سیم ارت

سیم ارت چیست؟

سیم ارت یا سیم اتصال به زمین (Ground/Earth Wire) یکی از سیم‌ های برق است که معمولاً با رنگ سبز یا زرد شناخته می‌ شود. این سیم در کنار سیم‌ های فاز و نول، هم در سیستم برق ساختمان و هم در لوازم برقی و الکترونیکی مختلفی مانند یخچال، ماشین لباسشویی، ماشین ظرفشویی و سایر تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار می‌ گیرد.

وظیفه اصلی سیم ارت، انتقال جریان‌ های نشتی و اضافه برق به زمین و خنثی‌سازی خطرات ناشی از آن است. در واقع، این سیم با هدایت جریان الکتریکی ناخواسته به زمین، از بروز برق‌ گرفتگی افراد جلوگیری کرده و ایمنی سیستم برق را افزایش می‌ دهد. حفاظت از جان انسان‌ ها، کمک به عملکرد صحیح و پایدار تجهیزات الکترونیکی، کاهش ولتاژهای خطرناک و مهار جریان‌ های ناگهانی و غیرعادی برق، از مهم‌ ترین کاربردهای سیم ارت به شمار می‌ رود.

در واقع سیم ارت مستقیماً به زمین متصل شده و نقش مهمی در محافظت سیستم‌ های برقی در برابر نشت جریان و شوک الکتریکی ایفا می‌ کند. این سیم معمولاً دارای پتانسیل الکتریکی نزدیک به صفر ولت است و به همین دلیل، مسیر امنی برای تخلیه جریان‌های خطرناک محسوب می‌ شود. با توجه به نقش حیاتی سیم اتصال به زمین در ایمنی، استفاده از آن در تمامی سیستم‌ های برقی و الکتریکی یک ضرورت محسوب می‌ شود.

در صورت بروز مشکلاتی مانند نشت برق یا تماس ناخواسته بدنه دستگاه با جریان الکتریکی، سیستم ارت باعث می‌ شود جریان به‌ جای عبور از بدن انسان، به سمت زمین هدایت شود و از وقوع شوک الکتریکی و حوادث احتمالی جلوگیری گردد.

علاوه بر این، سیم ارت به عنوان مسیر بازگشت جریان‌ های ناخواسته، به بهبود عملکرد و افزایش طول عمر تجهیزات برقی کمک می‌ کند. به همین دلیل، سیم ارت در مکان‌ ها و کاربردهای مختلفی از جمله منازل مسکونی، ساختمان‌ های تجاری و صنعتی، صنایع، وسایل نقلیه و انواع دستگاه‌ های الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شود.

اهمیت استفاده از سیم ارت در سیستم‌ های الکتریکی

سیم ارت یکی از اساسی‌ ترین اجزای ایمنی در سیستم‌ های الکتریکی می باشد که نقش مهمی در حفاظت از جان افراد و سلامت تجهیزات برقی ایفا می‌ کند. عدم استفاده صحیح از سیم ارت می‌ تواند منجر به بروز خطرات جدی مانند برق‌گرفتگی، خرابی تجهیزات و حتی آتش‌ سوزی شود.  در ادامه به اهمیت استفاده از سیم ارت می پردازیم:

• حفاظت از جان افراد: مهم‌ ترین وظیفه سیم ارت، جلوگیری از برق‌ گرفتگی انسان است که در صورت بروز نشتی جریان یا برق‌ دار شدن بدنه دستگاه‌ ها، سیم ارت جریان الکتریکی را به زمین هدایت کرده و مانع عبور آن از بدن انسان می‌ شود.
• افزایش ایمنی تجهیزات الکتریکی: سیم ارت با تخلیه جریان‌های ناخواسته و اضافه ولتاژها، از آسیب دیدن قطعات حساس الکترونیکی جلوگیری کرده و عمر مفید تجهیزات را افزایش می‌ دهد. این موضوع به‌ ویژه در سیستم‌ های ابزار دقیق و اتوماسیون صنعتی اهمیت بالایی دارد.
• بهبود عملکرد سیستم‌ های برقی: اتصال مناسب به زمین، موجب پایداری ولتاژ و کاهش نویزهای الکتریکی می‌ شود که در عملکرد صحیح تجهیزات کنترلی، تابلوهای برق و سیستم‌ های حساس اندازه‌گیری نقش مهمی دارد.
• کاهش خطر آتش‌سوزی: جریان‌ های نشتی و اتصال کوتاه می‌ توانند منجر به افزایش دما و آتش‌ سوزی شوند. وجود سیم ارت باعث تخلیه ایمن این جریان‌ ها و کاهش احتمال بروز حریق در سیستم‌ های الکتریکی می‌ شود.
• انطباق با استانداردهای ایمنی: استفاده از سیم ارت در اغلب استانداردهای ملی و بین‌ المللی برق، یک الزام ایمنی محسوب می‌ شود. اجرای صحیح سیستم ارت، نشان‌ دهنده رعایت اصول ایمنی و استانداردسازی در طراحی و اجرای شبکه‌ های الکتریکی می باشد.

