سیم ارت یکی از حیاتی ترین ویژگی های ایمنی در هر سیستم الکتریکی مدرن است، اما اغلب سوء تفاهم می شود. بسیاری از صاحبان خانه سیم سبز و زرد را در داخل دوشاخه یا پریز دیده اند اما از هدف آن مطمئن نیستند. این وسایل برقی را تامین نمی کند، پس واقعا چه کاری انجام می دهد؟ و اگر گم شود چه اتفاقی می افتد؟
این جزء ایمنی ضروری که به عنوان سیم زمین نیز شناخته می شود، بی صدا در پس زمینه کار می کند و از شما و خانواده تان در برابر شوک های شدید الکتریکی محافظت می کند و از آتش سوزی جلوگیری می کند. بدون آن، خطاهای الکتریکی رایج می تواند وسایل روزمره را به خطرات تهدید کننده زندگی تبدیل کند.
این راهنما سیم ارت را ابهام می کند. ما دقیقاً توضیح خواهیم داد که چیست، چگونه کار می کند، چرا اهمیت دارد، و وقتی وجود ندارد چه اتفاقی می افتد. در پایان، متوجه خواهید شد که چرا این سیم فروتن بخشی غیرقابل مذاکره از یک خانه امن است.
فهرست مطالب
سیم ارت در برق چیست؟
سیم زمین چگونه به نظر می رسد؟
چه کسی به سیم ارت نیاز دارد و چرا؟
سیم زمین در کجا در یک سیستم برق خانگی استفاده می شود؟
چرا سیم زمین ضروری است؟
سیم ارت واقعاً چگونه کار می کند؟
آیا همه خانه ها سیم ارت دارند؟
اگر سیم زمین وجود نداشته باشد چه اتفاقی می افتد؟
چگونه یک سیم زمین در یک سیستم کامل الکتریکی وصل می شود؟
چگونه می توان تشخیص داد که آیا سیم زمین شما به درستی وصل شده است یا
خیر افسانه های رایج در مورد سیم های زمین
سیم زمین در برق چیست؟
یک سیم ارت هادی محافظ است که قطعات فلزی غیر حامل جریان یک وسیله الکتریکی یا تاسیسات را مستقیماً به زمین (زمین) متصل می کند. هدف اصلی آن فراهم کردن مسیری ایمن و کم مقاومت برای عبور جریان خطا و جلوگیری از تجمع ولتاژهای خطرناک در سطوح فلزی قابل دسترس است.
آن را به عنوان یک خروجی اضطراری برای برق در نظر بگیرید. در شرایط عادی، این سیم هیچ کاری نمی کند. اما اگر عیب اتفاق بیفتد - مانند شل شدن سیم برق و تماس با محفظه فلزی مایکروویو - سیم زمین فورا جریان خطرناک را به طور ایمن به زمین هدایت می کند. این افزایش جریان یک قطع کننده مدار را قطع می کند یا یک فیوز را منفجر می کند، برق را قطع می کند و خطر شوک را از بین می برد.
این هادی بسته به موقعیت مکانی شما نام های مختلفی دارد:
سیم زمین: معمولاً در انگلستان و سایر مناطق با پیروی از استانداردهای کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC) استفاده می شود.
سیم زمین: اصطلاح استاندارد در ایالات متحده و کانادا، مطابق با کد ملی برق (NEC).
زمین محافظ (PE): یک اصطلاح فنی است که در شماتیک ها و توسط برقکاران در سراسر جهان استفاده می شود.
صرف نظر از نام، عملکرد آن یکسان است: محافظت از مردم و اموال.
سیم زمین چه شکلی است؟
شما می توانید سیم زمین را با کد رنگی متمایز آن که برای جلوگیری از سردرگمی استاندارد شده است شناسایی کنید.
IEC (بین المللی): در کشورهایی که از استانداردهای IEC پیروی می کنند، مانند انگلستان و بیشتر اروپا، سیم ارت با نوارهای سبز و زرد عایق بندی شده است..
NEC (ایالات متحده): طبق قانون ملی برق ایالات متحده، سیم زمین معمولا سبز است یا می تواند یک سیم مسی لخت و بدون عایق باشد..
شما می توانید این سیم را در چندین مکان در سراسر سیستم برق خانه خود پیدا کنید:
دوشاخه های داخلی: سیمی است که به طولانی ترین و ضخیم ترین شاخک در یک دوشاخه سه شاخه متصل می شود.
