هنگامی که بدنه فلزی یخچال یا ماشین لباسشویی شما برقدار میشود، تنها چیزی که بین شما و یک شوک الکتریکی مرگبار فاصله میاندازد، رشتهای از مس با روکش سبز و زرد است که به آن کابل ارت میگویند. بسیاری از پیمانکاران غیرحرفهای برای کاهش هزینههای سیمکشی، اجرای سیستم اتصال به زمین را نادیده میگیرند و به اصطلاح سیم سوم را از پریزها حذف میکنند. این تصمیم، سیستم برق ساختمان را به یک بمب ساعتی تبدیل میکند.
کابل ارت یک مسیر فرعی برای عبور جریانهای سرگردان است تا به جای عبور از بدن انسان یا آسیب زدن به بردهای حساس الکترونیکی، مستقیماً و در کسری از ثانیه به اعماق زمین تخلیه شوند. در این راهنمای جامع و مهندسی، کالبدشکافی دقیقی از سیستم اتصال به زمین خواهیم داشت، جدول سایزبندی استاندارد آن را بررسی میکنیم و نکات حیاتیِ نصب آن را آموزش میدهیم تا با ایمنسازی پروژههای خود، از خسارات جانی و مالی جلوگیری کنید.
فهرست مطالب
کابل ارت دقیقا چیست و چگونه کار میکند؟
کلمه ارت – Earth – در زبان انگلیسی به معنای زمین است. در مهندسی برق، زمین به عنوان یک رسانای غولپیکر با مقاومت الکتریکیِ صفر در نظر گرفته میشود که میتواند هر مقدار جریان الکتریکی را در خود جذب و خنثی کند.
قانون فیزیک میگوید جریان برق همیشه سادهترین مسیر با کمترین مقاومت را برای حرکت انتخاب میکند. مقاومت بدن انسان در حالت عادی حدود ۱۰۰۰ اهم است، اما مقاومت یک کابل ارتِ مسیِ استاندارد کمتر از ۲ اهم است! بنابراین، وقتی به دلیل فرسودگیِ عایق یا اتصالیِ داخلی، جریان برق به بدنه فلزی دستگاه نشت میکند، کابل ارت که به بدنه متصل شده است، بلافاصله این جریان نشتی را میبلعد و به سمت چاه ارت هدایت میکند. در نتیجه، اگر شما دستتان را به بدنه دستگاه بزنید، هیچ برقی از بدن شما عبور نمیکند، زیرا برق قبلاً از طریق کابل ارتِ کممقاومت فرار کرده است.
تفاوت سیم ارت و کابل ارت در چیست؟
در بازار برق ایران، این دو واژه گاهی به اشتباه جایگزین هم استفاده میشوند، اما از نظر ساختاری تفاوت مهمی دارند:
- سیم ارت: فقط از یک لایه عایق روی هادی مسی تشکیل شده است. سیمهای ارت معمولاً برای مصارف توکارِ ساختمانی استفاده میشوند و باید حتماً از درون لولههای خرطومی یا پیویسی عبور کنند.
- کابل ارت: دارای یک غلاف و روکش محافظِ اضافه – علاوه بر عایقِ روی مس – است. کابل ارت به دلیل مقاومت فیزیکیِ بالاتر، برای مصارف صنعتی، نصب روی سینی کابل، فضاهای باز و کارخانجاتی که خطر آسیب فیزیکی به شبکه برق وجود دارد، استفاده میشود.
۳ کاربرد حیاتی کابل ارت در صنعت و ساختمان
استفاده از کابل اتصال به زمین فقط یک توصیه ایمنی نیست، بلکه طبق مقررات ملی ساختمان – مبحث سیزدهم – یک الزامِ بیچونوچرا است. کاربردهای این کابل به سه دسته اصلی تقسیم میشود:
- حفاظت از جان انسانها (جلوگیری از برقگرفتگی)
همانطور که اشاره شد، مهمترین وظیفه کابل ارت، هدایت جریان نشتی به زمین و جلوگیری از برقگرفتگی افراد در هنگام تماس با بدنه فلزیِ تجهیزاتی مانند پمپ آب، کولر گازی، ماشین لباسشویی و تابلوهای برق است.
