ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΟΙ 1ης ΕΠΑΣ ΟΑΕΔ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Ηλεκτρολογικά νέα, επιστημονικά άρθρα καθώς και πληροφορίες για τις σχολές των ΕΠΑΣ του ΟΑΕΔ, που αφορούν μαθητές αλλά και επαγγελματίες ηλεκτρολόγους....γιατί θα πρέπει να ξέρετε ότι στη δουλειά μας η γνώση χωρίς εμπειρία μπορεί να σε παιδέψει...αλλά η εμπειρία χωρίς γνώση μπορεί να σε σκοτώσει

Κυριακή 20 Δεκεμβρίου 2015

ΕΙΔΗ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ ΓΕΙΩΣΗΣ ΚΑΙ ΤΡΟΠΟΣ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗΣ

Ο ΕΛΟΤ HD384 αναφέρει για τον τύπο των ηλεκτροδίων γείωσης

Α) Γείωση σε μεταλλικό δίκτυο ύδρευσης

Μια τέτοια γείωση γίνεται, όταν η τάση ρευματοδότησης της ηλεκτρικής εγκατάστασης δεν ξεπερνάει τα 50V. Εδώ όμως και πολλά χρόνια τα δίκτυα ύδρευσης γίνονται με πλαστικούς σωλήνες ή διακόπτεται η μεταλλική τους συνέχεια από ενδιάμεσα πλαστικά δίκτυα. Γι’αυτό το λόγο η χρησιμοποίηση του δικτύου ύδρευσης ως αποκλειστικού μέσου γείωσης δεν είναι αποτελεσματική.
Η Ελληνική νομοθεσία δεν επιτρέπει αυτόν τον τρόπο γείωσης

Ο ΕΛΟΤHD384 αναφέρει στη παράγραφο 542.2.5
Οι µεταλλικοί σωλήνες ύδρευσης µπορούν να χρησιµοποιούνται ως ηλεκτρόδια γείωσης µόνον εφόσον υπάρχει η συγκατάθεση του φορέα που είναι αρµόδιος για την παροχή του νερού και εφόσον υπάρχει κατάλληλη διαδικασία που θα εξασφαλίζει, ότι ο χρήστης της ηλεκτρικής εγκατάστασης θα ειδοποιείται εγκαίρως για κάθε σχεδιαζόµενη αλλαγή στο σύστηµα των σωληνώσεων ύδρευσης.

Υπάρχει βέβαια το παρακάτω ΦΕΚ που απαγορεύει τα παραπάνω και υπερισχύει η ελληνική νομοθεσία Αρ. Φύλλου 552- 26 Μαρτίου 2009-2.5.8. Απαγορεύεται η γείωση των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων των ακινήτων επί των υδραυλικών εγκαταστάσεων έστω και αν γεφυρώνεται η θέση του μετρητή. Το δίκτυο της Ε.ΥΔ.Α.Π. δεν εξασφαλίζει μεταλλική συνέχεια δεδομένου ότι οι αγωγοί και άλλα εξαρτήματα τους κατά μεγάλο ποσοστό δεν είναι από αγώγιμο υλικό. Οι υδρευόμενοι είναι αποκλειστικά και προσωπικά υπεύθυνοι για την μη τήρηση της απαγόρευσης αυτής. Η Ε.ΥΔ.Α.Π. διατηρεί ακέραιο το δικαίωμα της διακοπής της υδροδότησης, μέχρι την άρση της παρανομίας. Οι ζημιές που είναι δυνατόν να προκληθούν στις εγκαταστάσεις της Ε.ΥΔ.Α.Π. από αυτόν τον τρόπο γείωσης, βαρύνουν τον υδρευόμενο. Επίσης ο υδρευόμενος είναι υπεύθυνος για κάθε ατύχημα που είναι δυνατόν να προ− κληθεί από την αιτία αυτή στο προσωπικό της Ε.ΥΔ.Α.Π. ή σε κάθε τρίτο

Β) Τεχνητές γειώσεις

Β1) Μεταλλική πλάκα

Τα ηλεκτρόδια με τη μορφή πλάκας τοποθετούνται κατακόρυφα μέσα στο έδαφος και σε βάθος κατάλληλο, ώστε η πάνω πλευρά της πλάκας να βρίσκεται 1 μέτρο κάτω από την επιφάνεια της γης.
Το υλικό κατασκευής της πλάκας είναι καθαρός ηλεκτρολυτικός χαλκός ή χάλυβας θερμά επιψευδαργυρωμένος (St/tZn) με ελάχιστο πάχος 3mm.

