در سیستمهای ارتینگ، کلمپها نقش حیاتی در برقراری اتصال مطمئن بین هادیها، میلهها و سازهها دارند. انتخاب کلمپ ارت مناسب باعث کاهش مقاومت تماس، افزایش ایمنی و عملکرد پایدار سیستم میشود. این مقاله راهنمای کامل برای انتخاب کلمپ ارت با توجه به جنس، نوع اتصال، شرایط محیطی و استانداردها ارائه میدهد.
کلمپ ارت چیست؟ تعریف و ضرورت استفاده
کلمپ ارت، وسیلهای مکانیکی است که برای ایجاد اتصال مطمئن بین هادیها و میله ارت، سازهها یا دیگر هادیهای سیستم ارتینگ استفاده میشود. این اتصال باید مقاومت کم و پایداری الکتریکی بالا داشته باشد تا جریانهای خطا به زمین منتقل شوند و از تجهیزات و افراد محافظت شود.
نقش کلمپ در سیستم ارتینگ
- تضمین ارتباط الکتریکی مطمئن بین سیم، میله و سازهها
- کاهش مقاومت تماس در محل اتصال
- جلوگیری از قطع اتصال به دلیل ارتعاش یا خوردگی
- انتقال جریانهای خطا به زمین بهصورت ایمن
تفاوت کلمپ ارت با اتصالات دیگر در ارتینگ
| ویژگی | کلمپ ارت | اتصال جوشی یا پرسی ساده | بست موقت |
| مقاومت تماس | پایین و قابل اطمینان | ممکن است با خوردگی افزایش یابد | متوسط و محدود |
| نصب و تعویض | آسان و قابل تنظیم | دائمی، تغییر سخت | سریع اما غیر پایدار |
| تطابق با استاندارد | مطابق IEC/BS | بستگی به کیفیت جوش دارد | محدود |
| مناسب برای شرایط محیطی | مرطوب، صنعتی، زیر خاک | فقط محیط خشک و کنترل شده | محیط داخلی یا موقت |
پیامدهای استفاده از کلمپ نامناسب
- افزایش مقاومت تماس و کاهش کارایی سیستم ارتینگ
- احتمال جرقه، افزایش خطر برقگرفتگی و آسیب به تجهیزات
- خوردگی سریع و نیاز به تعمیرات مکرر
- عدم انطباق با استانداردهای بینالمللی و ملی
اجزای فنی کلمپ ارت
جنس بدنه و تحلیل تخصصی
جنس بدنه کلمپ نقش مستقیم در هدایت جریان، دوام مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی دارد. انتخاب جنس مناسب باید بر اساس شرایط محیطی، جریانهای خطا و استانداردهای IEC/BS انجام شود.
- مس: دارای هدایت الکتریکی بسیار بالا، مقاومت تماس پایین و قابلیت اتصال آسان. انتخاب مس برای پروژههای حساس و صنعتی که نیاز به حداقل مقاومت تماس دارند توصیه میشود.
- برنج: هدایت متوسط، مقاومت خوردگی قابل قبول و قیمت مناسب. برنج بیشتر در اتصالات سیم به سیم یا سازههای سبک استفاده میشود.
- استنلس استیل: مقاومت مکانیکی و خوردگی بالا، هدایت متوسط. مناسب محیطهای صنعتی خورنده و پروژههای با فشار و ارتعاش بالا.
- آلومینیوم: سبک و مقاوم در برابر خوردگی، اما هدایت کمتر و شکننده در دماهای پایین. مناسب سازههای سبک یا پروژههای موقت.
جدول مقایسه جنس کلمپ:
| جنس | هدایت الکتریکی | مقاومت خوردگی | دوام مکانیکی | کاربرد |
| مس | بسیار بالا | متوسط | خوب | سیم به میله، صنعتی حساس |
| برنج | متوسط | متوسط | متوسط | سیم به سیم، سازه سبک |
| استنلس استیل | متوسط | بالا | بسیار بالا | محیط صنعتی خورنده |
| آلومینیوم | پایین | بالا | متوسط | پروژههای سبک و موقت |
ضخامت بدنه، پوشش ضد خوردگی و مقاومت مکانیکی
- ضخامت بدنه باعث افزایش سطح تماس و کاهش مقاومت الکتریکی میشود.