پریزهای دیواری داخلی: سیم ارت به سوراخ زمینی شکل D یا گرد در یک پریز متصل می شود.
داخل لوازم خانگی: مستقیماً به شاسی فلزی یا بدنه وسایلی مانند اجاق گاز، ماشین لباسشویی و یخچال پیچ می شود.
در تابلوی توزیع: تمام سیم های مدار مدار جداگانه به یک میله زمین مشترک در داخل واحد مصرف کننده یا پانل قطع کننده ختم می شوند.
اطلاعات بیشتر در مورد رنگ سیم ارت
چه کسی به سیم ارت نیاز دارد و چرا؟
پاسخ کوتاه این است که همه برای ایمنی به یک سیستم سیم ارت با عملکرد مناسب نیاز دارند. این یک جزء غیرقابل مذاکره استانداردهای الکتریکی مدرن برای چندین گروه کلیدی است:
صاحبان خانه: هر کسی که از وسایلی با روکش فلزی (معروف به لوازم کلاس I) استفاده می کند، برای محافظت به سیم ارت متکی است. این شامل لوازم آشپزخانه، ابزار برقی و برخی وسایل روشنایی است.
برقکارها: برای برقکارها، نصب و تایید ارتینگ صحیح یک الزام قانونی و اخلاقی است. این بخش اصلی مطابقت با مقررات ملی سیم کشی مانند BS 7671 در انگلستان یا NEC در ایالات متحده است..
صاحبان املاک: مالکان و مدیران املاک مسئول اطمینان از ایمن بودن تاسیسات برقی خود برای مستاجران هستند که شامل ارتینگ مناسب نیز می شود.
سیم ارت برای جلوگیری از سه خطر اصلی ضروری است:
برق گرفتگی: یک مسیر امن برای جریان خطا فراهم می کند و از عبور آن از بدن فرد جلوگیری می کند.
آتش سوزی: با اجازه دادن به جریان های خطا به سرعت قطع کننده، از گرم شدن بیش از حد سیم ها و قطعاتی که در غیر این صورت ممکن است مشتعل شوند، جلوگیری می کند.
آسیب اجزاء: به محافظت از لوازم الکترونیکی حساس در برابر آسیب ناشی از موج های الکتریکی و صاعقه کمک می کند.
سیم زمین در کجا در یک سیستم برق خانگی استفاده می شود؟
سیم ارت یک شبکه ایمنی پیوسته و ناگسستنی را تشکیل می دهد که از وسایل شما تا زمین واقعی امتداد دارد. مسیر به شکل زیر است:
پوشش دستگاه → دوشاخه → پریز برق → واحد مصرف کننده → سیستم زمین
بیایید این مسیر را با جزئیات بیشتر دنبال کنیم:
در دستگاه: سیم زمین به طور فیزیکی به شاسی فلزی یک دستگاه کلاس I متصل است.
در دوشاخه و سیم: از طریق سیم برق به پین زمین دوشاخ می رود.
در پریز برق: پین زمین با اتصال زمین در پریز دیوار تماس پیدا می کند.
در واحد مصرف کننده: از سوکت، سیم زمین در کنار سیم های برق و خنثی به یک میله ترمینال برنجی مشترک (میله زمین) در واحد مصرف کننده شما می رود.
در سیستم ارتینگ: این میله زمین سپس به خود زمین متصل می شود. این اتصال معمولاً از طریق یک با روکش مسی میله زمینی که در اعماق خاک خارج از خانه شما رانده می شود، ایجاد می شود. در بسیاری از سیستمها، به لولههای فلزی آب خانه شما نیز متصل میشود، که یک مسیر اضافی به زمین فراهم میکند. کل این شبکه در نهایت به سیستم ارت ترانسفورماتور برق محلی متصل می شود.
این مدار کامل تضمین می کند که هر عیب بدون توجه به جایی که رخ می دهد، یک مسیر فوری و آسان به زمین دارد.
چرا سیم زمین ضروری است؟
اهمیت سیم زمین زمانی مشخص می شود که بفهمید در طول یک خطای الکتریکی چه با آن و چه بدون آن چه اتفاقی می افتد.
حفاظت از نشت و خطا
تصور کنید عایق سیم برقی داخل توستر شما فرسوده شده و قسمت بیرونی فلز را لمس می کند. کل پوشش فلزی اکنون در یک ولتاژ خطرناک 'زنده' است.
