ΒΡΕΙΤΕ ΜΑΣ ΣΤΟ FACΕBOOK (Ηλεκτρολογικές Ενημερώσεις) ΚΑΙ ΚΑΝΤΕ LIKE

Πέμπτη, 18 Ιανουαρίου 2018

Πόσα Ωμ πρέπει να είναι η αντίσταση γείωσης;



Το θέμα αυτό θα αναλυθεί ξεχωριστά για εγκαταστάσεις που τροφοδοτούνται από δίκτυα ΤΤ και για εγκαταστάσεις που τροφοδοτούνται από δίκτυα ΤΝ.

θα γίνεται μια προσπάθεια ώστε η παρουσίαση της ενότητας να είναι περισσότερο πρακτική και λιγότερο θεωρητική.


Μέγιστη αποδεκτή τιμή αντίστασης γείωσης στις εγκαταστάσεις σε δίκτυα ΤΤ

Ξεκινώντας με τις εγκαταστάσεις που τροφοδοτούνται από δίκτυα ΤΤ (άμεσης γείωσης) της Αττικής, οι απαιτήσεις για τις μετρήσεις αυτές είναι γενικά  απαιτητές και πρέπει να γίνονται πάντα στις νέες (στους αρχικούς ελέγχους) αλλά και στις παλιές εγκαταστάσεις (στους επανελέγχους τους).

Βέβαια, είναι σαφές ότι για να υπάρξει πραγματική προστασία στις εγκαταστάσεις αυτές με όργανα προστασίας μόνο μικροαυτομάτους ή ασφάλειες τήξεως (βάσει του ΕΛΟΤ HD 384), θα πρέπει η αντίσταση γείωσης του ηλεκτροδίου που προστατεύει την εγκατάσταση να είναι μικρότερη του 1,0 Ω. Αυτό είναι πρακτικά και οικονομικά πολύ δύσκολο να επιτευχθεί χωρίς ένα πολύ εκτεταμένο ηλεκτρόδιο όπως το δημόσιο δίκτυο ύδρευσης. Όμως, το δίκτυο  - ηλεκτρόδιο αυτό πρέπει να ξεχαστεί για τις εγκαταστάσεις της Αττικής (το ίδιο έχει συμβεί και σε άλλες πόλεις της Ευρώπης). Έτσι, ρόλο προστασίας στις εγκαταστάσεις αυτές αναλαμβάνουν οι διατάξεις διαφορικού ρεύματος, αν και όπως είναι γνωστό πρόκειται για πρόσθετο μέσο προστασίας.


Με βάση την παράγραφο 413.1.4.3  του ΕΛΟΤ HD 384, η εφαρμογή του υπολογισμού RA x Iα <= 50V δημιουργεί προβληματισμούς στην πράξη.
όπου: RA είναι το άθροισμα των αντιστάσεων του ηλεκτροδίου γείωσης και του αγωγού προστασίας,
Iα είναι το ρεύμα που εξασφαλίζει την αυτόματη απόζευξη της διάταξης προστασίας και αν η διάταξη προστασίας είναι μία διάταξη διαφορικού ρεύματος (ακαριαίας λειτουργίας ή με χρονική καθυστέρηση), όπου Iα είναι το ονομαστικό διαφορικό ρεύμα λειτουργίας της ΙΔΝ

Θεωρητικά, για διάταξη  διαφορικού ρεύματος με ΙΔΝ = Iα = 30 mA, προκύπτει μια πολύ μεγάλη RA , μεγαλύτερη από 1 ΚΩ (50V/0,03A=1667Ω), η οποία βέβαια κάθε άλλο παρά πραγματική προστασία θα μπορούσε να προσφέρει.

Βέβαια είναι γενικά γνωστό και αποδεκτό, ότι μια τέτοια αντίσταση γείωσης δεν εμπνέει καμιά σιγουριά. Για αυτό σε αρκετές χώρες, στην πράξη θέτουν το όριο αυτό πολύ χαμηλότερα (π.χ. 25V, 10V, 5V κλπ). Η μέγιστη επιτρεπτή τάση επαφής των 50 V αλλά και μικρότερες τάσεις από αυτήν, μπορεί να μην σκοτώνουν, αλλά σοκάρουν (κοινώς τινάζουν) τους ανθρώπους πολύ έντονα και ενοχλητικά.


