دیسپاچر ارت (جعبه تقسیم ارت) و ارت بار چیست؟

تعریف و مفهوم

دیسپاچر ارت (جعبه تقسیم ارت) چیست؟

دیسپاچر ارت، که به آن جعبه تقسیم ارت نیز گفته می‌شود، یک وسیله کلیدی در سیستم ارتینگ است که هدف آن توزیع یکنواخت ارت به تجهیزات مختلف در تابلو برق، موتورخانه، پست برق و سیستم‌های صنعتی است.
این تجهیز معمولاً شامل یک باس بار یا شینه اصلی است که تمامی سیم‌های ارت به آن متصل می‌شوند و امکان همبندی مؤثر و کاهش اختلاف پتانسیل را فراهم می‌کند.

💡 مثال عملی: در یک تابلو برق با ۱۰ دستگاه صنعتی، به جای اتصال مستقیم همه سیم‌ها به سیستم ارتینگ اصلی، یک دیسپاچر ارت نصب می‌شود تا تمام دستگاه‌ها از یک نقطه مشترک ارت استفاده کنند. این کار علاوه بر ایمنی بیشتر، باعث کاهش مقاومت زمین و جلوگیری از جریان‌های ناخواسته می‌شود.

ارت بار / باس بار / شینه ارت؛ تفاوت و شباهت‌ها

• ارت بار: همان باس بار یا شینه ارت است که به صورت یک ریل مسی یا فولادی عمل می‌کند و سیم‌های ارت به آن متصل می‌شوند.
• باس بار (Bus Bar): بیشتر در تابلوهای برق به کار می‌رود و ممکن است علاوه بر ارت، فاز و نول را نیز شامل شود.
• شینه ارت: اصطلاح کلی برای تمامی هادی‌هایی که ارت را توزیع می‌کنند.

تفاوت اصلی: ارت بار و شینه ارت تمرکز بر سیستم زمین و ایمنی دارند، در حالی که باس بار می‌تواند وظیفه جریان فاز و نول را نیز داشته باشد.

چرا این تجهیزات برای سیستم ارتینگ ضروری‌اند؟

• همبندی کامل تجهیزات: جلوگیری از اختلاف پتانسیل بین دستگاه‌ها
• ایمنی افراد و تجهیزات: کاهش خطر برق‌گرفتگی و آسیب به تجهیزات الکترونیکی
• تحمل جریان خطا و صاعقه: انتقال ایمن جریان‌های اضافی به زمین
• محافظت در برابر نویز و ولتاژهای ناخواسته: به خصوص در محیط‌های صنعتی و آزمایشگاهی

ساختار فیزیکی و اجزای تشکیل ‌دهنده دیسپاچر ارت یا ارت بار

ماده‌ سازنده

مقره و پایه‌ها: نقش، انواع، اهمیت عایق‌سازی

• مقره‌ها اجزایی هستند که ارت بار را از تابلو و بدنه فلزی عایق می‌کنند.
• انواع رایج: پلیمر مقاوم به حرارت، سرامیک صنعتی، رزین اپوکسی
• نکته مهم: فاصله ایمنی و استحکام مکانیکی مقره‌ها باید مطابق استاندارد IEC 60364 و ISIRI رعایت شود.

لینک جداشونده (Disconnecting Link) و مزایا

• این قطعه امکان قطع یا جداسازی ارت بار بدون ایجاد وقفه در کل سیستم را فراهم می‌کند.
• مزایا: تعمیر و نگهداری آسان، امکان تست و اندازه‌گیری مقاومت زمین، افزایش ایمنی پرسنل.

