سیم نول چیست ؟

• مدیر
• چاه ارت و ایمنی
• 1398-02-18
• 19 تیر 1402

سیم نول

سیم نول یکی از سیم های مهم در سیستم برق رسانی برق شهر است که هیچ خطری برای مردم نداشته و می توان بدون برق گرفتگی آن را لمس نمود . به راستی این سیم چه کاربردی دارد و چرا از آن در سیستم برق رسانی برق شهر استفاده می شود ؟ از کجا می آید و آیا سیم نول همان زمین است ؟

قبل از اینکه بخواهیم سیم نول را معرفی کنیم قصد داریم تا یک تعریف از اختلاف پتانسیل ارائه دهیم . این را می دانیم که جریان الکتریکی همان حرکت الکترون ها در یک جهت و در یک هادی (جسم رسانا) بوده و زمانی الکترون ها به حرکت در می آیند که اختلاف پتانسیلی وجود داشته باشد . در اصل می توان جریان الکتریکی و اختلاف پتانسیل را مانند یک آبشار آبی دانست که الکترون ها همان قطرات آب و آب آبشار همان جریان الکتریکی است . علت به وجود آمدن آبشار اختلاف ارتفاع است و آبی که در قسمت بالایی آبشار وجود دارد داری انرژی پتانسیل است که پس از رسیدن به لبه آبشار به پایین ریخته می شود . در یک هادی نیز اختلاف پتانسیل عامل حرکت الکترون ها و در نتیجه جریان الکتریکی می شود . برای ایجاد اختلاف پتانسیل به یک منبع تولید انرژی الکتریکی نیاز است که یکی از ساده ترین این منابع باتری است . باتری دارای دو سر است که بین این دو سر اختلاف پتانسیل وجود دارد و در صورتی که دو سر باتری را به دو سر لامپ وصل کنیم ، الکترون های درون سیم تحت اختلاف پتانسیل باتری قرار می گیرند و سپس به حرکت می افتند . در نتیجه لامپ روشن می شود .

سیستم الکتریکی برق شهر نیز داری یک اختلاف پتانسیل است و این اختلاف پتانسیل است که موجب برقراری جریان الکتریکی در درون سیم ها می شود . انرژی الکتریکی در نیروگاه های برق شهر تولید می شود و سه پس توسط ۳ سیم به مناطق مسکونی انتقال می یابد . هر کدام از این سه سیم فاز نام دارد و اختلاف پتانسیل بین هر کدام از این سیم ها بسیار بالا می باشد برای مثال اختلاف پتانسیل بین هر سیم در سیستم برق رسانی خارج از شهر برابر ۲۰۰۰ ولت می باشد . سپس این سیم ها به درون پست های برق محلی می آیند و در آنجا توسط مبدلی به نام ترانسفورماتور به ۴ سیم تبدیل می شود . این چهار سیم شامل ۳ فاز و یک سیم سومی به نام نول است که هر کدام از فاز ها نسبت به هم دارای اختلاف پتانسیل ۳۸۰ ولت و هر فاز نسبت به سیم نول دارای اختلاف پتانسیل ۲۲۰ ولت است .

برای حفاظت از سیستم برق رسانی و افزایش ایمنی پست های برق ، سیم نول را به زمین متصل می کنند که موجب یکسان شدن پتانسل زمین و سیم نول می شود . حال این سیم توسط خطوط برق رسانی به منازل مسکونی می آید و کاربران توسط یک سیم فاز و یک سیم نول سیستم های الکتریکی خود را تغذیه می نمایند . علت این که همچنان در سیستم برق رسانی ، سه سیم فاز وجود دارد ، برق رسانی به سیستم های سه فاز مانند موتور آسانسور ها است .

در صورتی که یک فرد ، قسمتی از بدنش با سیم فاز برخورد کند ، بین نقطه ای که سیم با آن برخورد کرده و زمین اختلاف پتانسیل تقریبی ۲۲۰ ایجاد می شود و علت آن یکسان شدن اختلاف پتانسیل سیم نول و زمین در پست برق می باشد و در این حالت فرد دچار برق گرفتگی می شود . اما در صورتی که به جای سیم فاز ، سیم نول با بدن برخورد نماید ، اختلاف پتانسیل صفر ولت بین بدن و زمین برقرار می شود و در نتیجه جریانی از بدن عبور نکرده و فرد دچار برق گرفتگی نمی شود .

برق دار شدن سیم نول و دلایل آن

گاها در سیستم برق رسانی اتفاقاتی رخ میدهد که باعث برقدار شدن سیم نول شده و خطر برق گرفتگی را افزایش می دهد . در اینجا به ۴ دلیل عمده که باعث برق دار شدن سیم نول میشود اشاره میکنیم :

دلایل برق دار شدن سیم نول :

۱ – شایع ترین دلیل برقدار شدن سیم های نول قطع شدن سیم نول بوده که باعث به وجود آمپن مسیر برگشتی فاز از سیم نول میشود .

۲ – دلیل بعدی که در شبکه های توزیع رخ میدهد عدم اتصال زمین مرکز ستاره یا زیگزاگ سیم پیچ ترانسفورماتورها است . که در این شرایط اگر در جایی از شبکه اتصال یک فاز به زمین رخ دهد در نتیجه بین زمین و نول اختلاف پتانسیل ۲۲۰ ولت خواهیم داشت

۳ – عدم تعادل بار در شبکه توزیع : که باعث جابجا شدن نقطه صفر اتصال ستاره ترانسفورماتور توزیع شده و منجر به برق دار شدن نول میشود

۴ – معیوب بودن سیم پیچ های ترانسفورماتور

به دلیل اتصال سیم نول به زمین و هم پتانسیل شدن آن با زمین ، اختلاف پتانسیل سیم فاز با زمین حدود ۲۲۰ ولت می شود و در صورتی که دست یک فرد به سیم فاز برخورد کند جریان الکتریکی از مسیر سیم فاز ، بدن فرد و زمین عبور می کند و باعث برق گرفتگی می شود . سیم نول را تقریبا زمین می نامند  و علت آن این است که مصالح  به کار رفته در ساخت ساختمان باعث شده است تا سیم نول دقیقا هم پتانسیل عمق زمین نشود و برای هم پتانسیل شدن کافی است چاهی را در زمین و به عمق چند متر حفر نمود که در این نقطه تقریبا اختلاف پتانسیل نول و زمین یکی می شود .