Ένα μικρό παράδειγμα από την πράξη για σκέψεις και προβληματισμό:

Κλασική πολυκατοικία στην Αθήνα με 40 διαμερίσματα και μερικά καταστήματα, τα οποία πρέπει να προστατευτούν με ένα κοινό ηλεκτρόδιο γείωσης. Το ηλεκτρόδιο γείωσης της πολυκατοικίας (π.χ. τρίγωνο σε μπαζωμένο έδαφος) δίδει μια μεγάλη αντίσταση γείωσης π.χ. 50Ω.
Σε κάθε διαμέρισμα, στα καταστήματα του ισογείου αλλά και στα κοινόχρηστα υπάρχει μια διάταξη διαφορικού ρεύματος ΙΔΝ = Iα = 30 mA όπως προβλέπει η ηλεκτρολογική νομοθεσία , λειτουργεί σωστά και δεν έχει παρακαμφθεί, άρα προστατεύει και όλα είναι ηλεκτρολογικά σωστά (πολύ ωραία, θεωρητικά).


Όμως, σε διαμερίσματα και καταστήματα προκύπτουν διάφορα μικρορεύματα διαρροής, τα οποία δεν δημιουργούν συνθήκες απόζευξης στις διατάξεις διαφορικού ρεύματος τους, αλλά συγκεντρώνονται όλα αυτά τα ρεύματα στο ηλεκτρόδιο γείωσης και κάνουν όλα μαζί π.χ. 200 mA=0,2A.
Τότε στο ηλεκτρόδιο εμφανίζεται μια τάση ως προς την γη 50Ω x 0,2Α = 10V. Η τάση αυτή των 10V εμφανίζεται σε όλα τα μεταλλικά μέρη της πολυκατοικίας τα οποία είναι συνδεδεμένα με αγωγό προστασίας (γείωσης) της ηλεκτρικής εγκατάστασης, π.χ. τους ηλεκτρικούς θερμοσίφωνες.

Έχει διαπιστωθεί ότι έχουμε ανθρώπους «ηλεκτροευαίσθητους» αλλά και «ηλεκτροαναίσθητους».
Οι «ηλεκτροευαίσθητοι» ενοχλούνται πολύ και αισθάνονται άσχημα και με πολύ μικρές τάσεις επαφής, οι οποίες μπορεί να είναι και μικρότερες και από 10V. Τότε ακούγονται παράπονα όπως, μας τινάζει το ρεύμα στο μπάνιο, μας τσιμπάνε οι βρύσες κλπ.


Όμως τα πράγματα γίνονται επικίνδυνα αν και όταν σε ένα από όλα τα διαμερίσματα ή τα καταστήματα της πολυκατοικίας αφαιρεθεί (π.χ. λόγω διαρροών) ή παρακαμφθεί (π.χ. με bypass) η διάταξη διαφορικού ρεύματος του και υπάρξει σφάλμα μόνωσης σε κάποια ηλεκτρική συσκευή του.
Στο διαμέρισμα λοιπόν ή στο κατάστημα που αφαιρέθηκε η διάταξη διαφορικού ρεύματος του δημιουργείται μια μικρή διαρροή, π.χ. στο ψυγείο, η οποία δίδει ένα ρεύμα σφάλματος π.χ. 1Α . Με ένα τέτοιο ρεύμα κανένας συνηθισμένος μικροαυτόματος (π.χ. Β10Α) ή ασφάλεια τήξεως δεν θα διακόψει.
Όμως τότε η τάση επαφής στο ηλεκτρόδιο των 50Ω θα ξεπεράσει τα 50V (1,2A*50Ω=60V)(γιατί αθροίζονται εκεί και τα μικρορεύματα των άλλων εγκαταστάσεων του κτιρίου) και τότε όλα τα μεταλλικά μέρη των ηλεκτρικών συσκευών  όλων των διαμερισμάτων και των καταστημάτων που διασυνδέονται με τους αγωγούς προστασίας, οι οποίοι καταλήγουν στο ηλεκτρόδιο γείωσης, αρχίζουν να γίνονται πολύ επικίνδυνα.