Οι συνηθέστερα διαστάσεις είναι:
0,50 x 0,50 μέτρα
0,50 x 1 μέτρα

1 χ 1 μέτρα

Με τη χρήση πλακών συνήθως επιτυγχάνεται χαμηλότερη τιμή αντίστασης γείωσης από ότι με ισάριθμα ηλεκτρόδια για το ίδιο έδαφος.

Με την διάταξη τριών πλακών σε σχήμα τριγώνου θα επιτευχθεί ακόμη χαμηλότερη τιμή αντίστασης γείωσης.

Η απόσταση μεταξύ των πλακών θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 1,5 - 2 φορές την μέγιστη διάσταση της πλάκας. Δηλαδή αν οι πλάκες έχουν διατομή 0,5Χ0,5 τότε θα πρέπει να τοποθετούνται σε απόσταση τουλάχιστον 2Χ0,5=1m

Αποδεικνύεται θεωρητικά ότι η τιμή της αντίστασης γείωσης, η οποία θα επιτευχθεί με την χρήση δύο πλακών 0,50 x 0,50 m, είναι χαμηλότερη από ότι με την χρήση μιας πλάκας διαστάσεων 1,0 x 0,50 m, του ιδίου εμβαδού και βάρους.

Για το λόγο αυτό δεν συνίσταται η χρήση πλακών διαστάσεων μεγαλύτερων από 1 x 1 m.

Ως προς τη θέση της, η μεταλλική πλάκα θα πρέπει να είναι κατακόρυφη. Οι προισχύσαντες κανονισμοί έκαναν αναφορά στην κατακόρυφη θέση.

Οι νέοι κανονισμοί δεν αναφέρονται σε αυτό το θέμα. Σημειώνεται ότι όταν η πλάκα είναι κατακόρυφη το χώμα συμπιέζεται πιο αποτελεσματικά και δε δημιουργούνται κενά ως προς την επαφή της πλάκας με το έδαφος.

Ωστόσω κατ΄ ανάγκη θα τηρήσουμε τους προισχύσαντες κανονισμούς μέχρι που να γίνει σχετική αναφορά στους νέους.

Β2) Ραβδοειδή ηλεκτρόδια

Πολλές φορές για λόγους ευκολότερης διείσδυσης στο έδαφος, χρησιμοποιούμε ραβδοειδή ηλεκτρόδια γείωσης σε σχήμα ταφ, σταυρού ή κυλινδρικά, που είναι κατασκευασμένα από Χαλκό Cu ή επιχαλκωμένο χάλυβα St/Cu ή χάλυβα θερμά επιψευδαργυρωμένο St/Zn με πάχος επιχάλκωσης τουλάχιστον 250μm ή ανοξείδωτο χάλυβα τύπου V4A.

Οι συνήθεις διαστάσεις των ραβδοειδών γειωτών κυκλικής διατομής κυμαίνονται από 14mm έως 20 mm σε διάμετρο και 1,5m έως 3 m σε μήκος. Εκτός από τα κυλινδρικά ηλεκτρόδια υπάρχουν και σε άλλες μορφές.

Με τη βοήθεια 3 ηλεκτροδίων σε διάταξη τριγώνου πετυχαίνουμε την τριγωνική γείωση.

Η απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων να είναι τουλάχιστον το διπλάσιο του μήκους τους.

Τα ηλεκτρόδια γείωσης πρέπει να συνδέονται μεταξύ τους με χάλκινο αγωγό κατάλληλης διατομής, τοποθετημένο μέσα σε σωλήνα μηχανικής προστασίας.

Η σύνδεση του αγωγού στο ηλεκτρόδιο πρέπει να γίνεται με ειδικό κολάρο γείωσης μέσα σε φρεάτια όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Τα φρεάτια πρέπει να είναι επισκέψιμα για να ελέγχεται κατά καιρούς η καλή σύνδεση και κατάσταση των αγωγών.