استانداردهای سیم ارت

مهم‌ ترین استانداردهای مربوط به سیم ارت (اتصال به زمین) در ادامه معرفی می شوند:

• IEC 60364: استاندارد بین‌ المللی تأسیسات الکتریکی ساختمان؛ مرجع اصلی الزامات طراحی و اجرای سیستم ارت
•  IEC 60446 / IEC 60445: تعیین رنگ‌ بندی هادی‌ ها
•  IEEE 80: استاندارد طراحی سیستم زمین در پست‌ ها و تأسیسات صنعتی با تمرکز بر ایمنی افراد
• ISIRI 110 (استاندارد ملی ایران): الزامات سیستم اتصال زمین در تأسیسات برقی کشور
• EN 62305: استاندارد سیستم ارت و حفاظت در برابر صاعقه
• BS 7671 (استاندارد انگلستان): مقررات سیم‌ کشی الکتریکی و الزامات اتصال به زمین
• NEC – NFPA 70 (آمریکا): مشخصات کامل ارتینگ در سیستم‌ های الکتریکی صنعتی و تجاری
• DIN VDE 0100 (آلمان): استاندارد ایمنی و اجرای سیستم ارت در تجهیزات و تأسیسات الکتریکی

انواع سیم ارت

در سیستم‌ های اتصال به زمین (ارتینگ)، همه سیم‌ ها یکسان نیستند و انتخاب صحیح نوع سیم ارت باید با توجه به کاربرد، شرایط محیطی و سطح حفاظت مورد نیاز انجام شود. در ادامه انواع رایج سیم ارت معرفی می شوند:

سیم ارت مفتولی (Solid Earth Wire):

این سیم که از یک رشته هادی ضخیم (مسی یا آلومینیومی) ساخته شده، به دلیل ساختار تک‌ رشته‌ای، مقاومت مکانیکی بسیار بالایی در برابر فشار و کشش دارد. به همین دلیل، بهترین انتخاب برای دفن مستقیم در خاک، اجرای چاه ارت و برقراری اتصال میان شینه زمین و صفحه ارت در پروژه‌ های ساختمانی و صنعتی است. این سیم‌ ها تغییر شکل کمتری دارند و در مسیرهای طولانی دچار افت کیفیت نمی‌ شوند.

سیم ارت افشان (Flexible Earth Wire):

این مدل از به هم تابیده شدن تعداد زیادی رشته‌های بسیار نازک مسی تولید می‌ شود که به آن انعطاف‌ پذیری فوق‌ العاده‌ای می‌ بخشد. سیم ارت افشان برای محیط‌هایی که محدودیت فضا دارند یا تجهیزاتی که دارای لرزش هستند (مانند موتورهای الکتریکی و تابلوهای کنترل ابزار دقیق) ایده‌آل است. سهولت در خم‌ کاری و نصب در داکت‌ ها و لوله‌ های برق از مزایای اصلی این نوع سیم محسوب می‌ شود.

سیم ارت روکش‌ دار (Insulated Earth Wire):

این سیم‌ ها دارای یک لایه عایق (معمولاً از جنس PVC) با رنگ استاندارد سبز و زرد هستند. استفاده از روکش باعث می‌شود که جریان نشتی به بدنه سایر کابل‌ ها یا لوله‌ های فلزی منتقل نشود. این مدل در سیم‌ کشی داخلی ساختمان‌ ها، تابلوهای برق فشار ضعیف و اتصال ارت بدنه دستگاه‌ های حساس کاربرد وسیعی دارد.

