کاربرد سیم ارت در ساختمان: راهنمای کامل نصب و انواع سیم‌کشی ارت

در دنیای امروز که استفاده از وسایل الکتریکی به شدت افزایش یافته است، اهمیت امنیت در برابر خطرات الکتریکی نیز بیش از پیش احساس می‌شود. یکی از اصلی‌ترین و حیاتی‌ترین اقدامات برای جلوگیری از بروز حادثه‌های الکتریکی، استفاده از سیم ارت در سیستم‌های الکتریکی ساختمان‌ها است. سیم ارت یا سیم اتصال به زمین، بخشی از سیستم الکتریکی است که به زمین متصل می‌شود تا جریان‌های اضافی و نشتی‌های الکتریکی به زمین انتقال یابند. در این مقاله، به بررسی کاربرد سیم ارت در ساختمان‌ها و اهمیت آن در تأمین ایمنی افراد و تجهیزات الکتریکی می‌پردازیم.

مفهوم سیم ارت و نحوه عملکرد آن

سیم ارت که به آن سیم اتصال به زمین نیز گفته می‌شود، در مدارهای الکتریکی به منظور جلوگیری از بروز خطاهای الکتریکی استفاده می‌شود. زمانی که جریان اضافی یا نشتی در مدار رخ دهد، سیم ارت به زمین متصل شده و این جریان اضافی را به زمین انتقال می‌دهد. این فرآیند موجب می‌شود که خطراتی مانند برق‌گرفتگی، آتش‌سوزی و صدمات جدی به وسایل الکتریکی کاهش یابد. سیم ارت معمولاً به رنگ سبز یا زرد طراحی می‌شود و جنس عایق آن از پلی وینیل کلراید (PVC) یا لاستیک ترموپلاستیک است.

 اهداف اصلی نصب سیم ارت در ساختمان‌ها

نصب سیم ارت در ساختمان‌ها به منظور دستیابی به اهداف مختلفی انجام می‌شود که مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

1.تأمین ایمنی تجهیزات الکتریکی: سیم ارت به عنوان محافظ اصلی تجهیزات الکتریکی در برابر جریان‌های اضافی عمل می‌کند. این سیم در صورت بروز هر گونه اختلال الکتریکی، جریان اضافی را به زمین منتقل کرده و مانع از خرابی تجهیزات یا صدمه به افراد می‌شود.

2.جلوگیری از برق‌گرفتگی: یکی از مهم‌ترین دلایل نصب سیم ارت، جلوگیری از برق‌گرفتگی افراد در هنگام کار با وسایل الکتریکی است. هنگامی که دستگاهی به سیم ارت مجهز باشد، در صورت ایجاد مشکل در مدار، جریان اضافی به زمین هدایت می‌شود و از بروز حادثه جلوگیری می‌کند.

3. حذف ولتاژ اضافه: سیم ارت به تخلیه بارهای الکتریکی اضافه‌ای که در اثر جریان اضافی یا برخورد صاعقه به سیستم الکتریکی ایجاد می‌شوند، کمک می‌کند. این موضوع به کاهش ریسک‌های ناشی از این ولتاژهای اضافی و حفظ ایمنی کلی سیستم الکتریکی کمک می‌کند.

4. حفاظت از جان انسان‌ها: حفاظت از جان انسان‌ها از دیگر اهداف سیم ارت است. در صورت وجود اختلالات در سیستم الکتریکی، سیم ارت جریان‌های خطرناک را به زمین منتقل می‌کند و مانع از آسیب‌دیدگی افراد می‌شود.

 ویژگی‌های کلیدی سیم ارت

یکی از ویژگی‌های کلیدی سیم ارت، مقاومت بالای آن است که موجب می‌شود این سیم بتواند در شرایط سخت کاری به خوبی عمل کند. علاوه بر این، سیم ارت دارای طول عمر بالایی است و به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، به‌خصوص در نوع مسی آن، در بسیاری از وسایل برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انواع جنس سیم ارت: سیم‌های ارت به دو نوع مسی و آلومینیومی موجود هستند. سیم‌های مسی به دلیل ویژگی‌های بهتری مانند مقاومت در برابر خوردگی و توانایی هدایت جریان بالا نسبت به سیم‌های آلومینیومی، معمولاً انتخاب بهتری برای استفاده در ساختمان‌ها و دستگاه‌های الکتریکی هستند.

آشنایی با انواع سیم‌کشی و نقش سیم ارت

در سیستم‌های سیم‌کشی الکتریکی ساختمان‌ها، سه نوع سیم اصلی وجود دارد که هر کدام نقش خاصی در عملکرد ایمن و صحیح مدارهای الکتریکی ایفا می‌کنند: سیم فاز، سیم نول، و سیم ارت. هر یک از این سیم‌ها کاربرد و ویژگی‌های خاص خود را دارند که در ادامه به بررسی هر یک از آن‌ها و نقش سیم ارت در میان این سیم‌ها می‌پردازیم.

1. سیم فاز (سیم گرم):
سیم فاز همان سیمی است که جریان الکتریکی اصلی را به وسایل برقی منتقل می‌کند. این سیم حامل برق است و در صورت تماس مستقیم با آن، احتمال برق‌گرفتگی بالا است. سیم فاز معمولاً به رنگ مشکی، قهوه‌ای، یا قرمز در سیم‌کشی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2. سیم نول (سیم خنثی):
سیم نول به‌منظور بستن حلقه مدار و برگرداندن جریان الکتریکی به منبع استفاده می‌شود. سیم نول هیچ جریان فعالی ندارد و تماس با آن معمولاً بی‌خطر است. این سیم به رنگ سفید یا خاکستری عایق‌بندی شده است.