Από το φρεάτιο μέχρι το μετρητή της ΔΕΗ ο αγωγός πρέπει να τοποθετείται μέσα σε σωλήνα μηχανικής αντοχής.

Οι ράβδοι κυκλικής διατομής συνήθως φέρουν σπείρωμα στο άνω και κάτω άκρο. Με το τρόπο αυτό, εφ' όσον οι συνθήκες το επιτρέπουν οι ράβδοι μπορούν να επιμηκυνθούν στο διπλάσιο, τριπλάσιο, κοκ του μήκους των, με την χρήση ορειχάλκινων συνδέσμων επιμήκυνσης (μούφες). Οι σύνδεσμοι αυτοί δεν επιτρέπεται να κατασκευάζονται από άλλο υλικό όπως Αλουμίνιο ή Χάλυβα, προκειμένου να έχουν την κατάλληλη μηχανική αντοχή στη διάβρωση και πολύ μικρή αντίσταση διαβάσεως του ρεύματος σφάλματος αντίστοιχα.

Πολλά ηλεκτρόδια

Ένας άλλος τρόπος γείωσης με ηλεκτρόδια είναι η χρήση πολλαπλών ηλεκτροδίων έδαφος. Σε αυτό το σχέδιο, περισσότερα από ένα ηλεκτρόδια τοποθετούνται στο έδαφος και συνδέονται παράλληλα ώστε να μειωθεί η αντίσταση γείωσης. Για να είναι αποτελεσματικά τα επιπλέον ηλεκτρόδια, θα πρέπει η απόστασή τους να είναι τουλάχιστον ίση με το βάθος των ράβδων. Χωρίς την κατάλληλη απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων γείωσης, οι σφαίρες επιρροής τους τέμνεται και η μείωση της αντίσταση γείωσης που ήταν το ζητούμενο δεν θα επιτευχθεί.

Όταν έχουμε την άμεση γείωση και δεν έχει γίνει θεμελιακή, ο αριθμός και το μέγεθος των ηλεκτροδίων εξαρτάται από την αντίσταση που παρουσιάζει το έδαφος. Υπάρχουν εδάφη με φαινομένη ειδική αντίσταση κάτω των 10Ω και εδάφη με ειδική αντίσταση 500, 1000, 2000, 3000 και η ανώτερη που βρέθηκε φτάνει τα 16.800Ω. Τούτο σημαίνει, ότι αλλού χρειαζόμαστε 1 – 3 ηλεκτρόδια και αλλού πάνω από 1000 !!!! Γι” αυτό το λόγο την απάντηση θα τη δώσει το όργανο μέτρησης της αντίστασης και όχι ο ίδιος αριθμός ηλεκτροδίων για όλα τα εδάφη.

Ακόμη κι όταν έχουμε θεμελιακή γείωση σε περιοχή εφαρμογής της άμεσης γείωσης, η αντίστασή της εξαρτάται από το μέγεθος των κτιρίων και από την αγωγιμότητα του εδάφους. Η αγωγιμότητα του εδάφους εξαρτάται τόσο απότη σύσταση του όσο και από την υγρασία του. Άλλη υγρασία έχουμε όταν τα θεμέλια βρίσκονται κοντά στην επιφάνεια του εδάφους και άλλη όταν βρίσκονται σε βάθος πολλών μέτρων. Η κατάσταση χειροτερεύει όταν ο χώρος γύρω από το κτίριο καλύπτεται με τσιμέντο ή άσφαλτο.

Από τα παραπάνω στοιχεία, προκύπτει ότι στην άμεση γείωση η κατάσταση διαφοροποιείται από το ένα κτίριο στο άλλο, οπότε τα ηλεκτρόδια γείωσης θα πρέπει να είναι τόσα ώστε να εξασφαλίζεται κατά τους θερινούς μήνες αντίσταση μικρότερη από το πηλίκο που θα προκύψει αν διαιρέσουμε την ακίνδυνη τάση 50V δια του τριπλάσιου της έντασης της ασφάλειας που πρέπει να ενεργοποιηθεί και ν΄ απομονώσει το κύκλωμα.

Όλα τα παραπάνω στοιχεία μαρτυρούν, ότι μόνο η μέτρηση της γείωσης μπορεί να μας οδηγήσει στον καθορισμό του αριθμού των ηλεκτροδίων γείωσης καθώς και του μεγέθους αυτών.

