سیم نول چیست؟ بررسی تفاوت آن با فاز و راه تشخیص نول

سیم نول چیست و چه کاربردی دارد؟ سیم نول (سیم صفر) یکی از سه سیم اصلی در مدارهای برق‌رسانی لوازم برقی و ساختمان‌ها است. این سیم دارای رنگ خاصی است تا به راحتی در مدار شناسایی شود و وظیفه برقراری جریان الکتریکی از وسایل برقی به منبع برق را دارد. اما سیم نول با دیگر انواع سیم و کابل ساختمان در مدار چه فرق‌هایی دارد؟ در ادامه به همه سوالات شما درباره سیم نول پاسخ داده‌ایم.

تعریف سیم نول یا سیم صفر

سیم نول چیست؟ به سیمی که مسیر بازگشت جریان الکتریکی از وسایل برقی به منبع برق است؛ سیم نول (به انگلیسی Neutral Wire) می‌گویند. جریان الکتریکی از سیم فاز وارد وسایل برقی می‌شود و پس از مصرف، از طریق سیم نول به منبع برق بازمی‌گردد. در واقع سیم نول از یک سو به سیم فاز و از سوی دیگر به زمین متصل می‌شود. به همین دلیل نام دیگر سیم نول، همان سیم صفر است.

منشا سیم نول کجاست؟

پیش از رسیدن سیم‌ها به ساختمان‌ها، سه سیم فاز وارد پست محلی می‌شوند و توسط ترانسفورماتور ولتاژ آن‌ها کاهش پیدا می‌کند. طبق شرایط سیستم برق‌رسانی شهری اختلاف فاز میان هر سه سیم فاز 120 درجه است و این موضوع سبب می‌شود که مرکز آن‌ها خنثی شود. در واقع پیش از ترانسفورماتورها سه سیم فاز وجود دارد؛ اما پس از گذر از پست محلی شاهد 4 خروجی هستیم که سه سیم مربوط به فاز و دیگری مربوط به نول است. سیم نول از این نقطه مرکزی خارج می‌شود و در سیم‌کشی‌ها به‌عنوان مکمل سیم فاز استفاده می‌شود.

سیم نول چه رنگی است؟

در ایران برای انواع سیم و کابل به شکل استاندارد و قراردادی یک یا چند رنگ نسبت داده می‌شود تا ایمنی افرادی که با سیستم الکتریکی کار می‌کنند، حفظ شود. رنگ مربوط به سیم نول در سیستم استاندارد ایران، آبی، آبی کم‌رنگ یا سفید است.

تفاوت سیم نول با انواع سیم (ارت و فاز)

سیم نول با سیم ارت و سیم فاز از نظر وطیفه‌ای که در مدار بر عهده دارند و رنگ سیم، تفاوت‌های زیادی دارند. دانستن این تفاوت‌ها به حفظ جان کسانی‌که با سیم‌کشی ساختمان، تعمیرات لوازم برقی اعم از بخاری برقی خانگی و صنعتی، شومینه برقی، نصب پنکه سقفی و.. سروکار دارند، کمک می‌کند.

تفاوت سیم نول و سیم فاز

سیم نول و سیم فاز دو سیم اصلی در سیستم برق‌رسانی ساختمان‌ها هستند. تفاوت اصلی این دو سیم برق در این است که سیم فاز برخلاف سیم نول عمل می‌کند. یعنی سیم فاز حامل جریان الکتریکی است و سیم نول وظیفه بازگشت جریان الکتریکی را برعهده دارد. رنگ‌های قرمز، سیاه، زرد و خاکستری مربوط به سیم فاز است.

تفاوت سیم نول و سیم ارت

سیم ارت نیز در کنار سیم فاز و نول، یکی دیگر از سیم‌های اصلی در سیستم برق‌رسانی ساختمان‌ها است. مهم‌ترین تفاوت سیم نول و سیم ارت در این است که سیم ارت مسیر تخلیه جریان نشتی الکتریکی و سیم نول مسیر بازگشت جریان است. سیم ارت در مدار معمولا به رنگ سبز و زرد است و وظیفه حفاظت از افراد و تجهیزات در برابر برق‌گرفتگی را برعهده‌ دارد.

