Βρόχος σφάλματος (Z) – τι είναι;
Θα προσπαθήσω να εξηγήσω με όσο πιο απλό τρόπο είναι εφικτό, τι είναι ο ΒΡΟΧΟΣ σφάλματος.
Ένα πολύ μεγάλο θέμα στον ηλεκτρισμό είναι ο ΒΡΟΧΟΣ σφάλματός. Ένα θέμα που πρέπει να γίνει κατανοητό από όλους που εμπλέκονται με τον ηλεκτρισμό. Γι αυτό διάλεξα τρόπο εξήγησης αρκετά απλό, χωρίς πράξεις και τύπους, παρά μόνο α γίνει κατανοητό το τι ακριβώς είναι ο ΒΡΟΧΟΣ σφάλματος. Μια ένοια αρκετά ”παρεξηγημένη” από τους περισσότερους ηλεκτρολόγους. Απλό αν αφιερώσεις 15 λεπτά να διαβάσεις το παρόν και να σκεφτείς λίγα πράματα που φτιάχνεις καθημερινά.
Αρχικά ας ξεκαθαρίσουμε δύο λέξεις που μοιάζουν και πολλοί μπερδεύονται. Άλλο είναι ο Βρόγχος και άλλο ο Βρόχος!
Βρόγχος, έχει κυρίως ιατρικές – βιολογικές εξηγήσεις. Δηλαδή εν συντομία, είναι οι διακλαδώσεις της τραχείας στο εσωτερικό των πνευμόνων!! Βλέπε εικόνα παρακάτω…
Τι είναι ο Βρόγχος…
Ενώ ο ΒΡΟΧΟΣ είναι ένας…. κύκλος! Προέρχεται από τη λέξη θηλιά, ένα σχοινί που δένεται με συγκεκριμένο τρόπο.
Οπότε εμείς δε θα ασχοληθούμε με την ιατρική, αλλά με τον ηλεκτρισμό και τι σχέση έχει αυτός με το Βρόχο σφάλματος!
Επειδή πολλοί ηλεκτρολόγοι ακούνε ή χρησιμοποιούνε τη λέξη βρόχος σφάλματος, χωρίς να έχουν καταλάβει απόλυτα τι ακριβώς είναι αυτός ο βρόχος, είπα να το αναλύσω ελαφρώς και με πολύ απλό τρόπο να το καταλάβουμε όλοι.
Έτσι, στον ηλεκτρισμό επιλέχθηκε η λέξη ΒΡΟΧΟΣ για να μας δώσει να καταλάβουμε ότι σε περίπτωση σφάλματος, το ρεύμα θα κάνει ένα κύκλο! Ένα κύκλο όμως πολύ συγκεκριμένο! Ένα κύκλο ο οποίος ξεκινά από το σημείο σφάλματος (πχ βραχυκύκλωμα μιας συσκευής) και καταλήγει ξανά στο… σημείο βραχυκυκλώματος ή η άμεση επαφή ενός αγωγού φάσης με έναν αγωγό προστασίας (γείωση ΡΕ), που σημαίνει ότι το ρεύμα μέσω της γείωσης θα γυρίσει στο σημείο που ακουμπάνε μεταξύ τους οι δύο αγωγοί και ου τω καθεξής!
Ο Βρόχος σφάλματος είναι πάρα πολύ σημαντικός… κύκλος, διότι αφορά την ασφάλεια των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων. Την ασφάλεια των γραμμών μας καθώς επίσης είναι επικίνδυνο να έχουμε ακόμη και πυρκαγιά!
Το παράδειγμα πριν με το βραχυκύκλωμα θα μου πείτε…. Αφού κάνει κύκλο μέχρι το σημείο που ενώθηκαν οι αγωγοί φάσης με γείωση τι τον σταματάει αυτόν τον κύκλο; Δε θα κάνει γύρω γύρω το ρεύμα συνέχεια; Σαφώς και θα είχαμε ένα ‘’γύρω γύρω’’ αλλά με καταστροφικές συνέπειες! Φανταστείτε ότι σε ένα βραχυκύκλωμα το ρεύμα που περνά μπορεί να είναι άπειρο! Υπό συνθήκες, χιλιάδες ή ακόμη και εκατομμύρια ampere!!!
Και τότε θα μου πείτε, πως σταματά αυτή η κυκλική διαδρομή; Εκεί έρχονται λοιπόν οι ασφάλειες!! Μια ασφάλεια, θα σταματήσει αυτό τον Βρόχο (κύκλο) που κάνει το ρεύμα και αν δεν υπήρχε θα είχαμε λιώσιμο των καλωδίων, φωτιές σε κατοικίες, γραφεία, βιομηχανίες κλπ.