با یک سیم ارت کاربردی: الکتریسیته بلافاصله از محفظه، از طریق سیم ارت جریان می یابد و به میله زمین باز می گردد. از آنجایی که سیم زمین مقاومت بسیار کمی دارد، این یک موج عظیم جریان (اتصال کوتاه) ایجاد می کند. این موج به اندازهای بزرگ است که میتواند فوراً کلید مدار را قطع کند یا فیوز را منفجر کند و برق را قطع کند. توستر اکنون مرده است، اما شما در امان هستید.
بدون سیم ارت: پوشش فلزی زنده می ماند و بی صدا منتظر می ماند. قطع کننده مدار خاموش نمی شود زیرا جریان خطا در جریان نیست. نفر بعدی که توستر را لمس می کند مسیر را به سمت زمین فراهم می کند.
اگر پسری به یک صفحه داغ معیوب که ارت نیست دست بزند، الکتریسیته تنها یک مسیر برای جریان دارد: از طریق بدن او. این منجر به شوک الکتریکی شدید و بالقوه کشنده می شود.
بیشتر بدانید چرا سیم ارت لازم است
عملیات RCD / GFCI را فعال می کند
خانه های مدرن همچنین توسط دستگاه های جریان باقیمانده (RCD) یا قطع کننده های مدار خطای زمین (GFCI) محافظت می شوند. این دستگاه های نجات دهنده به طور مداوم جریان جریان در سیم های برق و نول را کنترل می کنند. اگر آنها یک عدم تعادل کوچک را تشخیص دهند - به این معنی که مقداری جریان 'نشت می کند' - آنها برق را در میلی ثانیه قطع می کنند.
سیم زمین چیزی است که این عملکرد را فعال می کند. در طول یک خطا، جریان نشتی از سیم زمین عبور می کند و عدم تعادلی را ایجاد می کند که RCD/GFCI تشخیص می دهد. بدون سیم ارت، مسیری برای جریان نشتی وجود ندارد، بنابراین عدم تعادل ایجاد نمی شود و RCD/GFCI قطع نمی شود.
حفاظت در برابر صاعقه و موج
سیستم ارتینگ خانه شما نیز درجه ای از محافظت در برابر صاعقه و سایر نوسانات برق را فراهم می کند. میله زمین کمک می کند تا با خیال راحت بار الکتریکی بسیار زیاد ناشی از برخورد صاعقه در نزدیکی را که ممکن است ولتاژهای خطرناکی را در سیم کشی و اجزای فلزی خانه شما ایجاد کند، 'خارج شود'.
سیم ارت واقعاً چگونه کار می کند؟
اصل پشت سیم ارت ساده است: جریان الکتریکی همیشه مسیر کمترین مقاومت را دنبال می کند.
جریان معمولی از نقطه ای با پتانسیل الکتریکی بالا به نقطه ای با پتانسیل الکتریکی پایین می رود. سیم ارت به گونه ای طراحی شده است که مسیری بسیار جذاب تر از بدن انسان برای الکتریسیته باشد. مقاومت سیم ارت معمولاً کمتر از 1 اهم است، در حالی که مقاومت بدن انسان می تواند هزاران اهم باشد.
هنگامی که یک خطا رخ می دهد، برق یک انتخاب دارد: جریان از طریق مسیر با مقاومت بالا یک فرد یا مسیر با مقاومت فوق العاده کم سیم زمین. سیم ارت را با اکثریت زیاد انتخاب می کند. این تضمین می کند که تمام قطعات فلزی متصل در ولتاژ صفر یا نزدیک به صفر (پتانسیل زمین) نگه داشته می شوند، و آنها را برای لمس ایمن می کند. سپس الکترود زمین (میله یا لوله در زمین) این بار الکتریکی را به طور ایمن به زمین پراکنده می کند.
آیا همه خانه ها سیم ارت دارند؟
در حالی که امروزه این یک الزام استاندارد است، همیشه اینطور نبوده است.
خانههای مدرن: تقریباً تمام خانههایی که در دهههای اخیر ساخته شدهاند، طبق کد (مانند BS 7671 یا NEC) ملزم به داشتن یک سیستم ارت کامل با سیم ارت که به هر پریز و چراغ برق میرود، هستند.
خانههای قدیمی: خانههایی که قبل از دهه 1960 یا 1970 ساخته شدهاند ممکن است دارای سیستمهای قدیمیتر «دو سیم» باشند که فقط شامل سیمهای زنده و خنثی هستند، بدون زمین. در برخی موارد، مدارهای روشنایی بدون سیم ارت نصب می شدند، حتی زمانی که مدارهای پریز آن را داشتند.