در برخی از انواع سیم‌کشی ساختمان‌ها، به‌جای استفاده از دو سیم ارت و سیم نول، از سیم PEN استفاده می‌شود که ترکیب سیم نول و ارت است. این نکته را می‌توانید در نقشه‌های برخی از ساختمان‌ها مشاهده کنید.

راه‌های تشخیص سیم نول از سیم فاز

در صورتی که سیم‌ها به رنگ استاندارد در نظر گرفته شده باشند به راحتی می‌توان از طریق رنگ آن‌ها سیم نول را از سیم فاز تشخیص داد. اگر نتوانستید از این روش برای تشخیص سیم‌ها از یکدیگر استفاده کنید، راه‌های دیگری نیز برای تشخیص این دو سیم از یکدیگر وجود دارد. روش‌های زیر را امتحان کنید.

۱- نحوه تشخیص فاز و نول با فازمتر یا مولتی‌متر

• بهترین روش برای تشخیص سیم نول از فاز، استفاده از یک فازمتر است. در صورت وجود جریان الکتریکی در سیم؛ با اتصال فازمتر به آن سیم، لامپ فازمتر روشن می‌شود. سیمی که حامل جریان برق است و لامپ فازمتر را روشن می‌کند، سیم فاز است.
• مولتی متر نیز مانند فازمتر یک وسیله اندازه‌گیری الکتریکی است که  از آن برای اندازه‌گیری ولتاژ، جریان و مقاومت استفاده می‌کنند. با استفاده از مولتی متر، ولتاژ دو سیم را اندازه‌گیری کنید. چنانچه اختلاف ولتاژ بین دو سیم صفر باشد، سیم‌ها هم‌فاز هستند. اما اگر اختلاف ولتاژ بین دو سیم غیر صفر باشد، سیم‌ها ناهم‌فاز هستند. در این حالت، سیمی که ولتاژ بالاتری دارد، سیم فاز است.

۲- نحوه تشخیص فاز و نول بدون فازمتر

تشخیص سیم نول از سیم فاز بدون فازمتر، بسیار خطرناک است و خطر برق‌گرفتگی دارد. پس لطفا درصورتی‌که تجربه کافی و تجهیزات ایمنی لازم را برای این کار ندارید، از روش‌های زیر استفاده نکنید.

• استفاده از یک لامپ رشته‌ای: یک لامپ رشته‌ای سالم تهیه کنید. دو سیم آن را به سیم‌های هدف وصل کنید. درصورتی لامپ روشن می‌شود که سیم فاز به سر مثبت آن وصل شود. چنانچه لامپ روشن نشد، جای سیم‌ها را با یکدیگر عوض کنید.
• استفاده از یک باتری و یک لامپ رشته‌ای: در این روش نیاز به یک باتری 9 ولتی و یک لامپ رشته‌ای دارید. سیم مثبت باتری را به یکی از سیم‌های هدف و سیم منفی باتری را به سر دیگر لامپ وصل کنید. لامپ زمانی روشن می‌شود که سیم فاز به سر مثبت باتری وصل شده باشد.
• استفاده از یک موتور الکتریکی کوچک: سیم‌های یک موتور الکتریکی کوچک را به دو سیم مورد نظر وصل کنید. در صورتی موتور روشن می‌شود که سیم فاز را به سیم پیچ اصلی موتور وصل کنید.

راه‌های تشخیص سیم نول از سیم ارت

برای تشخیص سیم ارت از سیم نول نیز می‌توانید به استاندارد رنگ سیم و کابل برق در ایران مراجعه کنید و از طریق رنگ استاندارد سیم‌ها این دو سیم را از یکدیگر تشخیص دهید. روش‌های دیگری نیز برای تشخیص سیم نول از سیم ارت وجود دارد که به شرح زیر در ادامه آورده شده است.