Ένα βραχυκύκλωμα, έχει καταστροφικές συνέπειες όταν δεν υπάρχει ασφαλιστική διάταξη. Αν υπήρχε πχ μετασχηματιστής να αντέχει εκατομμύρια ampere σε περίπτωση βραχυκυκλώματος αυτά τα ampere θα διαπερνούσαν τους αγωγούς χωρίς να γίνει κάτι! Αυτό που θα συνέβαινε θα ήταν να καούν τα καλώδια στη διαδρομή του Βρόχου (κύκλου του ρεύματος) Άρα;
Άρα λοιπόν έχουμε ένα πολύ σημαντικό πράγμα που περιορίζει το σφάλμα, το Βρόχο! Την αντίσταση των καλωδίων. Στην ουσία το καλώδιο το ίδιο γίνεται ασφάλεια!! Αφού το διαπερνούν όσο περισσότερα ampere γίνεται και αυτό λιώνει, οπότε διακόπτει το κύκλωμα. Αν ο αγωγός αυτός θεωρητικά ήταν πολύ χοντρός, ας πούμε 2000mm2 θα καίγονταν;
Φυσικά και θα καίγονταν (αν και τα τυλίγματα του μετασχηματιστή είχαν αυτή τη διατομή) αλλά θα καίγονταν πιο αργά από έναν αγωγό που θα είχε διατομή 300mm2! Λογικό, έτσι δεν είναι;
Οπότε ο άνθρωπος τι ανακάλυψε μετά από ενάμιση αιώνα με ηλεκτρισμό; Ανακάλυψε τις ασφάλειες (από νωρίς….. κάπου εκεί όπου ανακαλύφθηκε ο ηλεκτρισμός, ανακαλύφθηκαν και οι ασφάλειες – απλά με τα χρόνια εξελίχθηκαν) οι οποίες αντέχουν πολύ μικρότερα ρεύματα από τα άπειρα που μπορεί να αντέξει ένας τεράστιος σε διατομή αγωγός.
Όταν ακούτε λοιπόν Βρόχος σφάλματος θα φαντάζεστε έναν κύκλο. Μία κυκλική διαδρομή που κάνει το ρεύμα σε περίπτωση σφάλματος για να ξαναφτάσει στο ίδιο σημείο που ξεκίνησε.
Αυτό λοιπόν που εμείς θέλουμε ο βρόχος να είναι όσο το δυνατόν πιο αγώγιμος! Η διαδρομή του ρεύματος να είναι όσο το δυνατόν ευκολότερη, να φτάσει γρήγορα κοντά στο σημείο του βραχυκυκλώματος. Γιατί λέω κοντά; Γιατί είπαμε βάζουμε ασφάλειες στις γραμμές μας, οπότε κάπου εκεί, στον ηλεκτρολογικό μας πίνακα, η αντίστοιχη ασφάλεια του βραχυκυκλώματος θα πέσει.
Έτσι, γλυτώνει και ο αγωγός από κάψιμο και το σπίτι μας από πυρκαγιά!
Μην αρχίσω τώρα λεπτομέρειες για ασφάλειες και διατομές και τι ασφάλεια πρέπει να βάζουμε. Αυτά είναι τα γνωστά και γραμμένα πολλές φορές, αλλά μη φάμε χρόνο τώρα λέγοντας σας και άσχετα (σχεδόν) με το βρόχο σφάλματος.
Πως πετυχαίνουμε καλύτερη αγωγιμότητα; Άρα γρήγορο κάψιμο (πέσιμο αν αυτόματη) της ασφάλειας στον πίνακα μας;
Με καλή γείωση, όσο το δυνατόν χαμηλότερα Ω τόσο γρηγορότερα θα πέσει η ασφάλεια. Όμως δεν αρκεί μόνο η γείωση! Θέλουμε και μικρή αντίσταση χαλκού, άρα όσο μεγαλώνει το μήκος ενός κυκλώματος έχουμε λιγάκι θέμα. Επειδή ο χαλκός έχει μια αντίσταση από μόνος του σαν αγωγός, όσο μεγαλώνει το μήκος του αγωγού, τόσο μεγαλώνει η αντίσταση, άρα φτάνουμε σε ένα σημείο που μπορεί και να μη πέσει η ασφάλεια σε περίπτωση σφάλματος ή να πέσει, αλλά όχι στους προβλεπόμενους χρόνους. Να καθυστερήσει πολύ παραπάνω από το προβλεπόμενο οπότε να καεί ο αγωγός, ή κάποια άλλη ασφάλεια που είναι πιο κοντά στο μετασχηματιστή.
Ένας λόγος που η ΔΕΗ βάζει πυκνά πυκνά μετασχηματιστές και δεν αφήνει στο έλεος των….βρόχων τις γειτονιές είναι η σύντομη απόκριση των ασφαλιστικών διατάξεων. Φανταστείτε αντί 250kVA να έβαζε 3000kVA μετασχηματιστές και ο επόμενος να ήταν στα 3 χιλιόμετρα!! Τα σπίτια που ήταν απομακρυσμένα από τον μετασχηματιστή τους θα είχαν… λιγάκι θεματάκι!!