Σε αυτήν την περίπτωση και οι διατάξεις διαφορικού ρεύματος των άλλων διαμερισμάτων ή καταστημάτων δεν είναι σίγουρο ότι θα αντιδράσουν, γιατί δεν ανιχνεύουν το ρεύμα διαρροής, επειδή αυτό παράγεται από άλλη εγκατάσταση την οποία δεν επιτηρούν.
Συμπερασματικά, η ασφάλεια των εγκαταστάσεων του κτιρίου αυτού χωρίς πολύ χαμηλή αντίσταση γείωσης είναι σε κίνδυνο. 


Αν στον παραπάνω τύπο λάβουμε υπόψη για το Iα μόνο τα κύρια μέσα προστασίας τους μικροαυτομάτους, θα πρέπει η αντίσταση γείωσης των ηλεκτροδίων να είναι εξασφαλισμένα μικρότερη του 1Ω με βάση τον παρακάτω πίνακα, ώστε να υπάρχει πραγματική προστασία όπως έχει αναφερθεί σε προηγούμενο άρθρο.



Πως μπορούν να προστατευθούν οι καταναλωτές σε αυτές τις περιπτώσεις; Ποια μέγιστη τιμή γείωσης θα μπορούσε να είναι αποδεκτή;

Με βάση τα αναφερθέντα ο γράφων έχει να θέσει σε σκέψη και προβληματισμό μια πρόταση:

-Στον υπολογισμό RA x Iα <= 50V (όταν και αν χρησιμοποιείται), της παραγράφου 413.1.4.3 του προτύπου ΕΛΟΤ HD384, προτείνεται να γίνουμε αυστηρότεροι του προτύπου και να υπολογίζεται τάση επαφής αντί των 50V μια τάση πολύ μικρότερη, π.χ. 3V για να υπάρχει μεγαλύτερη σιγουριά και για τον ηλεκτρολόγο αλλά και για τους χρήστες της εγκατάστασης .

-Το Iα να υπολογίζεται με βάση το πόσες διατάξεις διαφορικού ρεύματος των εγκαταστάσεων ή της εγκατάστασης μπορούν να βρεθούν στην ίδια φάση και τα ρεύματα τους να καταλήγουν στο κοινό ηλεκτρόδιο γείωσης. Ακραία κατάσταση θα πουν κάποιοι βέβαια, αλλά μην ξεχνάμε, συζητάμε για μια πρόταση.

- Να ενημερώνονται σαφώς και συστηματικά όλοι οι χρήστες των εγκαταστάσεων που συνδέονται στο συγκεκριμένο ηλεκτρόδιο γείωσης για ‘’ηλεκτρολογική  πειθαρχία’’ στο κτίριο. Αυτό θα σημαίνει συστηματικό έλεγχο καλής λειτουργίας των μέτρων προστασίας και σε καμία περίπτωση παράκαμψη ή αφαίρεση των διατάξεων διαφορικού ρεύματος όπως και μη τήρηση των μέγιστων επιτρεπτών ρευμάτων των αγωγών.

-Να συμφωνείται συχνότερος επανέλεγχος των μέτρων προστασίας των εγκαταστάσεων του κτιρίου για μείωση του ρίσκου.  Σίγουρα η πρόταση αυτή χρειάζεται ευρύτερη συζήτηση και επεξεργασία και ο γράφων θα χαρεί να έχει ανάδραση από τον ηλεκτρολογικό κλάδο. Όμως έτσι θα υπάρχει μια ξεκάθαρη αφετηρία αναφοράς και βέβαια η αποσύνδεση των γειώσεων από το δημόσιο δίκτυο ύδρευσης.


Μέγιστη αποδεκτή τιμή αντίστασης γείωσης στις εγκαταστάσεις σε δίκτυα ΤΝ

Το ερώτημα που τίθεται συχνά σε αυτές τις περιπτώσεις σφάλματος είναι, με ποιες  αντιστάσεις γείωσης και με ποιο ρεύμα μέσω του ηλεκτροδίου γείωσης προς γη αρχίζει να γίνεται επικίνδυνη μια εγκατάσταση σε περίπτωση
πλήρους διακοπής του PEN; 
Στην περίπτωση αυτή το αποκομμένο τμήμα συμπεριφέρεται περίπου σαν ΤΤ
Απαντήσεις στο ερώτημα αυτό δίνει ο παρακάτω πίνακας.