سیم ارت بدون روکش یا لخت (Bare Copper Wire):

این هادی‌ ها فاقد هرگونه لایه محافظ پلیمری هستند و به طور مستقیم با محیط در تماس‌ اند. کاربرد اصلی آن‌ ها در اجرای شبکه مش (Mesh) زمین، اتصال صاعقه‌ گیرها و اتصال مستقیم به میله‌ های ارت (Earth Rods) است. به دلیل تماس مستقیم با زمین، سرعت انتقال خطای الکتریکی در آنها بسیار بالاست، اما باید از نظر خوردگی محیطی به دقت بررسی شوند.

سیم ارت مسی (Copper Earth Wire):

مس به دلیل هدایت الکتریکی بسیار بالا و مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون، استاندارد طلایی در سیستم‌ های ارتینگ است. در صنایع حساس مانند نفت، گاز و پتروشیمی که دقت تجهیزات ابزار دقیق حیاتی است، همواره از سیم‌ های تمام مس استفاده می‌ شود تا کمترین مقاومت اهمی در مسیر تخلیه بار وجود داشته باشد.

سیم ارت آلومینیومی (Aluminium Earth Wire):

این سیم‌ ها به عنوان جایگزینی اقتصادی برای مس شناخته می‌ شوند. وزن سبک آلومینیوم باعث سهولت در حمل و نقل و نصب در پروژه‌ های بزرگ می‌ شود. با این حال، به دلیل رسانایی کمتر و احتمال خوردگی بیشتر در نقاط اتصال (گالوانیک)، معمولاً در پروژه‌ های با حساسیت کمتر یا با استفاده از کابل‌ شوهای مخصوص (بی‌متال) مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

کاربردهای سیم ارت

سیم ارت در حوزه‌ های مختلف صنعتی، ساختمانی و الکترونیکی کاربرد دارد که از مهم‌ ترین موارد استفاده آن میتوان به کاربردهای رایج در حفاظت افراد، ایمنی تجهیزات و بهبود عملکرد سیستم‌های برقی اشاره کرد. در ادامه کاربردهاب متداول سیم ارت بیان می شود:

• حفاظت از جان افراد در برابر برق‌گرفتگی در اثر نشت جریان یا اتصال بدنه تجهیزات برقی
• ایجاد مسیر امن برای جریان نشتی یا اضافه جریان و هدایت آن به زمین
• محافظت از دستگاه‌ ها و تجهیزات برقی در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ (مثل صاعقه یا خطاهای سیستم)
• افزایش ایمنی در کارکرد سیستم‌های الکترونیکی حساس مانند PLC، ترانسمیتر، سنسورها و کامپیوترهای صنعتی
• جلوگیری از آسیب به تجهیزات هنگام تخلیه بارهای الکترواستاتیکی (ESD protection)
• کاهش نویز الکتریکی (Electromagnetic Noise) مخصوصاً در سیستم‌ های ابزار دقیق و کنترلی
• برقراری پتانسیل یکسان بین اجزای فلزی مختلف در ساختمان یا تابلو برق
• پایداری عملکرد سیستم‌ های مخابرات و شبکه‌ های صنعتی در حضور تداخلات میدان‌ های مغناطیسی

تفاوت سیم نول و سیم ارت چیست؟

سیم نول (Neutral) و سیم ارت یا زمین (Earth/Ground) هر دو از اجزای اصلی سیستم اتصال زمین در شبکه‌ های الکتریکی به شمار می‌ روند، اما وظایف و کاربردهای متفاوتی دارند. شناخت تفاوت این دو سیم نقش مهمی در افزایش ایمنی و عملکرد صحیح سیستم‌ های الکتریکی دارد.

سیم نول وظیفه بازگرداندن جریان الکتریکی به منبع تغذیه را بر عهده دارد و مدار الکتریکی را کامل می‌ کند. این سیم بخشی از مسیر عادی عبور جریان بوده و در شرایط نرمال همواره دارای جریان است. در واقع، نول همان مسیر بازگشت برق از مصرف‌ کننده به تابلو برق یا منبع اصلی محسوب می‌ شود.