اغلب می توانید به صورت بصری وجود سیم ارت را بررسی کنید. به داخل یک کلید یا پریز نگاه کنید (در حالت خاموش!). اگر سیم مسی سبز و زرد یا لخت را مشاهده کردید، احتمالاً سیستم شما دارای زمین است. با این حال، تنها راه برای اطمینان از موثر بودن آن از طریق آزمایش حرفه ای است.
اگر سیم زمین وجود نداشته باشد چه اتفاقی می افتد؟
نبود سیم ارت موقعیتی پنهان و فوق العاده خطرناک ایجاد می کند.
اگر اتصال زمین وجود ندارد:
محفظه فلزی فعال می شود: در طول یک خطا، قسمت بیرونی فلزی دستگاه می تواند تا ولتاژ کامل برق وصل شود.
تنها مسیر بازگشت شما هستید: به نظر می رسد که دستگاه به طور عادی کار می کند. وقتی کسی آن را لمس می کند، بدنش مدار را به زمین کامل می کند و در نتیجه برق گرفتگی شدیدی ایجاد می کند.
دستگاههای محافظ ممکن است کار نکنند: RCD/GFCI خاموش نمیشود زیرا مسیر نشتی برای ایجاد عدم تعادل وجود ندارد. قطع کننده مدار نیز ممکن است از کار بیفتد، زیرا جریانی که از یک فرد می گذرد اغلب آنقدر زیاد نیست که به عنوان اضافه بار در نظر گرفته شود.
افزایش خطر آتشسوزی: یک خطای مداوم که جریان کافی برای قطع کردن بریکر را نمیکشد، میتواند باعث گرم شدن بیش از حد قطعات شود و منجر به آتشسوزی شود.
بیشتر بدانید اگر سیم ارت نباشد چه اتفاقی می افتد
چگونه یک سیم زمین در یک سیستم کامل الکتریکی وصل می شود؟
در یک خانه مدرن با استفاده از سیستم TN-CS مشترک، سفر کامل سیم زمین چندین لایه ایمنی را فراهم می کند:
از محفظه فلزی دستگاه شروع می شود.
از طریق دوشاخه و خروجی به نوار زمین واحد مصرف کننده می رود.
در واحد مصرف کننده، میله زمین به میله خنثی اصلی متصل می شود (وصل می شود).
میله زمین نیز از طریق یک کابل ضخیم به الکترود زمین اولیه خانه شما (معمولا یک میله زمین) متصل می شود.
این اتصال یک مسیر مستقیم به زمین را فراهم می کند. علاوه بر این، سیم خنثی که به زمین شما متصل است، به ترانسفورماتور برق باز می گردد.
خود ترانسفورماتور اتصال زمین قوی خود را دارد.
این دو مسیر قابل اعتماد به زمین ایجاد می کند: یکی از طریق میله ارت اختصاصی شما و دیگری از طریق هادی خنثی دستگاه.
چگونه تشخیص دهیم که آیا سیم زمین شما به درستی وصل شده است یا خیر
یک بازرسی بصری می تواند به شما بگوید که سیم وجود دارد یا خیر، اما نمی تواند مؤثر بودن اتصال را تأیید کند.
بررسی بصری: به دنبال سیم مسی سبز/زرد یا لخت در پریزها و واحد مصرف کننده خود باشید.
تستر سوکت: یک تستر سوکت پلاگین ساده می تواند نشان دهد که آیا اتصال زمین در یک پریز وجود دارد یا خیر.
تست حرفه ای: تنها راه قطعی برای دانستن موثر بودن ارتینگ این است که یک برقکار واجد شرایط آزمایش هایی را انجام دهد، مانند آزمایش امپدانس حلقه زمین یا تست تزریق خطای RCD.
استفاده از مولتی متر روش قابل اعتمادی برای تأیید اتصال زمین نیست، زیرا می تواند خوانش های گمراه کننده ای ارائه دهد. تجهیزات حرفه ای و مدرج مورد نیاز است.
افسانه های رایج در مورد سیم های زمین
نادرست وظیفه اصلی آن محافظت در برابر خطاهای درون خود سیستم الکتریکی است.
نادرست در حالی که RCD ممکن است در صورت عبور جریان از یک فرد همچنان خاموش شود، قبل از تماس فرد، به سیم زمین برای تشخیص خطاهای زمین متکی است.
