Μέτρηση αντίστασης γείωσης (Δ’ Μέρος)

 

Ένα άρθρο, που θα έπρεπε όλοι οι διαχειριστές πολυκατοικιών να έχουν ευαγγέλιο αναρτημένο στους πίνακες κοινοχρήστων. Επίσης να μεριμνούν, μετά την κατασκευή μιας σοβαρής γείωσης σε όλες τις πολυκατοικίες, για την ετήσια συντήρησή τους,

δηλαδή, την επίσκεψη ενός σοβαρού επαγγελματία αδειούχου ηλεκτρολόγου, ο οποίος μια φορά το χρόνο θα περνούσε να κάνει τις απαραίτητες μετρήσεις-ελέγχους συσφίξεις κλπ, από όλες αυτές τις πολυκατοικίες.

 

 

Πάμε όμως να διαβάσουμε το άρθρο του Κου Σαρρή (για τις λοιπές πηγές ανατρέξτε στο σύνδεσμο στο τέλος)

 

Όπως έχει αναφερθεί στα τρία προηγούμενα μέρη του άρθρου σχετικά με τις μετρήσεις της αντίστασης γείωσης, το θέμα αυτό έχει πάρει ιδιαίτερη βαρύτητα και επικαιρότητα με την καθιέρωση της νέας ΥΔΕ

από τον 05.2011 γιατί στα πρωτόκολλα ελέγχου της υπάρχουν σαφείς αναφορές για τα αποτελέσματα των μετρήσεων γείωσης. Είναι αναμφίβολα γνωστό, ότι στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις καλή γείωση  σημαίνει και καλή προστασία από ηλεκτροπληξία.

 

Με αφορμή και αιτία όλων αυτών ξεκίνησε από τον γράφοντα η επεξεργασία και η συλλογή στοιχείων για το άρθρο αυτό, το οποίο λόγω μεγέθους διαχωρίστηκε  σε τέσσερα μέρη.

 

Στα τρία προηγούμενα μέρη (σε προηγούμενα τεύχη του ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΟΥ) είχαν αναπτυχθεί οι ενότητες:

 

Μέγιστη αποδεκτή τιμή αντίστασης γείωσης στις εγκαταστάσεις σε δίκτυα ΤΤ

 

Θεωρητικά, για διάταξη  διαφορικού ρεύματος με Ι_ΔΝ = I_α = 30 mA, προκύπτει μια πολύ μεγάλη R_{A ,} μεγαλύτερη από 1 ΚΩ, 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 Ι_ΔΝ = I_α = 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.

 

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 (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 I_α 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 μέρος του άρθρου.

 

 

Βέβαια είναι γνωστό σε όσους έχουν ασχοληθεί, ότι για να επιτευχθεί μια τέτοια αντίσταση γείωσης είναι πρακτικά μάλλον αδύνατη, ή οικονομικά ασύμφορη στα περισσότερα κτίρια της Αθήνας.

 

Ακόμη θα πρέπει εδώ να επαναληφθεί, ότι η μέτρηση γείωσης με βρόχο σφάλματος στα δίκτυα ΤΤ συμπεριλαμβάνει και το ηλεκτρόδιο γείωσης του ουδετέρου του υποσταθμού και όλες τις αντιστάσεις των αγωγών που λαμβάνουν μέρος στην μέτρηση.

 

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:

 

-Το I_α 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

 

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:

-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.

 

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

 

Εποχικός επηρεασμός στις μετρήσεις γείωσης

 

Στην εικόνα παρουσιάζονται οι διακυμάνσεις ειδικής αντίστασης εδάφους σε διάρκεια 20 μηνών, σε αργιλώδες έδαφος, σε ανοικτό χώρο ο οποίος δεν ποτίζεται και δεν καλλιεργείται.

Οι μετρήσεις έγιναν σε δύο διαφορετικά ραβδόμορφα (σημειακά) ηλεκτρόδια μήκους ενός και τριών μέτρων αντίστοιχα. Είναι εμφανές ότι, όσο η υγρασία του εδάφους αυξάνεται και η θερμοκρασία περιβάλλοντος αυξάνεται ταυτόχρονα, τόσο η αντίσταση γείωσης των ηλεκτροδίων μειώνεται.

 

Εκτός λοιπόν από την μορφή – δομή του εδάφους, οι συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας επιδρούν αποφασιστικά στα αποτελέσματα των μετρήσεων. Στις εκτεταμένες γειώσεις όπως οι θεμελιακές, η συμπεριφορά του ηλεκτροδίου είναι συνήθως σταθερότερη όσο βαθύτερα στο έδαφος είναι η θεμελίωση,

γιατί εκεί οι συνθήκες παραμένουν σχετικά σταθερές. Θα ήταν πολύ χρήσιμο να έχουμε παρόμοια στοιχεία μετρήσεων και από την Ελλάδα.

 

Κλείνοντας το θέμα των μετρήσεων αντίστασης γείωσης

 

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;

 

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.

 

Μερικές ακόμα επισημάνσεις:

 

-Θα πρέπει να προβλέπεται – να δίδεται εύκολη δυνατότητα αποσύνδεσης του συστήματος γείωσης για την μέτρηση του χωρίς να χρειάζεται παρέμβαση στους μετρητές ηλ. ενέργειας. Η απαίτηση αυτή υπάρχει στο πρότυπο ΕΛΟΤ HD 384 (άρθρο 542.4, κύριοι ακροδέκτες ή ζυγοί γείωσης).

 

-Ξεκινώντας μετρήσεις γείωσης για μια εγκατάσταση σε αρχικό έλεγχο, είναι χρήσιμο να συγκρίνονται στην συνέχεια με τις μετρήσεις των επανελέγχων της. Αν διαπιστώνονται αδικαιολόγητες διαφορές θα πρέπει να διερευνάται η αιτία έγκαιρα.

 

Ο γράφων δεν διεκδικεί το αλάθητο, θα χαρεί να έχει ανάδραση για όσα αναφέρθηκαν εδώ για τις μετρήσεις γείωσης και εύχεται η προσπάθεια της προσέγγισης που έγινε στο άρθρο αυτό να έχει συνέχεια και από άλλους ασχολούμενους με το θέμα.

Όσοι εμπλεκόμαστε με τις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, αν προσπαθούμε, θα τις κάνουμε ασφαλέστερες και αυτό το οφείλουμε σε όλους τους τελικούς καταναλωτές που τις χρησιμοποιούν.

 

electrologos.gr