در مقابل، سیم ارت یک مسیر ایمنی پشتیبان است و در حالت عادی هیچ جریانی از آن عبور نمی‌ کند. وظیفه سیم اتصال به زمین، هدایت جریان‌ های نشتی یا خطا به زمین در زمان بروز مشکلاتی مانند اتصال کوتاه یا برق‌ دار شدن بدنه تجهیزات است. به بیان ساده، سیم ارت مانند یک مسیر اضطراری عمل می‌ کند که فقط در شرایط غیرعادی وارد مدار می‌ شود.

هرچند سیم نول و سیم ارت معمولاً در پنل اصلی برق به یک نقطه مشترک متصل می‌شوند، اما در ادامه مسیر، عملکرد و کاربرد آنها کاملاً جدا از هم است. هرگونه اختلال، جابجایی یا اتصال نادرست بین این دو سیم می‌ تواند خطرات جدی مانند برق‌ گرفتگی، آسیب به تجهیزات یا کاهش ایمنی سیستم را به همراه داشته باشد.

به همین دلیل، آشنایی با تفاوت سیم نول و سیم ارت برای مدیران ایمنی، برق‌ کاران و مهندسان صنایع اهمیت بالایی دارد و نقش مؤثری در طراحی، نگهداری و بهره‌برداری ایمن از سیستم‌ های الکتریکی ایفا می‌ کند.

علائم خرابی سیم ارت و روش‌ های رفع آن

سیم ارت، با گذشت زمان و تحت تأثیر شرایط محیطی یا استفاده نادرست، ممکن است دچار نقص‌ هایی شود که ایمنی سیستم برق و کارکرد تجهیزات ابزار دقیق را تهدید کند. برخی علائم و راهکارهای رفع خرابی سیم ارت عبارت‌اند از:

خوردگی یا زنگ‌ زدگی سیم و کانکتورها

اگر روی سطح سیم ارت، اتصالات یا پیچ‌ های مربوط به آن تغییر رنگ، زنگ‌زدگی یا تجمع آثار اکسیداسیون مشاهده شد، این نشانه‌ ای از آسیب و کاهش کارایی اتصال به زمین است. هرچند سیم‌ های مسی به طور طبیعی مقاوم هستند، اما رطوبت و شرایط نامساعد محیط باعث ایجاد خوردگی می‌ شود. در چنین شرایطی، پس از قطع کامل برق، باید سیم و کانکتورهای آسیب‌ دیده را جدا کرده، با ابزار مناسب پاک‌ سازی یا در صورت نیاز جایگزین شوند.

شل شدن یا قطع اتصالات سیم ارت

اتصال‌ های ضعیف یا شل معمولاً بر اثر لرزش، ضربات یا نصب غیراستاندارد ایجاد می‌ شوند. این مشکل باعث اختلال در مسیر انتقال جریان خطا به زمین شده و ایمنی کل سیستم برق را کاهش می‌ دهد. توصیه می‌ شود اتصالات سیم ارت به صورت دوره‌ای بازبینی و در صورت وجود ضعف، با پیچ یا گیره‌های استاندارد مستحکم شوند.

قطع بی‌ دلیل کلیدهای حفاظتی (مدارشکن‌ ها)

اگر مدارشکن‌ ها یا فیوزها بدون دلیل واضح مرتبا قطع عمل کنند، یکی از متهمان اصلی خرابی یا قطع مسیر سیم ارت است. در چنین مواقعی باید سیم ارت را از نظر سلامت، اتصال مناسب و عدم وجود آسیب مکانیکی بررسی و تست پیوستگی (continuity test) انجام دهید. اگر سیم معیوب بود، تعویض آن با سیم ارت جدید و استاندارد ضروری است.

برق‌ گرفتگی در هنگام لمس بدنه فلزی دستگاه‌ ها

احساس شوک یا برق‌ گرفتگی ضعیف موقع تماس با لوازم برقی یا بدنه تجهیزات نشانه‌ای جدی است مبنی‌ بر این‌که سیم ارت به درستی کار نمی‌ کند یا ممکن است قطع یا معیوب شده باشد. لازم است بلافاصله برق آن مدار را قطع، وضعیت سیم ارت بررسی و در صورت نیاز تعمیر یا تعویض شود تا خطرات جانی جلوگیری شود.