Ποιες είναι οι απαιτήσεις του προτύπου για τα χάλκινα ηλεκτρόδια γείωσης

1. Να έχει ελάχιστη διάμετρο 14mm (η διάμετρος του κάθε ηλεκτροδίου πρέπει να δίνεται στο σώμα του ηλεκτροδίου και όχι στο σπείρωμα, όπως κάνουν κάποιοι κατασκευαστές)

2. Να είναι ηλεκτρολυτικά επιχαλκωμένο και όχι να έχει μανδύα χαλκού

Όλα τα ηλεκτρόδια που υπάρχουν στην αγορά δεν είναι από μασίφ χαλκό γιατί θα ήταν πολύ ακριβά.
Επίσης το μπήξιμο της ράβδου στο έδαφος απαιτεί μηχανική αντοχή που δεν την έχει ο χαλκός.
Για αυτούς τους λόγους όλα τα ηλεκτρόδια είναι στην πραγματικότητα χαλύβδινα και φέρουν εξωτερική επιχάλκωση που τα προστατεύει από διάβρωση

3. Το πάχος επιχάλκωσης να μην είναι μικρότερο από 250μm

Στο πρότυπο ΕΛΟΤ HD 384 δεν δηλώνονται οι ελάχιστες διαστάσεις των τεχνητών ηλεκτροδίων γείωσης Αυτό βέβαια εμπεριέχει τον κίνδυνο να χρησιμοποιηθούν ηλεκτρόδια ακατάλληλου μεγέθους.

Εδώ πρέπει να επισημάνουμε ότι στα άρθρα 19 και 27 του παλαιού ΚΕΗΕ υπήρχαν σαφείς οδηγίες ως προς τις ελάχιστες διαστάσεις των τεχνητών ηλεκτροδίων γείωσης (π.χ. γαλβανισμένος σιδηροσωλήνας 1 ίντσας για μήκος 2,5 μέτρα).

Η τιμή της αντίστασης ενός τριγώνου καθορίζεται:

Από τη σύσταση του εδάφους (ειδική αντίσταση )

Το μήκος του ηλεκτροδίου.

Όπως φαίνεται από την παρακάτω γραφική παράσταση , που αντιστοιχεί σε καμπύλες ηλεκτροδίων γείωσης με διαφορετική διάμετρο (σε cm) , όσο και να αυξήσουμε το μήκος του ηλεκτροδίου αυτό δεν πρόκειται να μεταβάλλει σημαντικά την αντίσταση του μετά τα 3 πρώτα μέτρα.

Την απόσταση που υπάρχει μεταξύ των ηλεκτροδίων

Τη θέση του αγωγού σύνδεσης των ηλεκτροδίων (εάν βρίσκετε στην επιφάνεια του εδάφους ή είναι θαμμένο στο έδαφος).

Στή συνέχεια παρουσιάζεται το αποτέλεσμα μιας έρευνας που πραγματοποιήσαμε με τρείς ράβδους μήκους 1,5μ. και διαμέτρου 14 χιλ.
Σε τρείς διαφορετικές αποστάσεις και με τον αγωγό επί της επιφανείας ή θαμμένο στο έδαφος .

Όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα η κατάσταση βελτιώνεται κατά 45% εάν η πλευρά του τριγώνου αυξηθεί στα 3μ. Και ο αγωγός είναι θαμμένος στα 30 εκατοστά περίπου.

Η διάμετρος του ηλεκτρόδιου γείωσης

Η αύξηση της διαμέτρου των ηλεκτρόδιων γείωσης έχει πολύ μικρή επίδραση στη μείωση της αντίστασης.
Για παράδειγμα, αν διπλασιάσετε τη διάμετρο του ηλεκτρόδιου γείωσης η τιμή της αντίσταση σας θα μειωθεί μόνο κατά 10%.

Β3) Γειωτής Ε

Είναι κατοχυρωμένος με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, το δε δικαίωμα αποκλειστικής παραγωγής και διάθεσης του παραπάνω γειωτή στην Ελλάδα ανήκει στην εταιρεία ΕΛΕΜΚΟ σύμφωνα με σύμβαση που έχει υπογραφεί με τον εφευρέτη του συγκεκριμένου γειωτή και αυτής.