3. سیم ارت (سیم اتصال به زمین):
سیم ارت همان سیم حفاظتی است که به منظور جلوگیری از برق‌گرفتگی و آتش‌سوزی در مدارهای الکتریکی به زمین متصل می‌شود. این سیم جریان‌های اضافی را به زمین منتقل می‌کند و از برق‌دار شدن قطعات فلزی وسایل الکتریکی جلوگیری می‌کند. سیم ارت به رنگ سبز یا زرد عایق‌بندی می‌شود و به عنوان یک سیم اضافی در مدار قرار می‌گیرد.

 اهمیت سیم ارت در سیم‌کشی ساختمان

سیم ارت در سیم‌کشی ساختمان‌ها نقشی حیاتی در جلوگیری از وقوع حادثه‌های الکتریکی ایفا می‌کند. زمانی که مدار الکتریکی دچار اختلال یا نشتی جریان شود، سیم ارت این جریان را به زمین هدایت می‌کند و از برق‌گرفتگی یا ایجاد آتش‌سوزی جلوگیری می‌کند. در واقع، سیم ارت به‌عنوان یک محافظ اضافی در مدار عمل کرده و نقش مهمی در ایمنی افراد و تجهیزات الکتریکی دارد.

یکی دیگر از فواید استفاده از سیم ارت این است که در زمان وقوع رعد و برق شدید، این سیم از آسیب به ساختمان‌ها و وسایل الکتریکی جلوگیری می‌کند. جریان‌های الکتریکی ناشی از برخورد صاعقه به وسیله سیم ارت به زمین منتقل شده و از خسارت جدی جلوگیری می‌شود.

 روش‌های نصب سیم ارت در ساختمان‌ها

نصب سیم ارت در ساختمان‌ها به دو روش اصلی انجام می‌شود: روش نصب زمینی عمیق و روش نصب زمینی سطحی. هر یک از این روش‌ها بر اساس شرایط محیطی و نیازهای خاص پروژه انتخاب می‌شود.

1. نصب سیم ارت به صورت زمینی عمیق:
در این روش، سیم ارت به زمین دفن می‌شود و برای اتصال به زمین از یک چاه ارت استفاده می‌شود. چاه ارت باید در پایین‌ترین نقطه زمین و در عمقی قرار گیرد که به رطوبت برسد. عمق چاه معمولاً بین ۴ تا ۸ متر است و بستگی به شرایط رطوبت خاک دارد. در این روش، سیم ارت به صفحه‌ای مسی متصل شده و برای تسهیل انتقال جریان، کف چاه با آب‌نمک و خاک رس پر می‌شود. سپس سیم ارت به بدنه ساختمان و تجهیزات الکتریکی متصل می‌گردد.

2.نصب سیم ارت به صورت زمینی سطحی:
در این روش، سیم ارت به‌صورت سطحی و در گودالی با عمق حدود ۸۰ سانتی‌متر قرار می‌گیرد. به جای استفاده از صفحه مسی، میله‌های فولادی با پوشش مسی به کار برده می‌شوند. این میله‌ها به‌صورت شعاعی یا شبکه‌ای در زمین دفن شده و با بنتونیت و خاک نرم پوشانده می‌شوند. روش نصب زمینی سطحی به‌خصوص برای مناطقی که به دلیل شرایط زمین امکان حفر چاه عمیق وجود ندارد، مناسب است.

 انواع سیم‌های ارت

سیم‌های اتصال به زمین بسته به نیازهای پروژه و نوع کاربرد به چهار دسته تقسیم می‌شوند: سیم ارت خشک، سیم ارت روکش‌دار، سیم ارت افشان و سیم ارت نیمه افشان.

1. سیم ارت خشک (مفتولی):
سیم ارت خشک از یک رشته سیم مسی مفتولی تشکیل شده و انعطاف‌پذیری کمتری نسبت به سایر انواع سیم‌های ارت دارد. این سیم‌ها به دلیل استحکام و مقاومت بالا، بیشتر در تابلوهای برق و سیستم‌های ثابت به کار می‌روند.

2. سیم ارت روکش‌دار:
سیم ارت روکش‌دار دارای پوششی از جنس پی.وی.سی (PVC) است که مقاومت آن در برابر خوردگی و آسیب‌های محیطی را افزایش می‌دهد. این نوع سیم برای استفاده در داخل ساختمان‌ها و سیستم‌های الکتریکی بسیار مناسب است.

3. سیم ارت افشان:
سیم ارت افشان از مجموعه‌ای از رشته‌های نازک و انعطاف‌پذیر مفتولی تشکیل شده است و برای کاربردهایی که نیاز به انعطاف‌پذیری بیشتری دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع سیم‌ها به دلیل ساختار چند رشته‌ای خود، در برابر فشار و کشش مقاومت بالایی دارند.

4. سیم ارت نیمه افشان:
سیم ارت نیمه افشان از ترکیب رشته‌های مفتولی نازک و ضخیم تشکیل شده است و بین سیم‌های خشک و افشان قرار می‌گیرد. این نوع سیم‌ها برای کاربردهایی که نیاز به تعادل بین انعطاف‌پذیری و استحکام دارند، مناسب است.

 جمع‌بندی

استفاده از سیم ارت در ساختمان‌ها از اهمیت بسیاری برخوردار است و نقش حیاتی در تأمین ایمنی سیستم‌های الکتریکی و حفاظت از افراد در برابر برق‌گرفتگی ایفا می‌کند.