ایجاد گرمای غیرعادی در اطراف قطعات الکتریکی

گاهی مشاهده گرمای غیرطبیعی در حوالی قطعات یا تجهیزات الکتریکی نشانه خرابی سیم ارت است. این وضعیت معمولاً به خاطر ایجاد مقاومت یا مسیر غیرمطمئن برای اتصال زمین رخ می‌ دهد که می‌ تواند به آسیب شدید یا حتی آتش‌ سوزی منجر شود. در صورت مشاهده چنین علائمی، سیم و اتصالات ارت باید سریعاً بررسی شده و اگر مشکلی وجود دارد، تعمیر یا جایگزین شوند.

اگر سیم زمین وصل نباشد چه اتفاقی می افتد؟

وقتی سیم زمین یا ارت به درستی متصل نباشد، یکی از مهم ترین لایه های ایمنی در سیستم الکتریکی حذف می شود. در این شرایط، جریان های نشتی و خطا مسیر مشخص و ایمنی برای تخلیه ندارند و ممکن است از بدنه فلزی تجهیزات یا مسیرهای ناخواسته عبور کنند. این موضوع خطر برق گرفتگی افراد، بروز آتش سوزی و آسیب جدی به تجهیزات الکتریکی را به طور قابل توجهی افزایش می دهد، به ویژه در محیط های صنعتی که دستگاه های پرقدرت و تجهیزات ابزار دقیق مورد استفاده قرار می گیرند.

قطع بودن سیم زمین همچنین عملکرد صحیح تجهیزات حفاظتی مانند کلیدهای مینیاتوری و قطع کننده های مدار را مختل می کند. در حالت عادی، وجود سیم ارت باعث تشخیص سریع جریان خطا و قطع به موقع برق می شود. اما در نبود اتصال زمین، حتی خطاهای الکتریکی کوچک نیز ممکن است شناسایی نشوند و به مرور زمان باعث خرابی سیستم، کاهش طول عمر تجهیزات و افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری شوند.

بهترین روش های نصب سیم ارت

نصب صحیح سیم زمین به اندازه انتخاب نوع مناسب سیم اهمیت دارد. حتی بهترین سیم ارت اگر درست نصب نشود، نمی تواند در برابر خطاهای الکتریکی محافظت کند. در ادامه تکنیک های امتحان شده و مطمئن برای نصب سیم زمین و تنظیم رویکرد در محیط های مختلف ارائه شده است. تکنیک های مناسب برای نصب سیم ارت به شرح زیر است:

• اطمینان از اتصالات ایمن: یکپارچگی سیم زمین به اتصالات محکم و پایدار وابسته است. هر نقطه اتصال را با دقت سفت کنید تا از شل شدن سیم در طول زمان جلوگیری شود. اتصالات شل مسیر اتصال زمین را قطع می کنند و سیستم را در برابر خطا آسیب پذیر می کنند. همیشه از پیچ، گیره و شینه های مخصوص اتصال زمین الکتریکی استفاده کنید تا اتصال قوی و مقاوم در برابر سایش داشته باشید.
• استفاده از ابزار و مواد مناسب: گیره ها، رابط ها و پیچ های مقاوم در برابر خوردگی انتخاب کنید تا در محیط صنعتی و فضای باز دوام بیاورند. انتخاب گیج و نوع صحیح سیم ارت برای کاربرد بسیار مهم است؛ تجهیزات پرقدرت معمولاً به سیم ضخیم تر نیاز دارند، در حالی که گیج سبک تر برای تابلوهای کوچک کافی است. روکش مناسب را برای حفاظت مکانیکی و محیطی در نظر بگیرید.
• بررسی پیوستگی: پس از نصب، تست پیوستگی انجام دهید تا مسیر اتصال زمین کامل و موثر باشد. یک آزمایش ساده با مولتی متر می تواند تایید کند که جریان خطا در صورت نیاز به درستی از طریق سیم زمین عبور می کند. این مرحله حیاتی است و آماده بودن سیستم برای مدیریت جریان خطا را تضمین می کند.
• برچسب گذاری واضح در محیط صنعتی: در تاسیسات پیچیده، تمام اجزای اتصال زمین را واضح برچسب گذاری کنید. برچسب گذاری صحیح به تیم تعمیر و نگهداری کمک می کند مسیرهای ارت را سریع شناسایی کنند و در عیب یابی موثر باشد. سازماندهی و مستندسازی خوب، احتمال خطا را کاهش می دهد و سطح ایمنی الکتریکی را بالا می برد.