- حفاظت از تجهیزات و جلوگیری از آتشسوزی
نوسانات شدید برق و اتصال کوتاه میتواند باعث داغ شدن شدید سیمها و آتشسوزی شود. هنگامی که یک اتصالی رخ میدهد، کابل ارت جریانِ خطای بسیار بزرگی را به سمت زمین هدایت میکند. این جریان بزرگ باعث میشود فیوز مینیاتوری یا کلید محافظ جان – RCD – در کمتر از چند میلیثانیه متوجهِ خطا شده و جریان برقِ کل مدار را قطع کند. بدون کابل ارت، فیوز متوجه نشت جریان نمیشود و دستگاه در اثر حرارت آتش میگیرد.
- تخلیه الکتریسیته ساکن و نویز
در محیطهای صنعتی و پالایشگاهی، اصطکاکِ مواد باعث ایجاد الکتریسیته ساکن میشود. یک جرقه کوچک از این الکتریسیته ساکن میتواند کل یک انبار مواد شیمیایی را منفجر کند. کابل ارت این بارهای ساکن را بیصدا تخلیه میکند. همچنین در سیستمهای کامپیوتری و شبکههای سرور، کابل ارت نویزهای الکترومغناطیسیِ مزاحم را به زمین منتقل کرده و از هنگ کردن و خرابیِ تجهیزات حساسِ دیجیتال جلوگیری میکند.
رنگبندی استاندارد کابل ارت چیست؟
برای اینکه برقکاران در سراسر جهان دچار اشتباه نشوند و به طور تصادفی فاز یا نول را به بدنه دستگاه وصل نکنند، سازمانهای بینالمللی استاندارد سختگیرانهای برای رنگ کابل ارت وضع کردهاند.
روکش عایقِ کابل و سیم ارت باید همیشه ترکیبی از دو رنگ سبز و زرد باشد – معمولاً زمینه سبز با نوارهای زرد رنگ. این ترکیب رنگی به گونهای انتخاب شده است که حتی برای افراد مبتلا به کوررنگی نیز به راحتی از سایر سیمها – مثل آبی، قرمز یا مشکی – قابل تشخیص باشد.
جدول مهندسی انتخاب سایز کابل ارت
یکی از خطرناکترین اشتباهات در سیمکشی، انتخاب کابل ارتِ بسیار نازک برای یک مصرفکننده پرقدرت است. اگر سایز ارت کوچک باشد، در زمان اتصالی مانند یک فیوز عمل کرده، ذوب میشود و مسیر حفاظتی قطع میگردد!
طبق استاندارد بینالمللیِ IEC، سایز کابل ارت بر اساس سطح مقطع کابل فازِ اصلی تعیین میشود. جدول زیر قانون کلی این استاندارد را نشان میدهد:
سایز کابل فاز – میلیمتر مربع | سایز استاندارد کابل ارت – میلیمتر مربع | توضیح اجرایی کارگاه |
کمتر از ۱۶ | برابر با سایز کابل فاز | اگر کابل فاز شما ۴ است، کابل ارت هم باید ۴ باشد. |
بین ۱۶ تا ۳۵ | همیشه سایز ۱۶ | برای کابل فازِ ۲۵، یک کابل ارتِ سایز ۱۶ کفایت میکند. |
بیشتر از ۳۵ | نصفِ سایز کابل فاز | برای کابل فازِ غولپیکر ۷۰، کابل ارت باید ۳۵ انتخاب شود. |
۴ خطای مرگبار در نصب و راهاندازی کابل ارت
برای داشتن یک سیستم ارتینگ نفوذناپذیر، از انجام این چهار اشتباه رایج به شدت خودداری کنید:
- اتصال کابل ارت به لوله آب یا گاز:
وصل کردن سیم ارت به لولههای فلزیِ ساختمان یک جنایت خاموش است! در صورت نشت جریان، لوله آبِ تمام همسایهها برقدار شده و خطر مرگِ دستهجمعی در حمام وجود دارد. اتصال به لوله گاز نیز مستقیماً به انفجار ختم میشود. ارت باید فقط و فقط به چاه ارت استاندارد یا شبکه همبندی ساختمان متصل شود.
- یکی کردن فاز و نول با ارت:
برخی از نصابانِ متقلب، به جای کشیدن کابل ارت تا چاه، سیم ارتِ پریز را به سیم نول متصل میکنند. در این حالت اگر سیم نول در شبکه اصلی قطع شود، جریان برگشتیِ برق مستقیماً وارد بدنه فلزی دستگاه شما شده و بدنه صد در صد برقدار میشود. ارت و نول دو مسیر کاملاً مجزا با کاربردهای متفاوت هستند.
