سیمهای نول و ارت اغلب در تجارت برق با هم اشتباه گرفته میشوند. زیرا هر دو هادی با ولتاژ صفر کار میکنند. در حالی که فرق بین نول و ارت وجود دارد. وقتی سیم ارت را به اشتباه به عنوان سیم نول وصل کنیم، دستگاهها به درستی کار میکنند. اما، این گونه اتصالات خلاف قانون است، زیرا هرهادی در تاسیسات الکتریکی وظایف متفاوتی دارد. این مقاله به تفاوت بین ارت و نول میپردازد. درک فرق بین نول و ارت ممکن است در ابتدا دشوار باشد. هنگام درک این مفاهیم، بسیاری از جنبههای مربوط به ایمنی و حفاظت باید به دقت در نظر گرفته شوند. به طور کلی، نقطه خنثی در ترانسفورماتور توزیع ارت میشود. این به حفظ ارت و نول در همان پتانسیل کمک میکند که از تجهیزات در برابر ولتاژهای خطرناک در حالت نول محافظت میکند. قیمت سیم ارت و نول تفاوت چشمگیری ندارند.
نول چیست؟
سیم نول به عنوان یک هادی برگشتی برای جریان در مدار الکتریکی عمل میکند. یک هادی برگشتی برای جریان در مدار AC تک فاز و دو سیم (L-N) عمل میکند و مدار AC را کامل میکند. این نقطه ضربه مرکزی ترانسفورماتور متصل است. در واقع جریان برگشتی را به منبع الکتریسیته یعنی ترانسفورماتور برمیگرداند. این نقطه ارت شده است. به طور معمول این نقطه به دلایل مختلف ارت میشود. در حالت ایدهآل، در یک سیستم AC، نول و ارت باید در یک پتانسیل باشند. یعنی ولتاژ اندازهگیری شده بین نول و ارت باید صفر باشد. این جریان میتواند در درجه اول به دلیل عدم تعادل جریان فاز باشد. بزرگی این جریان کسری از جریان فاز یا در موارد معدودی حتی دو برابر جریان فاز است. برای درک فرق بین نول و ارت دانستن اطلاعاتی در مورد نول مورد نیاز است.
ارت چیست؟
سیم ارت چیست؟ ارت که به آن زمین نیز میگویند، یک اتصال ایمنی برای محافظت از وسایل الکتریکی در برابر شوک الکتریکی است. در حقیقیت ارت یا زمین یک اتصال ایمنی برای محافظت از پرسنل در برابر شوک ناشی از نشت الکتریکی است. هنگامی که یک هادی لخت داخل تجهیزات با بدنه فلزی آن برخورد میکند، خطر برق گرفتگی برای شخصی که ممکن است از آن استفاده کند وجود دارد یا در صورت خرابی عایق، خطر برق گرفتگی برای شخصی باید تجهیزات را لمس کند وجود دارد. این هادی ارت مسیری با مقاومت کم برای تخلیه جریانهای نشتی فراهم میکند. پس هادیهای ارت مسیری ایمن با مقاومت کم برای تخلیه جریان های نشتی خطرآفرین به زمین فراهم میکنند و از این رو از تجهیزات و پرسنل و شخص استفاده کننده از آن وسیله محافظت میکنند. بنابراین، سیم ارت برای نگرانیهای ایمنی در برابر نشتی یا جریانهای باقیمانده در سیستم مفید است. در بیان فرق بین نول و ارت، فاز و نول به سیمکشی اصلی برق وصل میشوند، در حالی که ارت به بدنه تجهیزات متصل است. در صورت خرابی عایق، این سیم مقداری جریان جزئی دارد.
تفاوت بین پارامترهای نول و ارت
چنانچه گفته شد فرق بین نول و ارت در تعریف نیز مشخص است. ارت، مسیر کمترین مقاومت برای ایجاد ایمنی در برابر جریانهای باقیمانده است و نول در مدار AC است که جریان را در شرایط عادی حمل میکند، مسیر برگشت را میدهد و از این رو تعادل بار را انجام میدهد. در مورد جریان کنونی فرق بین نول و ارت این گونه است که، ارت در شرایط عادی، هیچ جریانی ندارد. اما در صورت خرابی عایق جریان کمی خواهد داشت. در مورد سیم نول نیز، یک سیم نول همیشه با جریان شارژ میشود. برای تبدیل این دو سیم به یکدیگر، در مورد ارت نمیتوان آن را به سیم نول تبدیل کرد. گرچه نول را میتوان به سیم ارت تبدیل کرد. سیم ارت میتواند از خط نول آمده و همچنین ممکن است به طور جداگانه اجرا شود. نول از اتصال خط خنثی میآید. نقش ارت این است که نقطه افزایش ایمنی برای لوازم خانگی است. ولی نول، این مسیر بازگشت برای تامین جریان است و به عنوان نقطه مرجع نامیده میشود.
نقش سیم نول در مدارهای الکتریکی
نیاز به هادی نول برای دو عملکرد مهم است. یکی برای خدمت به عنوان یک نقطه مرجع ولتاژ صفر و دوم برای ارائه یک مسیر برگشت برای جریان تامین شده توسط هادی برق است. تنها هادی برق مدار را فعال نمیکند، زیرا جریان نمیتواند به گردش درآید و از این رو هیچ اختلاف ولتاژی اعمال نخواهد شد. برای مدار سه فاز، ممکن است مواردی وجود داشته باشد که نیازی به هادی خنثی نباشد. بارهای سه فاز مانند موتورهای الکتریکی با سه هادی فاز بدون هیچ هادی نول کار میکنند.
نقش سیم ارت در مدارهای الکتریکی
سیم ارت نیز مشابه سیم نول دارای ولتاژ صفر است، اما نقش بسیار متفاوتی را انجام میدهد. این یک اتصال زمینی به همه لوازم و تجهیزات فراهم میکند. در شرایط عادی، تمام جریان از طریق سیم نول باز میگردد و از این رو هادی اتصال زمین جریانی نخواهد داشت. از طرف دیگر، هنگامی که یک خطای خط رخ میدهد، هادی زمین یک مسیر متناوب برای جریان خطا میدهد. در این میان حفاظهای الکتریکی چنین وضعیتی را تشخیص داده و در نتیجه مدار را از منبع تغذیه قطع میکنند. این خطای زمین ممکن است بر هر مداری تأثیر بگذارد، بنابراین هادی اتصال زمین حتی زمانی که هادی خنثی وجود ندارد ضروری است. اتصال به زمین سیم خنثی مرجع مشترک برای همه چیزهایی است که به سیستم برق وصل شده اند.
این مقاله بر توضیح فرق بین نول و ارت تمرکز دارد. درک فرق بین نول و ارت ممکن است در ابتدا دشوار بنظر برسد. بسیاری از جنبه های مربوط به ایمنی و حفاظت باید به دقت مورد مطالعه قرار گیرند تا فرق بین نول و ارت را بهتر درک کنید. نول مسیر برگشتی برای مدار AC است که قرار است جریان را در شرایط عادی حمل کند. زمین یا ارت برای نگرانی های ایمنی در برابر نشت یا جریان های باقیمانده در سیستم از طریق مسیر کمترین مقاومت است. در حالی که فاز و نول به سیمکشی اصلی برق متصل است، زمین ممکن است به بدنه تجهیزات یا هر سیستمی متصل شود که در شرایط عادی جریانی را منتقل نمیکند اما در صورت خرابی عایق، قرار است مقداری جریان جزئی را منتقل کند.
منبع