تفاوت ارت و نول

سیم نول یک سیم خنثی می باشد و به قسمت دارای پتانسیل صفر سیستم  وصل می شود. (به طور مثال به مرکز ستاره ترانس)
اما ارت سیمی یا اتصال زمین یا سیم زمین که بطور معمول به بدنه تجهیزات نصب میکنیم برای حفاظت استفاده میشود تا احیانا در صورت بروز خطا و اتصال فاز به بدنه جریان وارد زمین شود و تا فرد دچار برق گرفتگی نشود .
هادی نول یک هادی برقدار تلقی میشود و در مسیر تغذیه واقع میشود و در انتقال انرژی مشارکت دارد ولی هادی حفاظتی در حالت عادی فاقد جریان و دارای پتانسیل صفر است و لذا بی برق تلقی میشود، این هادی در انتقال انرژی مشارکت ندارد. در گذشته ما اصطلاح هادی “زمین حفاظتی” را بکار میبردیم (PE) . در ویرایشهای جدید برخی استانداردها ترجیح این بوده که این هادی را با حذف کلمه زمین فقط “هادی حفاظتی” بنامند و برای آنکه اصطلاح فوق با هادی زمین (که الکترود را با شینه زمین مرتبط میکند) اشتباه گرفته نشود، این اتفاق افتاده است. اصطلاحی که استاندارد BS7671 بکار میبرد، circuit protective conductor یا CPC  است.

CPC چیست؟

مدار محافظ رسانا که در اصطلاح “c.p.c” نامیده می شود سیستم هادی است که تمام قسمت های رسانا را در کنار هم قرار می دهد و آنها را به ترمینال یا شین اصلی زمین وصل می کند.

این دو از لحاظ کلی دو مقوله متفاوتند چرا که نول به معنی خنثی، نقطه ای خاص از مدار را گویند که دارای اختلاف پتانسیل صفر است واین شرایط را در مدار میتوان بوجود آورد. کما اینکه در جاهایی (مثلاً در یک پنل ۳۳کیلو ولت) که نول نداریم و آنرا نیاز داریم بوسیله یک ترانس نول ساز آنرا میسازیم.ولی ارت یک پارامتر فیزیکی است که این هم دارای اختلاف پتانسیل صفر است با این تفاوت که نول میتواند برقدار شود(درصورت نامتعادل شدن) ولی ارت از آنجا که اصطلاحاً صفر بینهایت است نه تنها صفرنمی شود بلکه هر ولتاژی که به آن وصل شود نیز صفر میشود و به این دلیل است که نول را به ارت وصل میکنند تا اینکه منحرف نگردد. لذا از ارت نیز میتوان به عنوان نول استفاده کرد.

تفاوت ارت شبکه(نول) و ارت مصرف کننده

سیم نول

برای اینکه مدار یک وسیله برقی کامل شود، علاوه بر فاز به سیم دیگری نیاز داریم که برق را از وسیله به مولد(نیروگاه) برگرداند که به این سیم، سیم نول می گویند.
در حقیقت سیم نول، سیمی است که جریان خروجی از وسیله را به مولد برمیگرداند.سیم نول را  وارد چاهی مرطوب می کنند تا به زمین وصل شود که به آن چاه نول می گویند.این کار باعث می شود از زمین مرطوب به عنوان قسمتی از مدار استفاده شود.یعنی زمین نیز به عنوان قسمتی از مدار بین مصرف کننده و مولد مورد استفاده قرار می گیرد

همان طور که اشاره شد جریان الکتریکی تا زمانی که مسیر برگشت به منبع نداشته باشد، برقرار نمی شود. سیم نول در واقع همان سیمی است که برای ایجاد این مدار یا مسیر بسته مورد استفاده قرار می گیرد و در واقع جریان خروجی از وسیله برقی را به مولد بر می گرداند. سیم نول معمولا با عایقی به رنگ سفید یا خاکستری یا آبی قابل شناسایی است.

چند نکته در مورد نول:

– سیم نول را وارد چاهی مرطوب می کنند تا به زمین وصل شود که به آن چاه نول می گویند.این کار باعث می شود از زمین مرطوب به عنوان قسمتی از مدار استفاده شود. یعنی زمین نیز به عنوان قسمتی از مدار بین مصرف کننده و مولد مورد استفاده قرار می گیرد.مشابه این عمل در اتومبیل مورد استفاده قرار می گیرد مثلا برای روشن کردن یک لامپ توسط باطری ماشین کافیست یکی از قطب های باتری را به لامپ وصل کرده و سر دیگر لامپ را به بدنه ماشین وصل کنیم .بدنه ماشین نقش سیم نول را بازی می کند.
– معمولا پنج سیم وارد یک تابلو برق ساختمان می شود که از این تعداد سیم، سه تای آنها فاز است چهارمی نول و پنجمی ارت است.