- پوششهای گالوانیزه، نیکل یا مس باعث حفاظت در برابر خوردگی، رطوبت و مواد شیمیایی محیط میشوند.
- مقاومت مکانیکی باید توانایی تحمل فشار و ارتعاش را داشته باشد تا اتصال شل نشود و جریان خطا بدون افت منتقل شود.
نوع اتصال و کاربرد تخصصی
نوع اتصال کلمپ تعیینکننده پایداری اتصال و سهولت نصب است:
- پیچی (Bolt-on): نصب و تعویض آسان، مناسب اکثر پروژههای صنعتی و ساختمانی. امکان تنظیم و سفت کردن دقیق پیچها برای به حداقل رساندن مقاومت تماس.
- فورج (Forged): ساخته شده با ضرب و پرس گرم، مقاومت مکانیکی بالا، هدایت الکتریکی مناسب. برای محیطهای صنعتی با ارتعاش و فشار زیاد مناسب است.
- پرسی (Compression): اتصال پایدار با فشار، مناسب سیم به سیم کوتاه و اتصالات فونداسیون، نیاز به تجهیزات تخصصی برای نصب.
- فورج گرم: مشابه فورج اما با عملیات حرارتی برای افزایش سختی و دوام بسیار بالا، مناسب پروژههای حیاتی و محیطهای خورنده.
جدول نوع اتصال و کاربرد:
| نوع اتصال | مزایا | محدودیتها | کاربرد |
| پیچی | نصب آسان، قابل تنظیم | نیاز به پیچ استاندارد | اکثر پروژههای صنعتی |
| فورج | مقاومت مکانیکی بالا، هدایت خوب | هزینه بالا | محیط صنعتی پرتنش |
| پرسی | پایدار، بدون نیاز به پیچ | نیاز به ابزار خاص | سیم به سیم کوتاه، فونداسیون |
| فورج گرم | دوام بسیار بالا | گران، نصب سخت | پروژه حیاتی، محیط خورنده |
مثال عملی:
اگر بخواهیم سیم ۵۰ میلیمتر مربع را به میله ارت ۲۰ میلیمتر قطر متصل کنیم:
- انتخاب یک کلمپ فورج با سطح تماس کافی و پیچهای استاندارد مناسب است.
- مقاومت تماس این اتصال معمولاً کمتر از ۰.۱ میلیاهم خواهد بود، که مطابق استانداردهای IEC و BS است.
- اگر محیط مرطوب و خورنده باشد، استفاده از فورج گرم یا استنلس استیل توصیه میشود.
انواع کلمپ ارت بر حسب کاربرد
انتخاب کلمپ مناسب بستگی به نوع اتصال و کاربرد در سیستم ارتینگ دارد. کلمپها باید جریان خطا را بهصورت ایمن منتقل کنند و مقاومت تماس کم و پایداری مکانیکی بالا داشته باشند. در ادامه انواع کلمپ بر حسب کاربرد بررسی میشوند.
کلمپ سیم به میله (Rod to Wire)
این نوع کلمپ برای اتصال سیمهای هادی به میلههای ارت استفاده میشود. ویژگیهای کلیدی:
- هدایت الکتریکی بالا و مقاومت تماس کم برای انتقال جریان خطا
- توانایی تحمل ارتعاش و فشار مکانیکی محیطی
- نصب آسان و امکان سفت کردن پیچها با گشتاور استاندارد (Torque)
مثال عددی: اگر بخواهیم سیم ۶۰ میلیمتر مربع را به میله ۲۵ میلیمتر قطر متصل کنیم، یک کلمپ فورج مسی یا برنجی با سطح تماس کافی و پیچهای استاندارد انتخاب میشود. مقاومت تماس این اتصال معمولاً کمتر از ۰.۱ میلیاهم خواهد بود.
نکته: استفاده از کلمپ غیر استاندارد یا کوتاه باعث افزایش مقاومت و احتمال آسیب به تجهیزات میشود.