1. به کمک فازمتر: با اتصال فازمتر به یک سیم برق‌‌دار، لامپ فازمتر روشن می‌شود. درصورتی‌که لامپ فازمتر روشن نشود، آن سیم نول یا ارت است.
2. به کمک مولتی‌متر: ولتاژ دو سیم را با مولتی‌متر اندازه‌گیری کنید. اگر با اختلاف ولتاژ صفر بین دو سیم مواجهه شدید، سیم‌ها هم‌فاز هستند. در صورت اختلاف ولتاژ بین دو سیم غیر صفر، سیم‌ها ناهم‌فاز هستند. در این حالت، سیمی که ولتاژ پایین‌تری دارد، نول یا ارت است.
3. به کمک لامپ رشته‌ای: دو سیم یک لامپ رشته‌ای را به دو سیم مورد نظر، وصل کنید. چنانچه لامپ روشن نشد، سیم متصل به سر منفی لامپ، نول یا ارت است. درصورت روشن شدن لامپ سیم وصل شده به سر مثبت لامپ فاز است.

نکات مهم در هنگام تشخیص سیم نول از انواع سیم (سیم ارت و سیم فاز)

• در هنگام کار با سیم‌ها، از دستکش عایق استفاده کنید.
• از تماس بدن خود با سیم‌ها خودداری کنید.
• اطمینان حاصل کنید که با زمین اتصال مستقیم دارید و هیچ مانعی بین شما و زمین وجود ندارد.
• در صورتی که هیچ یک از وسایل و تجهیزات لازم را در دسترس ندارید، می‌توانید از یک فرد متخصص کمک بگیرید.

چرا سیم نول برق‌دار می‌شود؟

گفتیم که سیم نول برق‌دار نیست و هیچ خطری برای انسان ندارد. اما باید در لمس سیم نول نیز ایمنی را رعایت کرد زیرا در برخی از شرایط، سیم نول نیز می‌تواند برق‌دار شود. چهار شرط برق‌دار شدن سیم نول عبارت‌اند از:

1. قطع شدن سیم نول: با قطع شدن سیم نول مسیری برای بازگشت جریان الکتریکی وجود ندارد و سیم نول برق‌دار می‌شود.
2. عدم اتصال سیم‌پیچ ترانسفورماتور به زمین: چنانچه در شبکه‌های توزیع عدم اتصال سیم پیچ ترانسفورماتور به زمین رخ دهد؛ بین زمین و نول اختلاف پتانسیل 220 اتفاق می‌افتد و سیم نول مانند سیم فاز عمل می‌کند.
3. تغییر در سیم‌های فاز پیش از رسیدن به ترانسفورماتور: با اختلاف فاز 120 درجه‌ای در سیم‌های فاز بیش از رسیدن به ترانسفورماتور، سیم نول از حالت خنثی خارج شده و برق‌دار می‌شود.
4. معیوب‌بودن سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور: معیوب بودن سیم‌های ترانسفورماتور نیز سبب تغییر عملکرد سیم نول می‌شود. ازاین‌رو، سیم نول برق‌دار خواهد شد.

چرا سیم نول داغ می‌شود؟

سیم نول در حالت عادی نباید داغ شود زیرا این سیم حامل جریان الکتریکی نیست و نباید گرما تولید کند. تنها در شرایطی که سیم نول دارای بار الکتریکی باشد، داغ می‌شود. چنانچه سیم نول داغ شد احتمالا یکی از شرایط برق‌دار شدن سیم نول اتفاق افتاده است. درصورتی‌که با سیم نول داغ مواجه شده‌اید، باید علت آن را شناسایی و آن را برطرف کنید. در غیر این صورت، ممکن است باعث آسیب به سیم نول و سایر تجهیزات شود. سیم‌کشی استاندارد و ایمن استفاده سبب جلوگیری از داغ شدن سیم نول می‌شود.