نادرست در حالی که آنها در پانل اصلی به یکدیگر متصل می شوند، عملکردهای مختلفی را انجام می دهند. سیم خنثی یک هادی حامل جریان است که مدار را کامل می کند، در حالی که سیم زمین صرفا یک هادی ایمنی است.
اکثرا درسته لوازم خانگی با پوشش تمام پلاستیکی (کلاس II یا 'عایق دوگانه') نیازی به سیم ارت ندارند زیرا هیچ فلزی وجود ندارد که بتواند زنده شود. با این حال، آنها باید به درستی به عنوان کلاس II گواهی شوند.
نگهبان خاموش خانه شما
سیم زمین چیزی بیش از یک تکه مس است. این یک سیستم نجات دهنده است که بی صدا کار می کند تا از شما در برابر برق گرفتگی و آتش سوزی محافظت کند. این یک خروجی اضطراری ساده و موثر برای جریانهای خطای خطرناک فراهم میکند و اطمینان میدهد که کلیدهای مدار و RCD میتوانند کار خود را انجام دهند.
در حالی که خانه های مدرن با این حفاظت به عنوان استاندارد ساخته می شوند، صاحبان املاک قدیمی باید به ویژه مراقب باشند. اگر در مورد یکپارچگی سیستم اتصال زمین خانه خود شک دارید، مطمئن ترین قدم این است که با یک برقکار ماهر مشورت کنید. آنها می توانند آزمایش های لازم را انجام دهند و اطمینان حاصل کنند که نگهبان خاموش خانه شما آماده است تا در صورت نیاز بیشتر عمل کند.
سوالات متداول (سؤالات متداول)
آیا سیم ارت در شرایط عادی می تواند جریان داشته باشد؟
خیر، سیم ارت که به درستی کار می کند نباید در شرایط عادی جریان داشته باشد. این طراحی شده است که فقط جریان را در هنگام خطا منتقل کند. اگر مشخص شود که سیم ارت دارای جریان است، نشان دهنده یک خطای خطرناک در سیستم است که نیاز به توجه فوری یک برقکار دارد.
آیا می توانم یک سیم ارت را به یک سیستم برق دو سیمه قدیمی اضافه کنم؟
بله، می توان سیم ارت را به سیستم قدیمی تر نصب کرد، اما این کار پیچیده ای است که باید توسط یک برقکار ماهر انجام شود. این ممکن است شامل اجرای یک سیم جدید به هر پریز یا در برخی موارد سیم کشی مجدد کل مدار برای مطابقت با استانداردهای ایمنی مدرن باشد.
آیا محافظ برق بدون اتصال زمین مناسب کار می کند؟
خیر، یک محافظ برق بدون اتصال زمین مناسب نمی تواند به طور موثر عمل کند. محافظ های برق با هدایت ولتاژ اضافی از یک نوسان برق به طور ایمن به زمین از طریق سیم ارت کار می کنند. بدون این مسیر، موج هیچ جایی برای رفتن ندارد و همچنان می تواند به دستگاه های متصل شما آسیب برساند.
اگر سیم ارت از بین رفته باشد، تعویض پریز ایمن است؟
اگر سیم ارت وجود ندارد، نباید یک خروجی دو سوراخ را با یک خروجی سه سوراخ جایگزین کنید. انجام این کار باعث ایجاد حس امنیت کاذب می شود، زیرا به معنای اتصال زمینی است که وجود ندارد. این خطرناک و بر خلاف قوانین الکتریکی است. برای ارتقای صحیح مدار باید با یک برقکار مشورت کرد.
تفاوت بین زمین محافظ (PE) و زمین عملکردی (FE) چیست؟
زمین حفاظتی (PE) زمینه ایمنی است که در مورد آن بحث کردیم و برای محافظت در برابر شوک الکتریکی طراحی شده است. زمین عملکردی (FE) نوع جداگانه ای از اتصال زمین است که در برخی تجهیزات الکترونیکی حساس برای اطمینان از عملکرد صحیح یا کاهش تداخل الکترومغناطیسی استفاده می شود، نه در درجه اول برای محافظت در برابر ضربه.
آیا اتصال زمین نامناسب می تواند به وسایل الکترونیکی حساس مانند رایانه یا تلویزیون آسیب برساند؟
بله. اتصال زمین پایدار یک نقطه مرجع برای سیستم الکتریکی شما فراهم می کند. بدون آن، نوسانات ولتاژ و 'نویز' الکتریکی ممکن است رخ دهد که ممکن است در عملکرد الکترونیک حساس اختلال ایجاد کند و در برخی موارد باعث آسیب دائمی شود.