نکات نصب اتصال زمین در محیط های مختلف

محیط های داخلی

در فضای داخلی، نصب ارت ساده تر و کنترل شده تر است. سیم مسی لخت یا عایق دار می تواند موثر باشد، اما باید مسیر سیم از تماس تصادفی دور باشد و از ضربه و سایش مکانیکی محافظت شود. اتصال بدنه تجهیزات فلزی به شینه ارت تابلو و رعایت رنگ بندی سبز زرد برای شناسایی سریع توصیه می شود.

محیط های بیرونی

سیستم ارت در فضای باز باید در برابر باران، رطوبت و دمای شدید مقاوم باشد. مس لخت به علت دوام انتخاب محبوبی است، اما بررسی دوره ای خوردگی اتصالات ضروری است. عبور سیم زمین در لوله یا داکت محافظ، و استفاده از کانکتورهای ضد خوردگی، عمر سیستم را افزایش می دهد. میله های ارت را به عمق کافی کوبیده و اتصال آنها را با کلمپ های استاندارد مطمئن کنید تا در تغییرات آب و هوایی اتصال پایدار بماند.

کاربردهای زیرزمینی

در اتصال زمین زیرزمینی، دوام و مقاومت در برابر رطوبت کلیدی است. سیم ارت باید در برابر خوردگی بسیار مقاوم باشد و رسانایی بالا داشته باشد. استفاده از سیم مسی با گیج مناسب و قرار دادن آن در لوله محافظ، لایه اضافی حفاظت ایجاد می کند و سیم را در برابر اسیدیته خاک و جابجایی زمین ایمن نگه می دارد. در خاک های با مقاومت بالا، استفاده از چند میله ارت و شبکه ارت افقی، یا مواد کاهنده مقاومت مانند بنتونیت و ذغال می تواند به کاهش مقاومت زمین کمک کند.

خرید سیم ارت از فروشگاه پیکاتک

فروشگاه پیکاتک یکی از معتبرترین مراجع در زمینه فروش تجهیزات برق صنعتی و ابزار دقیق در ایران است. در پیکاتک می توانید مجموعه کاملی از انواع سیم برق، کابل، گلند، الکتروموتور و ژنراتور را با تضمین اصالت کالا و کیفیت بالای ساخت تهیه کنید. انواع سیم افشان و سیم ارت با قیمت رقابتی و کیفیت عالی، از طریق پیکاتک به سراسر کشور ارسال می شود.

در پیکاتک سیم ارت (هم نوع مفتولی و هم نوع افشان) با سایزها و ولتاژهای مختلف از برندهای ایرانی معتبر مانند سیم و کابل سیمیا و سیم خراسان افشارنژاد ارائه می شود. هنگام انتخاب و خرید سیم ارت مناسب، به نکات زیر توجه کنید تا بهترین گزینه را انتخاب نمایید:

• برند سازنده معتبر و شناخته شده
• خرید به صورت حلقه 100 متری یا به صورت متری
• نوع سیم ارت (افشان یا مفتولی) با توجه به کاربرد مورد نظر
• ولتاژ نامی مناسب با شرایط سیستم برق
• سطح مقطع استاندارد باتوجه به جریان و طول مسیر نصب
• نوع روکش مناسب برای محافظت در برابر عوامل محیطی

اگر برای خرید یا انتخاب سیم ارت نیاز به راهنمایی تخصصی دارید یا می خواهید آخرین قیمت ها و موجودی سیم برق را استعلام کنید، کارشناسان فروش پیکاتک همیشه آماده پاسخگویی به سوالات شما هستند. همین حالا با ما تماس بگیرید تا با اطمینان بهترین انتخاب را داشته باشید.