار دارند. بیایید چند سوء تفاهم خطرناک را برطرف کنیم.

تصور غلط 1: 'زمین و خنثی یکسان هستند'

حکم: نادرست است.

در حالی که هر دو سیم در نهایت در پانل اصلی به زمین متصل می شوند، نقش های بسیار متفاوتی دارند.

• خنثی (سفید/آبی): مسیر برگشت جریان. این به معنای حمل برق در طول استفاده عادی است.

• زمینی (سبز/لخت): مسیر اضطراری. نباید هرگز جریان داشته باشد مگر اینکه ایرادی وجود داشته باشد. اتصال نادرست این دو (معروف به 'زمین راه‌اندازی') یک خطر شوک جدی ایجاد می‌کند. اگر سیم خنثی قطع شود، محفظه لوازم الکترونیکی شما ممکن است زنده شود.

تصور غلط 2: 'با RCD/GFCI، سیم زمین مورد نیاز نیست'

حکم: نادرست است.

یک GFCI (قطع کننده مدار خطای زمین) یا RCD (دستگاه جریان باقیمانده) می تواند شما را در برابر ضربه حتی بدون سیم زمین محافظت کند. تشخیص می دهد که چه زمانی جریان از بین می رود (یعنی از شما عبور می کند) و خاموش می شود.

با این حال، محافظ های برق نیاز دارند . برای عملکرد به یک سیم زمین بدون زمین، محافظ گران قیمت شما فقط یک سیم کشش شکوهمند است. علاوه بر این، یک سیم زمین عیوب را سریعتر و قابل اطمینان تر از اتکا به حسگر GFCI پاک می کند.

تصور اشتباه 3: 'تجهیزات با بدنه پلاستیکی نیازی به سیم زمین ندارند'

حکم: تا حدی درست است.

ممکن است متوجه شوید که برخی از ابزارهای برقی یا لامپ ها فقط دو شاخه دارند. اینها احتمالاً دستگاه های کلاس II یا 'عایق دوگانه' هستند. آنها با دو لایه عایق طراحی شده اند به طوری که یک شکست نمی تواند پوشش بیرونی را زنده کند. در این نمونه خاص، سیم زمین توسط کد مورد نیاز نیست. با این حال، این بدان معنا نیست که پریز به زمین نیاز ندارد. این فقط به این معنی است که دستگاه خاصی از آن استفاده نمی کند.

تصور غلط 4: 'سیم های زمین مسی لخت ناایمن هستند'

حکم: نادرست است.

اگر یک جعبه برق ایالات متحده را باز کنید، اغلب می بینید که سیم زمین فقط مسی بدون عایق است. این به صراحت توسط قانون ملی برق ایالات متحده (NEC) مجاز است. از آنجایی که سیم زمین در شرایط عادی هرگز نباید جریان داشته باشد (و در پتانسیل صفر ولت است)، مانند سیم های داغ و خنثی به شدت نیازی به عایق بندی ندارد. با این حال، در استانداردهای بریتانیا و IEC، عایق سبز/زرد برای شناسایی و محافظت لازم است. هر دو زمانی که طبق کدهای محلی مربوطه خود نصب شوند، ایمن هستند.

نتیجه گیری - ماموریت ایمنی یکسان، نام های مختلف

وقتی اصطلاحات نظارتی و عایق های رنگی را حذف می کنید، پاسخ واضح است: سیم زمین و سیم ارت خواهر و برادر با نام های مختلف هستند.

فرقی نمی‌کند آن را «زمین‌سازی» (سبک ایالات متحده) یا «زمین‌سازی» (سبک بریتانیا/IEC) بنامید، فیزیک ثابت باقی می‌ماند. هر دو سیستم برای اتصال قطعات فلزی غیر حامل جریان به جرم زمین به یک هادی با مقاومت کم متکی هستند. این اتصال برای منحرف کردن جریان نشتی، خاموش کردن کلیدهای مدار در هنگام خطا، و در نهایت اطمینان از اینکه لمس یک سوئیچ به یک سفر به بیمارستان تبدیل نمی شود، حیاتی است.

در حالی که اصطلاحات متفاوت است، سازگاری اساسی آن چیزی است که اهمیت دارد. مفقود شدن یا شکستگی سیم زمین - صرف نظر از اینکه شما آن را چه می نامید - خطری جدی هم برای اموال و هم برای زندگی ایجاد می کند.

اگر در مورد سیم کشی خانه خود مطمئن نیستید، یا متوجه شدید پریزهایی که به نظر می رسد زمین نیستند، به حدس و گمان اعتماد نکنید. برق خطاها را نمی بخشد. به کاربرانی که نگرانی دارند همیشه توصیه می شود که برای اطمینان از اینکه خانه شما به درستی زمین یا زمین شده است، تجهیزات را از یک برقکار حرفه ای بازرسی کند.