کلمپ سیم/تسمه به سازه (Wire/Tape to Structure)
این کلمپها برای اتصال سیمها یا تسمههای ارت به سازههای فلزی استفاده میشوند.
- باید توانایی تحمل جریان خطای بالا و فشار مکانیکی را داشته باشند
- جنس مناسب (مس، برنج، استنلس استیل) بسته به شرایط محیطی انتخاب میشود
- در محیطهای صنعتی و خورنده، کلمپهای استنلس استیل یا فورج گرم توصیه میشوند
مثال کاربردی: اتصال سیم ۵۰ میلیمتر مربع به تیر آهن سازهای ۱۰×۱۰ سانتیمتر با کلمپ استنلس استیل، مقاومت تماس کمتر از ۰.۱۵ میلیاهم خواهد داشت.
کلمپ همبندی فونداسیون (Foundation Bonding Clamps)
این کلمپها برای اتصال شبکه ارت به فونداسیون ساختمانها و سازهها طراحی شدهاند.
- مقاومت مکانیکی بالا برای تحمل فشار خاک و وزن سازه
- اتصال پایدار و مطابق استاندارد BS 7430 و IEC 62561
- جنس مقاوم در برابر خوردگی و رطوبت (معمولاً برنج یا استنلس استیل)
مثال: اتصال شبکه ارت به صفحه فلزی فونداسیون با کلمپ برنجی و سیم ۳۵ میلیمتر مربع، مقاومت تماس کمتر از ۰.۲ میلیاهم خواهد بود.
کلمپ اتصال سیم به سیم (Wire to Wire)
- برای اتصال سیمهای هادی به یکدیگر، در مسیر ارتینگ و ایجاد حلقه یا شبکه موازی
- استفاده از کلمپ پرسی یا فورج، امکان انتقال جریان بالا و حداقل مقاومت تماس
- نصب سریع و بدون نیاز به جوشکاری
مثال: اتصال دو سیم ۲۵ میلیمتر مربع با کلمپ پرسی، مقاومت تماس کمتر از ۰.۱ میلیاهم و پایداری مناسب حتی در محیطهای صنعتی خواهد داشت.
کلمپ تست و اتصال موقت
- برای اتصال موقت در هنگام تست مقاومت زمین یا تعمیرات
- نصب سریع و جدا شدن آسان بدون آسیب به هادی
- هدایت کافی برای جریانهای کوتاه مدت و اندازهگیری مقاومت
مثال: اتصال سیم ۱۰ میلیمتر مربع برای تست با کلمپ موقت، مقاومت تماس حدود ۰.۵ میلیاهم خواهد بود که برای اندازهگیری دورهای کفایت میکند.
جدول مقایسه مدلهای رایج بازار ایران
| نوع کلمپ | جنس | سایز سیم/تسمه | تحمل جریان (A) | مقاومت تماس (mΩ) | محیط مناسب | قیمت تقریبی (تومان) |
| سیم به میله | مس | 16–95 mm² | 500–1500 | 0.05–0.1 | خشک و صنعتی | 450,000–1,200,000 |
| سیم/تسمه به سازه | استنلس استیل | 20–120 mm² | 700–2000 | 0.08–0.15 | صنعتی، خورنده | 600,000–1,500,000 |
| همبندی فونداسیون | برنج | 25–95 mm² | 500–1200 | 0.1–0.2 | خاک، رطوبت | 550,000–1,300,000 |
| سیم به سیم | برنج/پرسی | 10–50 mm² | 200–800 | 0.05–0.1 | محیط خشک یا صنعتی | 300,000–700,000 |
| تست و موقت | مس/برنج | 6–25 mm² | 50–300 | 0.3–0.5 | همه محیطها | 150,000–400,000 |
انتخاب کلمپ مناسب بر اساس شرایط محیطی
تاثیر رطوبت، نمک، دما و خورندگی
- محیطهای مرطوب و خورنده نیاز به کلمپهای استنلس استیل یا فورج گرم دارند
- مناطق ساحلی یا صنعتی با نمک، استفاده از کلمپ با پوشش ضد خوردگی ضروری است
- دمای محیط بالا یا پایین شدید میتواند هدایت و مقاومت مکانیکی را تغییر دهد
فشار و ارتعاش مکانیکی
- کلمپها در محیطهای ارتعاشی باید مقاومت مکانیکی بالا داشته باشند
- کلمپهای فورج و فورج گرم برای این شرایط ایدهآل هستند
انتخاب سایز سیم یا تسمه بر حسب جریان و فاصله
- سایز هادی باید مطابق جریان طراحی شده باشد
- استفاده از کلمپ بزرگتر از مقطع هادی، کاهش مقاومت و افزایش ایمنی را به همراه دارد
- برای سیمهای 50–60 mm² و میله 20–25 mm، کلمپ فورج یا پیچی با سطح تماس مناسب توصیه میشود
نصب، تست و نگهداری کلمپ ارت
نحوه اتصال صحیح و سفت کردن پیچها (Torque)
- پیچهای کلمپ باید با گشتاور استاندارد (Torque) سفت شوند تا مقاومت تماس به حداقل برسد.
