سیم‌های فاز (Phase , Hot) نول (Neol , Neutral, Zero) و سیم ارت (Earth) در زمینه مباحث الکتریکی مربوط به سیم‌کشی و انتقال نیرو، جز اصلی‌ترین المان‌های این حوزه هستند؛ هر کدام از این سیم‌های نامبرده در این سیستم، کارکردی را بر عهده دارند. به عنوان مثال سیم فاز حامل جریان الکتریکی بوده و در واقع عامل انتقال دهنده آن به تجهیزات الکتریکی است و به دلیل دارا بودن ولتاژ بالا، خطرناک‌ترین سیم در مدارات الکتریکی محسوب می‌شود. ولی سیم نول مسیری برای جریان الکتریکی برگشتی در شبکه برق است و با امکان ایجاد راه برگشت جریان به منبع یا مولد برق، قادر است که مدار را فعال نگاه دارد. سیم ارت هم که وظیفه تخلیه اضافه بار الکتریکی را به منظور ایمنی شبکه، محافظت از جان انسان‌ها و سلامت تجهیزات الکتریکی بر عهده دارد.
در مقاله پیش رو قصد داریم منحصرا به نحوه تشخیص سیم ارت از نول بپردازیم و راجع به کارایی، ماهیت و تفاوت بین سیم ارت و نول مطالب کاربردی و قابل استفاده عموم را مرور و بازگویی کنیم. برای رسیدن به این هدف بهتر است ابتدا از معرفی سیم نول و ارت شروع کنیم.
سیم نول
سیم نول سیمی است که در زمان اتصال وسایل الکتریکی به برق شهری یا روشن بودن این وسایل، دارای برق است. از این رو در این حالت بسیار خطرناک است ولی در زمان خاموشی وسایل، این سیم بدون برق است. در واقع سیم نول سیمی است که در شبکه مدارات الکتریکی فاقد الکترون بوده و لمس آن خطری برای انسان در زمان خاموشی وسایل ایجاد نمی‌کند. همچنین به دلیل ولتاژ پایین‌تری که نسبت به سیم فاز دارد باعث ایجاد اختلاف پتانسیل و حرکت الکترون‌ها در مدار شده‌است که در نهایت منجر به انجام کارکرد وسایل برقی می‌شود.
لازم به ذکر است که عدم وجود سیم نول باعث خواهد شد الکترون‌ها مسیری برای حرکت نداشته‌باشند و فاز برای برگشت و روشن نمودن تجهیزات الکتریکی با مشکل مواجه گردد. به بیان دیگر سیم نول سیمی است که جریان خروجی از وسیله برقی را به مولد برق برمی‌گرداند تا امکان استفاده از وسیله برقی برای کاربر فراهم گردد. این خصوصیات ذکر شده برای سیم نول در واقع به عنوان نکات کلیدی در تفاوت بین سیم نول و ارت هم مطرح هستند.
سیم ارت
وظیفه برقراری جریان الکتریکی در یک مدار الکتریکی، بر عهده دو سیم فاز و نول است. اما گاهی از مواقع ممکن است که به دلیل وصل شدن مستقیم فاز و نول به هم یا رخ دادن اتصال کوتاه، خطر برق‌گرفتگی یا آتش‌سوزی تشدید شود. در این مواقع از قبل به عنوان یک عامل در پیش بینی کنترل‌گرانه، بایستی از سیم ارت بهره گرفت. در واقع به هنگام بروز چنین رخدادی، سیم ارت با اتصال به بدنه تجهیزات الکتریکی جریان برق را به سمت زمین منحرف کرده و با قطع آن توسط فیوز از جان کاربران و سلامت تجهیزات برقی محافظت می‌کند. از این رو پیش بینی وجود سیم ارت باعث ارتقا ایمنی شبکه الکتریکی می‌گردد.
این سیستم کلا شامل یک چاه ارت و سیم متصل به چاه می‌باشد. ولی امروزه در بعضی از سیستم‌ها از بابت صرفه‌جویی آن‌را به لوله آب هم وصل می‌کنند. در بسیاری از کشورها امروزه استفاده از سیم ارت به دلیل ملاحظات ایمنی، اجباری شده‌است و در زمان سیم‌کشی در مدار حتما محل آن تعبیه می‌شود. لذا در این کشورها به جای دو شاخه در اکثر مواقع از سه شاخه استفاده می‌کنند که یکی از شاخه‌ها در واقع سیم ارت است. این موارد به عنوان خصوصیات سیم نول، در نحوه تشخیص سیم ارت از نول هم می‌تواند کمک‌کننده‌باشد.