Από τον πίνακα αυτόν προκύπτει ξεκάθαρα ότι η επικινδυνότητα γίνεται μεγαλύτερη όσο αυξάνεται  το ρεύμα προς γη (το οποίο σε αυτές τις περιπτώσεις εξαρτάται κυρίως από καταναλώσεις) και όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση γείωσης του ηλεκτροδίου.  Μερικά παραδείγματα για προβληματισμό με βάση τον πίνακα αυτόν:

Μια γραμμή που ασφαλίζεται με αυτόματη ασφάλεια Β10Α και η οποία για να κάνει απόζευξη εντός προκαθορισμένου χρόνου 5 sec θα πρέπει να διαρρέεται από ρεύμα 2,5*Ιον=2,5*10=25Α.
Η πιθανή αντίσταση αγωγών ΡΕ είναι 0,5Ω.
Η τάση επαφής στα μεταλλικά μέρη θα πρέπει να είναι μικρότερη από 50V. Για να συμβεί αυτό θα πρέπει η αναγκαία τιμή του ηλεκτροδίου γείωσης να είναι:
Rγ+Rαγωγών=V/I=50/25=2 άρα Rγ=1,50 Ω

-Σε μια εγκατάσταση σε δίκτυο TN το ηλεκτρόδιο γείωσης της με 5Ω αντίσταση γείωσης δεν παρέχει ασφάλεια σε περίπτωση διακοπής του PEN και όταν χρειαστεί να ρέει ρεύμα προς το ηλεκτρόδιο μεγαλύτερο από 9,3 Α γιατί τότε η τάση επαφής ξεπερνά τα 50V. 

V=I*(Rγ+Rαγωγών)=9,3*(5+0,5)=51.15V

-Για τους ίδιους λόγους σε μια εγκατάσταση σε δίκτυο TN το ηλεκτρόδιο γείωσης της με 20Ω αντίσταση γείωσης δεν παρέχει ασφάλεια σε περίπτωση διακοπής του PEN και όταν χρειαστεί να ρέει ρεύμα προς το ηλεκτρόδιο μεγαλύτερο από 2,5 Α. 

V=I*(Rγ+Rαγωγών)=2,5*(20+0,5)=51.25V

Επομένως και στις εγκαταστάσεις σε δίκτυα ΤΝ η χαμηλή αντίσταση γείωσης προσφέρει ουσιαστική προστασία και σε περιπτώσεις διακοπής του PEN.



Συμπερασματικά, πόσα Ωμ πρέπει να είναι η αντίσταση γείωσης της μετρούμενης εγκατάστασης;

Η απλή απάντηση είναι, όσο λιγότερα τόσο ασφαλέστερη θα είναι η ηλεκτρική εγκατάσταση. Η ακριβέστερη απάντηση πρέπει να είναι, τόσα όσα χρειάζονται για να εξασφαλίζεται η σωστή λειτουργία των μέτρων προστασίας που έχει ορίσει η νομοθεσία και που έχουν επιλεγεί στην εγκατάσταση με την μετρούμενη γείωση.
Αν όχι, ή το σύστημα γείωσης χρειάζεται βελτίωση (ένα άλλο μεγάλο και βασικό θέμα…), ή τα μέτρα προστασίας χρειάζονται αλλαγή, βελτίωση ή και τα δύο. Επίσης μπορεί ο επανέλεγχος των μέτρων προστασίας της εγκατάστασης να πρέπει να γίνεται συχνότερα από τα μέγιστα όρια που δίδει η νομοθεσία.
Ο ορισμός αυθαίρετων τιμών για τα όρια των μετρήσεων γείωσης χωρίς στοιχεία, χωρίς αιτιολόγηση, δημιουργεί κινδύνους και λανθασμένα συμπεράσματα και πολλές φορές και λανθασμένες αποφάσεις. 