- گشتاور کمتر باعث شل شدن و افزایش مقاومت تماس، گشتاور بیش از حد میتواند باعث آسیب به بدنه کلمپ و هادی شود.
- معمولاً برای سیم 50 میلیمتر مربع و میله 20 میلیمتر، گشتاور مناسب بین 15 تا 20 نیوتنمتر است، اما باید با مشخصات فنی سازنده بررسی شود.
- توصیه میشود از آچار ترکومتر دیجیتال برای اطمینان از سفت شدن دقیق پیچها استفاده شود.
مثال عملی: اگر پیچ کلمپ سیم به میله بیش از حد سفت شود، ممکن است لایه گالوانیزه یا مس آسیب ببیند و هدایت کاهش یابد، در حالی که شل بودن پیچها باعث جرقه و افزایش مقاومت میشود.
مراقبت در برابر شل شدن، خوردگی، زنگزدگی و گرد و غبار
- بررسی بصری دورهای برای شناسایی خوردگی یا زنگزدگی الزامی است.
- استفاده از گریس ضدخوردگی یا پوششهای محافظ در محیطهای مرطوب یا صنعتی توصیه میشود.
- گرد و غبار صنعتی یا خاک میتواند مقاومت تماس را افزایش دهد، بنابراین نظافت کلمپها در دورههای منظم ضروری است.
دورههای بازرسی و تست مقاومت تماس
- تست مقاومت تماس باید حداقل سالی یک بار و در شرایط بحرانی فصلی انجام شود.
- استفاده از ابزارهای دقیق مثل میگر یا تستر مقاومت زمین توصیه میشود.
- نتایج تست باید در گزارش رسمی ثبت و مستندسازی شود تا روند سلامت سیستم ارتینگ قابل پیگیری باشد.
استانداردهای مرتبط با کلمپ ارت
استانداردهای بینالمللی
- BS EN 1982: مشخصات مواد برنج برای اتصالات الکتریکی
- BS 7430: راهنمای طراحی و اجرای سیستمهای ارتینگ
- IEC 62651: مشخصات فنی و ایمنی کلمپها و هادیها
- رعایت این استانداردها تضمین میکند که اتصال پایدار، مقاوم در برابر خوردگی و مناسب جریانهای خطا باشد.
مقررات ملی ایران
- استاندارد ایران برای نصب سیستمهای ارتینگ و استفاده از کلمپها به شماره ISIRI 6074 و ISIRI 3895 مرجع میشود.
- رعایت نکات ایمنی ارتینگ شامل فاصله از تجهیزات الکتریکی، عمق نصب، جنس هادیها و کلمپها الزامی است.