اگر سیم نول یا خنثی وجود نداشته باشد چه اتفاقی می‌افتد؟

اگر سیم نول وجود نداشته باشد، مدار الکتریکی به درستی کار نخواهد کرد. سیم نول مسیر بازگشت جریان را فراهم می‌کند و بدون آن، جریان نمی‌تواند یک چرخه کامل داشته باشد. این می‌تواند باعث بروز مشکلات مختلفی شود، از جمله:

• دستگاه‌ها ممکن است به درستی یا اصلاً کار نکنند. دستگاه‌ها برای کار کردن به مدار کامل نیاز دارند. بدون سیم نول، مدار ناقص خواهد بود و دستگاه‌ها کار نخواهند کرد.
• اختلالات ولتاژ می‌تواند رخ دهد. اختلالات ولتاژ می‌تواند به دستگاه‌ها و لوازم الکترونیکی آسیب برساند. بدون سیم نول، ولتاژ مدار می‌تواند نوسان کند و منجر به اختلالات ولتاژ شود.
• احتمال شوک الکتریکی بیشتر است. سیم نول به محافظت از افراد در برابر شوک الکتریکی کمک می‌کند. بدون نول، کاربران در صورت تماس با سیم فاز بیشتر در معرض شوک الکتریکی قرار می‌گیرند.

مهم است که توجه داشته باشید که سیم نول با سیم زمین (ارت) متفاوت است. سیم ارت برای محافظت از افراد در برابر شوک الکتریکی با فراهم کردن مسیری ایمن برای جریان به زمین استفاده می‌شود. از سوی دیگر، سیم نول مدار را تکمیل می‌کند.

سوالات متداول

1- نول مثبت است یا منفی؟

سیم نول جریان الکتریکی را از سیم فاز گرفته و به زمین برمی‌گرداند. سیم نول دارای هیچ بار منفی و مثبتی نیست. ازاین‌رو به سیم نول، سیم صفر نیز می‌گویند.

2- سیم فاز برق دارد یا سیم نول؟

سیم فاز حامل جریان الکتریکی در مدار و سیم نول مسیری برای برگشت جریان الکتریکی به زمین است. در نتیجه، سیم فاز برق دارد و سیم نول در حالت عادی برق ندارد. تنها در شرایط خاص سیم نول می‌تواند برق‌دار شود.

3- آیا دست زدن به سیم نول بی‌خطر است؟

اگر سیم نول را در یک مدار برق‌دار لمس کنید، مانند لمس سیم فاز است. لمس سیم نول تنها زمانی که جریانی وجود ندارد، “ایمن” است، همانطور که لمس سیم ارت (در صورت وجود) تنها در صورت قطع بودن جریان “ایمن” است.

4- آیا می‌توان از سیم ارت به جای سیم نول استفاده کرد؟

خیر، این کار خیلی خطرناک خواهد بود. ارت قرار نیست هیچ جریانی را حمل کند، بنابراین هادی‌های به کار رفته در آن معمولا به اندازه کافی ضخیم نیستند که بتوانند مقدار قابل توجهی جریان را حمل کنند. همچنین، هنگامی که شروع به استفاده از سیم ارت برای حمل جریان کنید، ولتاژ آن با ولتاژ زمین متفاوت خواهد بود و دیگر سیم ارت نیست و تبدیل به سیم نول می‌شود.

5- اول سیم نول از مدار جدا شود یا سیم فاز؟

بهتر است ابتدا ارت، سپس نول و در نهایت فاز به یک سیستم وصل شوند. هنگام جدا کردن سیم از یک سیستم، ابتدا فاز، نول و نهایتاً زمین جدا شوند. اگر ابتدا نول را باز کنید و بار در سیستم وجود داشته باشد، سیم نول انرژی می‌گیرد و یک خطر احتمالی شوک پدید خواهد آمد.