Θεωρητικά βέβαια υπάρχει ένας διαχωρισμός ευθυνών: Στα δημόσια ηλεκτρικά δίκτυα διανομής χαμηλής τάσης ο διαχειριστής του δικτύου διανομής (π.χ. ΔΕΔΔΗΕ Α.Ε.) έχει την ευθύνη για την ασφαλή λειτουργία του δικτύου του μέχρι και τον μετρητή ή τον υποσταθμό του πελάτη. Μετά τον μετρητή ή τον υποσταθμό, την ευθύνη της ασφαλούς λειτουργίας της ηλεκτρικής εγκατάστασης την έχει ο ηλεκτρολόγος που υπογράφει την Υπεύθυνη Δήλωση Εγκαταστάτη της εγκατάστασης αυτής.

Εδώ τίθεται ένα ερώτημα: Είναι υποχρεωμένος ο πελάτης, ο ιδιοκτήτης μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης  να λαμβάνει μέτρα προστασίας για όλες τις απρόβλεπτες αλλαγές ή για τις αστοχίες του δικτύου διανομής;
Βέβαια το ίδιο ερώτημα τίθεται και για τον ηλεκτρολόγο για τον οποίο ο γράφων έχει να θέσει μια πρόταση:


Ο ηλεκτρολόγος που αναλαμβάνει την ευθύνη μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης θα είναι χρήσιμο να κάνει μια πρακτική εκτίμηση ρίσκου για την σταθερότητα και την προστασία που παρέχει η γείωση της εγκατάστασης του.

Για παράδειγμα, υπόγειο ή εναέριο δημόσιο δίκτυο διανομής, απόσταση από τον υποσταθμό, ηλικία δικτύου διανομής, συχνότητα βλαβών του δικτύου διανομής, πυκνότητα γειτονικών ηλεκτροδίων, συνθήκες εδάφους, δυνατότητες χρήσης πρόσθετων ηλεκτροδίων κλπ.  Με βάση τα αποτελέσματα του, να ενημερώνει τον πελάτη του και να αποφασίζουν από κοινού για τα εκτός από τα απαιτούμενα από την νομοθεσία μέτρα προστασίας, με σχέσεις κόστους – αποτελεσματικότητας.

Από την προσέγγιση αυτή μπορεί να προκύψουν και άλλες λύσεις ή ιδέες. Όπως π.χ. αν τα μέτρα προστασίας είναι τα καλύτερα που μπορούν να ληφθούν, αν οι δυνατότητες βελτίωσης της γείωσης  έχουν ελαχιστοποιηθεί ή αν είναι οικονομικά ασύμφορες, αν το δίκτυο διανομής έχει προβληματική λειτουργία, τότε ίσως ο επανέλεγχος των μέτρων προστασίας της εγκατάστασης θα πρέπει να συμφωνηθεί σε μικρότερα χρονικά διαστήματα από αυτά που ορίζει η νομοθεσία, όπως έχει αναφερθεί και παραπάνω. Έτσι, τυχόν προβλήματα που αφορούν την ασφαλή λειτουργία της εγκατάστασης μπορεί να εντοπιστούν έγκαιρα και πριν δημιουργήσουν επικίνδυνες καταστάσεις.


Ο ηλεκτρολόγος που αναλαμβάνει την ευθύνη μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης και υπογράφει Υπεύθυνη Δήλωση Εγκαταστάτη είτε σε αρχικό έλεγχο, είτε σε επανέλεγχο, θα πρέπει να ελέγχει, να μετρά, να σκέπτεται, να παρατηρεί, γενικά να σκέφτεται ηλεκτρολογικά, να ενημερώνει - να συζητά με τον ιδιοκτήτη της και να αποφασίζει. Θα πρέπει ακόμη να ληφθεί υπόψη, ότι ο υπογράφων σε έναν επανέλεγχο αναλαμβάνει την ευθύνη για ότι γίνει και από όποιους έχει γίνει μέχρι τότε στην εγκατάσταση. Όλα αυτά, για να ελαχιστοποιηθεί το ρίσκο και η πιθανότητα στο να μη συμβεί ατύχημα από ηλεκτρικά αίτια στην εγκατάσταση.
Γιατί τότε ισχύει για τον ηλεκτρολόγο η 11η εντολή: Ου μπλέξεις….


Επίσης μπορείτε να διαβάσετε για τα όρια αντίστασης γείωσης σε Ευρωπαικές χώρες