تعداد و اندازه سوراخ‌ها، سطح ورودی و خروجی، ضخامت باس بار

• تعداد خروجی‌ها به تعداد دستگاه‌ها و سیم‌های ارت متصل شده بستگی دارد.
• ضخامت باس بار یا سطح مقطع ارت بار باید مطابق جریان طراحی و حداکثر جریان خطا انتخاب شود.
• مثال عملی: برای ۱۰ سیم 25 میلی‌متر مربع، ارت بار با ضخامت 8–10 میلی‌متر و طول 30–50 سانتی‌متر معمولاً مناسب است.

💡 نکته: انتخاب اشتباه ضخامت یا تعداد خروجی‌ها می‌تواند باعث افزایش مقاومت و کاهش کارایی سیستم ارتینگ شود.

کاربردها و کارکرد دیسپاچر ارت یا ارت بار

نقش جعبه تقسیم ارت در همبندی تجهیزات

دیسپاچر ارت یا ارت بار به عنوان مرکز اصلی همبندی زمین در تابلوها و سیستم‌های صنعتی عمل می‌کند. با اتصال تمامی سیم‌ها و تجهیزات به یک نقطه مشترک:

• اختلاف پتانسیل بین تجهیزات به حداقل می‌رسد
• جریان‌های نشتی یا خطا به صورت یکنواخت به زمین هدایت می‌شوند
• عملکرد ایمنی دستگاه‌ها و پرسنل تضمین می‌شود

💡 مثال عملی: در یک پست صنعتی با ۱۵ موتور و ۸ تابلو، بدون ارت بار، هر سیم ارت مستقیم به زمین متصل می‌شود که باعث افزایش پیچیدگی و مقاومت زمین می‌گردد. نصب یک دیسپاچر ارت باعث کاهش مقاومت کل سیستم و امکان اندازه‌گیری و تست دقیق مقاومت زمین می‌شود.

تحمل جریان و انتقال انرژی در شرایط صاعقه، بار اضافی یا خطای زمین

• ارت بارها باید توان تحمل جریان خطای لحظه‌ای تا چند کیلو آمپر و انرژی صاعقه را داشته باشند.
• استفاده از مواد با هدایت بالا و سطح تماس کافی تضمین می‌کند که افت ولتاژ حداقل باشد و تجهیزات حفاظت شوند.
• اتصال صحیح باس بار به میله ارت اصلی، انتقال جریان صاعقه یا جریان نشتی را بدون افزایش ولتاژ اضافی امکان‌پذیر می‌کند.

💡 نکته اجرایی: در شرایط صنعتی، جریان خطای لحظه‌ای ممکن است بیش از 10 kA باشد؛ بنابراین باس بار مسی یا مس اندود با مقطع کافی ضروری است.

محافظت در مقابل نویز و اختلاف ولتاژ

• اختلاف پتانسیل و نویز بین تجهیزات الکترونیکی و PLC ها می‌تواند باعث خطای سیستم یا آسیب تجهیزات حساس شود.
• اتصال تجهیزات به یک ارت بار مرکزی باعث کاهش نویز و افزایش پایداری سیستم کنترل می‌شود.
• برای محیط‌های با نویز بالا (مثل کارخانجات جوشکاری یا موتورخانه‌ها) استفاده از مقره‌های با عایق مقاوم به امواج و اتصال به زمین مناسب ضروری است.

معیارهای فنی انتخاب دیسپاچر ارت / ارت بار مناسب

💡 توجه: افزایش تعداد سیم‌ها بدون افزایش ضخامت باس بار → افزایش مقاومت و افت ولتاژ و کاهش کارایی سیستم.