مزایا و معایب انواع کلمپها
مزایای کلیدی
| نوع کلمپ | مزایا |
| سیم به میله | هدایت عالی، نصب آسان، حداقل مقاومت تماس |
| سیم/تسمه به سازه | مقاومت مکانیکی بالا، مناسب محیطهای صنعتی |
| همبندی فونداسیون | اتصال پایدار به سازه، کاهش مقاومت زمین |
| سیم به سیم | نصب سریع، مناسب شبکههای موازی |
| تست و موقت | نصب و جداسازی آسان، مناسب تست دورهای |
معایب یا محدودیتها
- سیم به میله: در محیطهای خورنده بدون پوشش محافظ آسیبپذیر است
- سیم/تسمه به سازه: قیمت بالاتر نسبت به کلمپهای کوچک
- همبندی فونداسیون: نیاز به فضای نصب و دسترسی مناسب
- سیم به سیم: مناسب جریانهای بالا نیست مگر با کلمپ فورج
- تست و موقت: مقاومت تماس نسبت به کلمپ دائم بالاتر است
نکته عملی: انتخاب کلمپ باید با توجه به جنس هادی، جریان خطا، شرایط محیطی و استانداردهای IEC/BS انجام شود تا کارایی، دوام و ایمنی سیستم ارتینگ تضمین شود.
پرسشهای متداول (FAQ)
آیا کلمپ برنجی بهتر است یا مسی؟
- مس: هدایت الکتریکی بسیار بالا، مقاومت تماس پایین، مناسب پروژههای حساس صنعتی.
- برنج: هدایت متوسط، مقاومت خوردگی قابل قبول، قیمت مناسبتر، مناسب اتصالات سیم به سیم یا سازههای سبک.
- جمعبندی: اگر هدف حداقل مقاومت و انتقال جریان بالا است، مس گزینه بهتری است، اما در محیطهای صنعتی و خورنده، برنج با پوشش محافظ یا استنلس استیل دوام بیشتری دارد.
با کلمپ فورج یا پرسی کدام دوام بالاتر دارد؟
- فورج (Forged): ساخته شده با ضرب و پرس گرم، مقاومت مکانیکی و دوام بسیار بالا، مناسب محیطهای پرتنش و صنعتی.
- پرسی (Compression): مناسب اتصالات کوتاه یا موقت، نصب سریع، اما مقاومت مکانیکی کمتر نسبت به فورج دارد.
- نتیجه: برای اتصالات حیاتی و تحت ارتعاش، فورج توصیه میشود؛ پرسی بیشتر برای سیم به سیم کوتاه یا تستهای موقت کاربرد دارد.
چگونه تشخیص دهم که کلمپ مناسب پروژه من است؟
- بررسی نوع اتصال: سیم به میله، سیم به سیم، سیم/تسمه به سازه یا همبندی فونداسیون
- بررسی جریان طراحی و مقطع هادی: کلمپ باید سطح تماس کافی و تحمل جریان بالای خطا داشته باشد
- شرایط محیطی: رطوبت، خورندگی، دما و ارتعاش مکانیکی
- انطباق با استانداردهای بینالمللی و ملی مانند IEC 62651، BS 7430 و ISIRI
💡 مثال: برای سیم 50 میلیمتر مربع و میله 20 میلیمتر قطر، کلمپ فورج یا پیچی مسی با سطح تماس کافی مناسب خواهد بود و مقاومت کمتر از 0.1 میلیاهم را فراهم میکند.
آیا هر کلمپ استاندارد اجازه دفن یا استفاده زیر خاک را دارد؟
- نه، همه کلمپهای استاندارد برای استفاده زیر خاک یا دفن مستقیم مناسب نیستند.
- برای دفن، کلمپ باید دارای پوشش ضد خوردگی ویژه، استنلس استیل یا پوشش گالوانیزه باشد.
- توصیه میشود از کلمپهایی که در استاندارد IEC یا BS برای دفن تایید شدهاند استفاده شود.
پرسش و پاسخ کاربردی برای برقکاران
۱. اگر بخواهیم سیم ۵۰ میلیمتر مربع را به میله ۲۰ میلیمتر قطر متصل کنیم، چه کلمپی مناسب است؟
- انتخاب جنس: مس یا برنج برای هدایت عالی؛ در محیط خورنده استنلس استیل یا فورج گرم مناسب است.