- قرار دادن فیوز در مسیر ارت:
مسیر کابل ارت از بدنه دستگاه تا عمق چاه ارت باید کاملاً یکپارچه، پیوسته و بدون قطعی باشد. قرار دادن هرگونه کلید، فیوز یا مینیاتوری در مسیر کابل ارت کاملاً ممنوع است.
- بیتوجهی به اکسیداسیون و اتصالات سست:
کابلهای ارت معمولاً در محیطهای مرطوبِ نزدیک چاه یا زیر زمین متصل میشوند. استفاده از مسِ لخت بدون سرسیم کابلشو یا کلمپهای استاندارد، باعث اکسید شدن و سولفاته شدنِ مس میشود. زنگزدگی مقاومتِ اتصال را بالا برده و عملاً سیستم ارت را از کار میاندازد.
جمعبندی
کابل ارت رشتهای اضافه و بدون کاربرد برای تحمیل هزینه به پروژه شما نیست؛ این کابل تنها سپر دفاعیِ شما در زمان وقوع خطاهای الکتریکیِ پیشبینینشدە است. تفاوت یک سیستم برقکشی مهندسیشده با یک سیمکشیِ سنتی و خطرناک، در کیفیت اجرای شبکه اتصال به زمین خلاصه میشود. با رعایت سایزبندی درست طبق جدول استاندارد، استفاده از هادیِ تمام مس با روکش سبز و زرد، و اتصال اصولی به یک چاه ارتِ تستشده، ایمنیِ جانِ انسانها و سلامتِ تجهیزات گرانقیمت خود را برای دهها سال تضمین کنید.
سوالات متداول
۱. آیا دستگاههایی که دوشاخه معمولی – بدون پین فلزی ارت – دارند را میتوان به سیستم ارت وصل کرد؟
اگر دوشاخه دستگاهی پینِ فلزیِ سوم را ندارد و سیم برق آن فقط دو رشته است، یعنی آن دستگاه دارای عایقبندی دوبل یا مضاعف است – مانند سشوار یا جاروبرقی – و بدنهی فلزیِ در دسترس ندارد. این دستگاهها نیازی به کابل ارت ندارند. اما تجهیزاتی که بدنه فلزی دارند – مثل یخچال و مایکروویو – حتماً دوشاخهی سهپین دارند و پریز شما نیز باید مجهز به شاخک ارت باشد.
۲. اگر چاه ارت نداشته باشیم، سیم ارت کولر گازی را به کجا وصل کنیم؟
در ساختمانهای قدیمی که فاقد چاه ارت هستند، هیچ راهکارِ استانداردی جایگزین چاه ارت نمیشود. اتصال به ستون فلزی ساختمان تنها در صورتی مجاز است که ستون از طریق شبکه «همبندی» به فونداسیون و یک سیستم زمینِ استاندارد متصل شده باشد. ایمنترین کار، حفر یک چاه ارت سطحی و اصولی برای واحد مسکونی یا نصب کلیدهای محافظ جان با حساسیت بالا برای کاهش خطرات اولیه است.
۳. چرا قیمت کابل ارت گاهی از سیمهای معمولی گرانتر است؟
کابلها و سیمهای ارتِ استاندارد باید از مس خالص با خلوص ۹۹.۹ درصد ساخته شوند تا کمترین مقاومت اهمی را داشته باشند. در برخی سیمهای فیک و ارزانقیمت، از آلومینیوم با روکش مس استفاده میشود که مقاومت بالایی دارد و در لحظه اتصالیِ برق، ذوب میشود. بالا بودن قیمتِ کابل ارتِ معتبر، ناشی از وزن و خلوص مسِ به کار رفته در آن است.
انتخاب و خرید سیم و کابل از سپهر البرز
برای انتخاب و خرید سیم و کابل، فقط قیمت محصول را ملاک قرار ندهید؛ نوع کابل، سطح مقطع، جنس هادی و تناسب آن با شرایط پروژه مستقیماً بر ایمنی و عملکرد شبکه برق تأثیر میگذارد. در سپهر البرز میتوانید انواع سیم و کابل را متناسب با نیاز پروژه بررسی کرده و با مقایسه مشخصات فنی، گزینه مناسبتری برای کاربردهای ساختمانی، صنعتی و تأسیساتی انتخاب کنید.
بدون دیدگاه