نصب و نگهداری دیسپاچر ارت یا ارت بار

محل نصب مناسب

• فاصله از زمین و تابلو: حداقل 20–30 سانتی‌متر از زمین برای جلوگیری از رطوبت و آسیب مکانیکی
• فاصله از تجهیزات پر جریان: جلوگیری از القای مغناطیسی و نویز
• محیط صنعتی: نصب در محفظه فلزی یا کابینت با تهویه مناسب

نحوه اتصال به سیستم ارتینگ

• استفاده از کلمپ یا پیچ با گشتاور استاندارد (Torque 15–20 نیوتن‌متر)
• سطح تماس تمیز، بدون زنگ‌زدگی یا آلودگی
• بررسی صحیح تعداد سیم‌ها و ترتیب اتصال مطابق نقشه

تست عملکرد ارت بار

• تست مقاومت زمین (Earth Resistance Test): مقاومت بین باس بار و میله ارت باید کمتر از 0.1 میلی‌اهم باشد
• تست ولتاژ اختلاف: بررسی اختلاف پتانسیل بین تجهیزات متصل
• ثبت نتایج در دفترچه نگهداری سیستم

نگهداری دوره‌ای

• بررسی خوردگی مقره‌ها و باس بار هر 6 ماه
• تمیزکاری سطح باس بار و پیچ‌ها
• تعویض مقره‌ها یا اتصالات آسیب دیده
• اطمینان از عدم شل شدن پیچ‌ها و اتصالات

مثال‌های عملی و محاسبه‌ها

مثال 1: تابلو با ۱۰ ورودی سیم ارت

• سیم‌های 25 میلی‌متر مربع
• ارت بار پیشنهادی: مس اندود با ضخامت 8–10 میلی‌متر، طول 45 سانتی‌متر
• مقاومت تماس: کمتر از 0.1 میلی‌اهم
• تعداد خروجی: ۱۰ سوراخ برای اتصال سیم‌ها

مثال 2: مقایسه دو نمونه ارت بار

💡 نکته عملی: در محیط‌های با رطوبت یا خورندگی زیاد، نمونه B به دلیل مقاومت بالای خوردگی و دوام طولانی‌تر ترجیح داده می‌شود، حتی با هدایت کمتر.

مزایا و معایب، شرایط خاص

مزایا (Benefits)

1. همبندی بهینه تجهیزات: اتصال تمامی سیم‌ها به یک نقطه باعث کاهش اختلاف پتانسیل و جریان‌های ناخواسته می‌شود.
2. ایمنی بهتر افراد و تجهیزات: کاهش خطر برق‌گرفتگی و حفاظت از تجهیزات الکترونیکی و صنعتی حساس.
3. سهولت تست و نگهداری: با دسترسی آسان به باس بار و لینک جداشونده، انجام تست مقاومت زمین و بررسی اتصالات ساده‌تر است.
4. کاهش نویز و ولتاژهای القایی: اتصال یکپارچه تجهیزات به ارت بار، نویز و ولتاژهای ناخواسته را کاهش می‌دهد.
5. انعطاف‌پذیری در ارتقای سیستم: امکان اضافه کردن دستگاه یا تغییر کابل بدون نیاز به تغییر سیستم اصلی ارتینگ.

معایب یا چالش‌ها

1. هزینه اولیه بالا: ارت بار مسی یا استنلس استیل با ضخامت مناسب ممکن است پرهزینه باشد.
2. وزن و حجم: در تابلوهای کوچک یا محیط محدود، نصب ارت بار بزرگ دشوار است.
3. نصب تخصصی: نیاز به رعایت استانداردها، Torque پیچ‌ها و فاصله ایمنی، بنابراین نصب توسط پرسنل غیرمتخصص توصیه نمی‌شود.
4. خوردگی و نگهداری: در محیط‌های مرطوب یا صنعتی، خوردگی باس بار و مقره‌ها باید کنترل و مراقبت شود.
5. محدودیت محیطی: برخی مدل‌ها برای دفن زیر خاک یا محیط‌های بسیار خورنده مناسب نیستند و باید پوشش محافظ یا جنس خاص انتخاب شود.

شرایط خاص محیطی

• محیط نمکی یا شرجی: استفاده از استنلس استیل یا پوشش گالوانیزه ضروری است.
• محیط صنعتی با گرد و غبار: نصب در کابینت یا محفظه بسته و تمیزکاری دوره‌ای الزامی است.
• دمای بالا یا تغییرات شدید دما: مقره‌ها باید از مواد مقاوم به حرارت (اپوکسی یا سرامیک صنعتی) باشند.