- نوع اتصال: کلمپ فورج یا پیچی با سطح تماس کافی
- محاسبه مقاومت تماس: با توجه به سطح تماس و جنس، مقاومت کمتر از 0.1 میلیاهم است، که مطابق استاندارد IEC 62561 است.
- نکات نصب: پیچها باید با گشتاور مناسب (15–20 نیوتنمتر) سفت شوند و سطح تماس تمیز باشد.
۲. برای اتصال سیم ۶۰ میلیمتر مربع به سازه فلزی در محیط صنعتی مرطوب، کدام کلمپ مناسب است؟
- جنس: استنلس استیل یا فورج گرم
- نوع اتصال: پیچی یا فورج
- نکات عملیاتی: استفاده از پوشش ضد خوردگی و گریس مخصوص، بازرسی دورهای برای جلوگیری از زنگزدگی و افزایش مقاومت تماس
۳. برای شبکه همبندی فونداسیون ساختمان، چه کلمپی باید استفاده شود؟
- کلمپ همبندی فونداسیون با جنس برنج یا استنلس استیل
- سطح تماس کافی با صفحات فلزی فونداسیون
- نصب مطابق استاندارد BS 7430 و IEC 62561
- در صورت نیاز به دفن، از کلمپهای دارای پوشش ضد خوردگی استفاده شود
۴. چطور میتوانم مقاومت تماس کلمپ را در محل نصب اندازهگیری کنم؟
- استفاده از میگر یا تستر مقاومت زمین
- مقاومت تماس برای اتصالات سیم به میله یا سیم به سیم باید کمتر از 0.1–0.2 میلیاهم باشد
- ثبت نتایج در گزارش رسمی جهت پیگیری و نگهداری سیستم ارتینگ
۵. در محیطهای پر ارتعاش و صنعتی، چه نکاتی برای نصب کلمپ مهم است؟
- انتخاب کلمپ با مقاومت مکانیکی بالا (فورج یا فورج گرم)
- سفت کردن دقیق پیچها با گشتاور استاندارد
- استفاده از پیچهای ضد خوردگی و محافظ پوششدهی برای جلوگیری از شل شدن
- بازرسی دورهای هر 3–6 ماه، خصوصاً در اطراف تجهیزات صنعتی سنگین
نتیجهگیری و راهنمای سریع انتخاب
انتخاب و نصب صحیح کلمپ ارت، نقش حیاتی در ایمنی و عملکرد پایدار سیستم ارتینگ دارد. با رعایت نکات فنی، محیطی و استانداردها، میتوان از مشکلات ناشی از مقاومت بالا، خوردگی و خرابی تجهیزات جلوگیری کرد.
چکلیست برای انتخاب کلمپ ارت
- نوع اتصال را مشخص کنید: سیم به میله، سیم به سیم، سیم/تسمه به سازه، همبندی فونداسیون یا موقت
- جنس کلمپ را بر اساس هدایت، خوردگی و شرایط محیطی انتخاب کنید
- سایز و مقطع سیم/تسمه را مطابق جریان طراحی انتخاب کنید
- اطمینان از مطابقت با استانداردهای IEC، BS و ISIRI
- بررسی شرایط محیطی: رطوبت، دما، نمک، خورندگی و ارتعاش مکانیکی
- بررسی مقاومت مکانیکی کلمپ و امکان سفت کردن پیچها با Torque مناسب
- بررسی نیاز به پوشش ضد خوردگی یا فورج گرم برای محیطهای خورنده
مراحل بعد از انتخاب (خرید، نصب، تست)
- خرید تجهیزات ارتینگ: تهیه کلمپهای تایید شده مطابق استاندارد و نیاز پروژه
- نصب: اتصال دقیق و سفت کردن پیچها با گشتاور استاندارد، استفاده از ابزار تخصصی
- تست: اندازهگیری مقاومت تماس و ثبت نتایج در گزارش رسمی
- نگهداری: بازرسی دورهای، تمیز کردن، بررسی خوردگی، تعویض کلمپهای آسیبدیده
نکته حرفهای: رعایت تمام این مراحل باعث کاهش مقاومت تماس، افزایش دوام و حفاظت از تجهیزات و افراد میشود.