ارت

اکثر دستگاه های الکتریکی دارای بدنه فلزی می باشند. از آنجاکه فلزات رسانای جریان برق هستند لذا همواره خطر برق دار شدن آنها وجود دارد . اتصال بدنه فلزی دستگاهها به زمین برای جلوگیری از ایجاد هر گونه برق گرفتگی و آتش سوزی را ارتینگ می گویند.در این نوع اتصال کلیه بدنه های فلزی دستگاهها به زمین متصل میشوند تا هیچگونه اختلاف پتانسیلی بین بدنه فلزی دستگاه با زمین ایجاد نشود و در صورت اتصال یکی از فازهای به بدنه جریانی در مدار برقرار شود که باعث قطع رله های حفاظتی یا فیوز می گردد.برای حفاظت از افراد هنگام کار با وسایل برقی معمولا بدنه وسیله را با یک سیم به لوله آب وصل می کنند که لوله آب با قسمتهای مرطوب زمین در تماس است. به این سیم، سیم ارت یا زمین می گویند. در حقیقت این سیم نیز باید به چاه ارت وصل شود ولی برای صرفه جویی آن را به لوله آب وصل می کنند. این سیم با رنگ های سبز و زرد عایق بندی می شود.

ارتینگ

اتصال زمین

.

اختلاف پتانسیل بین نول و ارت

اختلاف ولتاژ بین نول و ارت در هر نقطه‌ای از سیستم الکتریکی شما بایستی بسیار پایین باشد، معمولا چیزی کمتر از یک ولت. مقدار این اختلاف ولتاژ به‌ راحتی به وسیله یک مولتی‌متر استاندارد اندازه‌گیری می‌شود، بدین صورت که یک سر پراب مولتی‌متر را به سیم نول و سر دیگر آن‌ را به سیم ارت (هادی حفاظتی یا PE) وصل می‌کنیم. نتیجه نشان داده شده مقدار ولتاژ بین نول و ارت می‌باشد.

اگر ولتاژ نول به ارت بالاتر از یک (۱) ولت را تجربه کنید، یک مشکل الکتریکی جدی دارید که باید اصلاح شود.

اختلاف پتانسیل بین نول و ارت

اختلاف ولتاژ بین هادی نول و هادی زمین می‌تواند دلایل زیر را داشته باشد:

۱) شایع‌ترین دلیل ولتاژ بالای بین نول و ارت، ناشی از اتصال غیرمجاز (سهوی یا عمدی) دوباره نول و ارت بعد از تابلوی اصلی است. فقط در یک نقطه، نول و ارت به هم وصل می‌شوند که در نقطه تحویل انشعاب (کنتور) این امر صورت می‌پذیرد. باید با بازکردن تمامی تابلوهای فرعی خود از وصل نشدن دوباره نول و ارت اطمینان حاصل کنید.

۲) همبندی به درستی در مجموعه انجام نشده است.

۳) سیستم TN-S(اتصال زمین) به‌ درستی و بطور کامل پیاده سازی نشده است.

۴) عبور جریان از هادی نول و افت ولتاژ ناشی از آن، در این وضعیت حتی صفر بودن مقاومت شبکه زمین هم تاثیری در نتیجه نخواهد گذاشت.

عامل اصلی ایجاد اختلاف ولتاژ بین نول و ارت، جریان نامتعادلی شبکه است که از هادی نول بر می‌گردد و هم‌چنین امپدانس هادی نول در این مقدار نقش به‌سزایی دارد. اندازه مقاومت زمین تاثیر ناچیزی در کاهش ولتاژ بین نول و ارت خواهد گذاشت.

۵) عبور جریان نشتی به شبکه زمین ، ناشی از ضعف عایقی تجهیزات. در اینصورت ابتدا باید برای کاهش و حتی از بین بردن جریان نشتی زمین تلاش کرد ولی به هر حال کوچک بودن مقاومت شبکه زمین می‌تواند باعث کاهش ولتاژ زمین و در نتیجه اختلاف ولتاژ بین هادی نول و ارت شود. هر چقدر اختلاف ولتاژ بین ارت و نول کمتر باشد، وضعیت سیستم ارتینگ یک مجموعه مناسبتر هست.

در هر صورت، باید دلیل خطا را آشکار کرده و بلافاصله آنها را اصلاح کنید. این ولتاژ می‌تواند باعث آسیب دیدن به افراد و تجهیزات الکتریکی شود.

به عنوان نکته پایانی، هیچ وقت فراموش نکنیم در یک سیستم زمین مناسب نباید دو نقطه را پیدا کنیم که نسبت به هم اختلاف ولتاژ داشته باشند. اختلاف ولتاژ ، یعنی ایجاد جریان‌های ناخواسته که می‌تواند بسیار خطرآفرین باشد.