تفاوت سیم ارت و نول
مهم‌ترین تفاوت سیم ارت و نول به ماهیت کارکردی آن‌ها باز می‌گردد. به این صورت که سیم ارت وظیفه هدایت و انتقال جریان الکتریکی به سمت زمین را بر عهده دارد و در واقع نقش یک سیم ایمن را در شبکه بازی می‌کند. ولی سیم نول به عنوان مسیر بازگشت جریان برق؛ در یک مدار دارای جریان متناوب شناخته می‌شود. سیم ارت از جنبه توجه به محافظت و ایمنی بیشتر؛ در شبکه قرار داده‌می‌شود و وجود آن به گونه‌ای الزامی نیست که بدون آن سیستم متوقف شود. در حالی‌که بدون وجود نول کارکرد مدار الکتریکی متوقف می‌شود لذا از این جهت وجود آن الزامی است. در نظر گرفتن و به کارگیری این موارد در نحوه تشخیص سیم ارت از نول می‌تواند بسیار کمک‌کننده‌باشد.
شباهت سیم ارت و نول
تشابه این دو سیم در سیستم و شبکه الکتریکی در ولتاژ یکسان این دو سیم است. در واقع هر دوی این سیم‌ها در داشتن ولتاژ صفر مشابه یکدیگر هستند. بایستی به این موضوع دقت کافی داشت که اختلاف ولتاژ این دو سیم در شرایط نرمال؛ بایستی چیزی کمتر از یک ولت باشد و اگر غیر از این باشد حاکی از وجود یک اشکال الکتریکی جدی است که در صورت عدم رفع می‌تواند خطرات جبران ناپذیری به دنبال داشته‌باشد.
بررسی اختلاف ولتاژ بین دو سیم نول و ارت از طریق دستگاهی به نام مولتی‌متر صورت می‌گیرد. ضمنا به عنوان یک شباهت دیگر می‌توان به این مطلب اشاره کرد که تماس برق با بدنه دستگاه الکتریکی باعث بیرون پریدن فیوز می‌گردد. به بیان دیگر تخلیه جریان از طریق سیم ارت باعث قطع فیوز می‌شود. بر این اساس می‌توان گفت که یکی از شباهت‌های ارت و نول در این است که اگر فاز مستقیما به نول وصل شود باز هم باعث بیرون پریدن فیوز خواهد شد. بررسی این شباهت‌های کلیدی در شناسایی سیم ارت یا نول و همچنین نحوه تشخیص سیم ارت از نول بسیار موثر است.
تشخیص سیم ارت از نول
اولین راه تشخیص ظاهری به رنگ سیم‌های ارت و نول برمی‌گردد. طبق استانداردهای موجود در سیستم الکتریکی و به ویژه استاندارد CE روکش سیم‌های ارت با رنگ سبز و زرد مشخص می‌گردد. البته سابق بر این استاندارد برای سیم ارت فقط به رنگ سبز بوده است. اما سیم‌های فاز و نول اغلب به رنگ مشکی، قهوه‌ای و آبی هستند، ولی به منظور تشخیص قطعی و اصولی به دلیل حساسیت برق؛ نباید فقط به رنگ سیم‌ها اکتفا کرد، زیرا در بسیاری از موارد این الزام رعایت نمی‌شود.
بهترین نحوه تشخیص سیم ارت از نول استفاده از فازمتر و اهم‌متر است. به این صورت که با اتصال فازمتر به سر لخت سیم‌ها می‌توان به ماهیت آن‌ها پی برد. اگر فازمتر به سیم فاز وصل شود چراغ انتهای آن روشن می‌شود. ولی با اتصال به سیم نول این چراغ روشن نمی‌شود. اما تشخیص نول از ارت به این صورت است که اگر سیم فاز به نول وصل شود فیوز می‌پرد.
همچنین اگر سیم فاز به بدنه وصل شود باز فیوز می‌پرد. به همین جهت از یک اهم‌متر ساده می‌توان نول و ارت را تشخیص داد. به این صورت که اهم‌متر را روی ولتاژ قرار داده و یک سر سیم اهم‌متر را به سیم فاز و دیگری را به یکی از سیم‌ها می‌زنیم. مثلا اهم‌متر عددی معادل 230-220 ولت را نشان می‌دهد. سپس مجددا یک سر اهم‌متر را به سیم فاز و سر دیگر آن را به یکی دیگر از سیم‌ها می‌زنیم. به طور مثال عدد 200-190 ولت را نشان می‌دهد. بنابراین سیمی که ولتاژ بیشتری را نشان دهد، سیم نول و سیم دیگر سیم ارت است.