استانداردها و مقررات مرتبط با دیسپاچر ارت یا ارت بار

استانداردهای بین‌المللی

• IEC 62561: حفاظت صاعقه و اتصالات زمین
• IEEE 80: طراحی سیستم ارتینگ برای پست‌ها و تابلوهای فشار قوی
• BS 7430: طراحی و نصب سیستم‌های ارتینگ در ساختمان و صنعت
• BS EN 1982: مشخصات مواد مسی و هدایت‌کننده‌ها

الزامات حفاظتی و ایمنی در ایران

• رعایت مقررات نظام مهندسی ساختمان و برق صنعتی
• استاندارد ملی ایران ISIRI 607 برای نصب سیستم ارتینگ و شینه‌ها
• الزامات برای محیط‌های صنعتی و آزمایشگاهی: مقاومت در برابر خوردگی، فاصله ایمنی، مقره‌های استاندارد

دستورالعمل‌های اجرایی نظام مهندسی و برق صنعتی

• تست و ثبت مقاومت زمین به صورت دوره‌ای
• نصب باس بار و دیسپاچر ارت تحت نظارت مهندس مجاز
• استفاده از تجهیزات تایید شده و استاندارد برای ارت بار و سیم‌های ارت

پرسش‌های متداول (FAQ)

1. آیا تمام باس بارها باید مقره داشته باشند؟
   بله، برای جلوگیری از تماس با بدنه فلزی تابلو و کاهش خطر برق‌گرفتگی، تمام باس بارها باید توسط مقره مناسب عایق شوند.
2. ارت بار بدون لینک جداشونده چه اشکالی دارد؟
   عدم وجود لینک جداشونده، تعمیر و تست دوره‌ای را دشوار می‌کند و در صورت نیاز به جداسازی، کل سیستم ممکن است قطع شود.
3. چگونه تشخیص دهم ارت بار مناسب پروژه من است؟
   معیارها شامل جریان مجاز، تعداد ورودی‌ها، جنس باس بار و شرایط محیطی هستند. مثال عددی: ۱۰ سیم 25 میلی‌متر مربع → ارت بار مس اندود با ضخامت 8–10 میلی‌متر و طول 45 سانتی‌متر.
4. در چه شرایطی باید ارت بار قلع‌اندود یا پوشش داشته باشد؟
   در محیط‌های مرطوب، صنعتی یا نمکی، قلع‌اندود یا پوشش محافظ برای جلوگیری از خوردگی الزامی است.
5. می‌توان ارت بار را زیر خاک یا در دیوار فلزی نصب کرد؟
   فقط اگر مدل استاندارد و با پوشش محافظ مناسب انتخاب شود. در غیر این صورت خطر خوردگی و کاهش عملکرد سیستم ارتینگ وجود دارد.

نتیجه‌گیری و راهنمای سریع انتخاب دیسپاچر ارت یا ارت بار

چک ‌لیست فنی برای انتخاب

• تعیین جریان مجاز و سطح مقطع سیم‌ها
• تعداد ورودی‌ها و طول ارت بار مناسب
• جنس مناسب برای محیط (مس، مس اندود، استنلس استیل)
• وجود مقره‌ها و لینک جداشونده
• رعایت استانداردهای IEC و IEEE

مراحل بعدی پس از خرید

1. نصب ارت بار با رعایت فاصله ایمنی و Torque استاندارد پیچ‌ها
2. اتصال سیم‌ها و کابل‌ها به ارت بار و باس بار مطابق نقشه
3. تست عملکرد و اندازه‌گیری مقاومت زمین
4. نگهداری دوره‌ای، بررسی خوردگی، تمیزکاری و تعویض مقره‌ها