Ο γειωτής ''Ε'' αποτελείται ουσιαστικά από δύο στοιχεία. Κάθε ένα από αυτά τα στοιχεία αποτελούνται από πλάκες όπου αφού συναρμολογηθούν κατάλληλα μεταξύ τους, το πρώτο παίρνει την μορφή "Π" και το δεύτερο την μορφή "Γ". Τα δύο στοιχεία συναρμολογούνται με μεταλλικές γωνίες, κοχλίες και περικόχλια Μ8 ανοξείδωτα τύπου Α2.
Κατασκευάζεται από καθαρό ηλεκτρολυτικό χαλκό ή χάλυβα θερμά επιψευδαργυρωμένο (πάχος επιψευδαργύρωσης 50 μm).

'Ύστερα από μετρήσεις και δοκιμές διαπιστώνεται ότι τα χαρακτηριστικά αντίστασης γείωσης είναι ανάλογα με αυτά 5 πλακών ίδιων διαστάσεων αλλά σε απόσταση τουλάχιστον 3m η μία από την άλλη, ή 6 ράβδων μήκους 1,5m σε απόσταση 4m η μία από την άλλη.

Ο γειωτής τύπου "Ε" μπορεί να επεκταθεί με περισσότερα στοιχεία "Γ" μειώνοντας κατά αυτό τον τρόπο την επιτυγχανόμενη τιμή της αντίστασης γείωσης όπως φαίνεται στον πίνακα που ακολουθεί.

B4) Γειωτής ταινίας και Περιμετρική γείωση

Ταινία διαφόρων διαστάσεων από χαλκό ή θερμά επιψευδαργυρωμένο χάλυβα.
Ταινία χαλκού. Κατασκευάζεται από καθαρό ηλεκτρολυτικό χαλκό οι δε διαστάσεις της είναι συνήθως 30 x 2 mm, 30 x 3 mm και 40 x 3 mm.

Ταινία χαλύβδινη θερμά επιψευδαργυρωμένη. Οι συνήθεις διαστάσεις της είναι 30 x 3,5mm και 40 x 4 mm με επιψευδαργύρωση 500 ή 300gr/m².

Εγκαθίσταται συνήθως σε ήδη κατασκευασμένα κτίρια στα οποία δεν είναι δυνατή η εκ των υστέρων εγκατάσταση θεμελιακής γείωσης.

Κατασκευάζεται από γειωτή ταινίας ο οποίος τοποθετείται σε όρυγμα βάθους 50cm έως 100cm συνήθως για να υπάρχει υγρό έδαφος περιμετρικά του κτιρίου, και σε απόσταση από το κτίριο περίπου 2m διότι τα χώματα κοντά στο κτίριο συνήθως δεν είναι αγώγιμα (μπάζα).

Β5) Γείωση κτιρίων υποσταθμών και βιομηχανιών

Β5) Θεμελιακή γείωση (θεσπίστηκε το 2006)

Το ηλεκτρόδιο τοποθετείται στο περιμετρικό θεμέλιο του κτηρίου και συνδέεται κατάλληλα με τον οπλισμό. Σε περιπτώσεις που υπάρχει μόνωση κατά της υγρασίας, πρέπει το ηλεκτρόδιο να τοποθετηθεί προς την πλευρά του εδάφους, ώστε να υπάρχει αγώγιμη σύνδεση με το έδαφος. Αν οι διαστάσεις των πλευρών του κτηρίου είναι μεγάλες (>10 m), συνιστώνται και εγκάρσιες συνδέσεις του περιμετρικού γειωτή, έτσι ώστε κανένα σημείο του υπογείου να μην απέχει πάνω από 10 m από τον γειωτή. Γενικά δεν απαιτείται κάτι τέτοιο από τον ΕΛΟΤ HD 384 ή τον ΕΛΟΤ HD 60364-5-64, όπως δεν απαιτείται και η δημιουργία βρόχων 20m x 20m, ειδικά για τις κατοικίες, αλλά σε μεγάλα κτήρια και ειδικά κτήρια που έχουν ειδικές απαιτήσεις γειώσεων (π.χ. νοσοκομεία για τα χειρουργεία ή τις μονάδες εντατικής) ή έχουν ηλεκτρονικό εξοπλισμό (π.χ. computer room) είναι συνήθης πρακτική.