Κάπου εκεί πρέπει να κάνουμε επιλογές σε διατομές αγωγών και σε καμπύλες ασφαλειών.
Επαναλαμβάνω: ο ΒΡΟΧΟΣ σφάλματος είναι: Η κυκλική διαδρομή που κάνει το ρεύμα από το σημείο βραχυκυκλώματος > γη > μετασχηματιστής ΔΕΗ > ηλεκτρικός πίνακας > ασφάλεια > στοπ!
Μη ξεχνάμε ότι πολύ σημαντικό στον Βρόχο σφάλματος είναι ο χρόνος που χρειάζεται η ασφάλεια για να πέσει. Όσο πιο γρήγορα, τόσο καλύτερο. Καλύτερο για τα καλώδιά μας και για το λοιπό ηλεκτρολογικό υλικό που είναι άμεσα συνδεδεμένο με το βραχυκύκλωμα.
Σαν ένα αυτοκίνητο. Μπορείς να το πηγαίνεις στον κόφτη για λίγα δέκατα, αν το συνεχίσεις για ώρα αρκετή με 2α και 6500 σαλ και να ακούγεται ο κόφτης γκ γκ γκ γκ γκ…. Τότε σίγουρα θα μαζεύουμε βαλβίδες και πιστόνια από την άσφαλτο
Σύστημα ΤΝ και σύστημα ΤΤ – έχει σχέση ο βρόχος σφάλματος, ανάλογα σε ποιο σύστημα είμαστε;
Ναι. Σε σύστημα πχ ΤΤ δε μπορούμε να χρησιμοποιούμε ασφάλειες τήξεως διότι για να επιτευχθεί μικρή αντίσταση στο βρόχο και να πέσει γρήγορα η ασφάλεια είναι πολύ δύσκολο λόγω της αντίστασης της γης, οπότε δε θα πέσει (καεί) σε προβλεπόμενους χρόνους και προτείνονται ασφάλειες ακαριαίας λειτουργίας.
Βρόχος σφάλματος σε ΤΤ
Ενώ σε σύστημα ΤΝ η ‘’δουλειά’’ γίνεται ευκολότερη μέσω του ουδέτερου αγωγού, επειδή είναι ταυτόχρονα και αγωγός προστασίας. Εκεί μπορούμε να έχουμε τήξεως.
Βρόχος σφάλματος σε ΤΝ
Ποιοι είναι οι προβλεπόμενοι χρόνοι απόκρισης ασφαλιστικών διατάξεων σε ένα βρόχο σφάλματος;
Οι προβλεπόμενοι χρόνοι λειτουργίας των ασφαλειών αναφέρονται στους παρακάτω πίνακες…
Όπως καταλαβαίνετε, σχεδόν σε όλα τα σημαντικά κομμάτια του ηλεκτρισμού, το Α και το Ω είναι η γείωση. Μια καλή γείωση έχουμε αναφερθεί άπειρες φορές ότι σώζει καταστάσεις. Και βλέπετε και δω, σε περιπτώσεις σφάλματος μόνο με μια καλή γείωση θα κάνει τη δουλειά του όπως πρέπει ένας Βρόχος σφάλματος.
Θα επαναλάβω ακόμη μια φορά να το καταλάβουμε, είναι πολύ απλό:
Βρόχος σφάλματος είναι ένας κύκλος που κάνει το ρεύμα σφάλματος (πχ βραχυκύκλωμα) από το σημείο ή τη συσκευή που βραχυκυκλώνει, μέχρι να ξαναφτάσει στο σημείο. Κάπου, σε όλο αυτό τον κύκλο, ‘’παρεμβάλλεται’’ μια ασφάλεια, η οποία πρέπει να πέσει όσο γρηγορότερα γίνεται ώστε να μη προκαλέσει βλάβες στη συγκεκριμένη γραμμή αλλά και σε όλη την εγκατάσταση.
Πως μπορώ να μετρήσω το βρόχο σφάλματος;
Αυτός ο βρόχος σφάλματος μετριέται με τα γνωστά σε όλους τους ηλεκτρολόγους, πολυόργανα εγκαταστάτη. Σε κάθε ΥΔΕ ηλεκτρικής εγκατάστασης που κάνουμε, επιβάλλεται να μετριέται το Ζ κάθε γραμμής ή όλης της εγκατάστασης. Το όργανο θα μας πιστοποιήσει ότι το κάθε κύκλωμα είναι εντάξει. Δηλαδή, θα ανταποκριθεί η αυτόματη ασφάλεια εντός προβλεπόμενων χρόνων και ampere που αντέχει το κάθε καλώδιο.
Θα ακολουθήσει άρθρο πιο ειδικό – αναλυτικό σε λίγες ημέρες.
