Γείωση και είδη ηλεκτροδίων γείωσης - τρόπος τοποθέτησης - Grounding and types of ground electrodes


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.

 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 ηλεκτρόδιαΈνας 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.


Διάβρωση ηλεκτροδίων 

Η διάβρωση που μπορεί να υποστεί ένα ηλεκτρόδιο γειώσεως στη γη είναι δύο ειδών.


 Ιδιοδιάβρωση 
Το μέταλλο υφίσταται την επίδραση μόνο του, λόγω του περιβάλλοντος του εδάφους και όχι άλλου μετάλλου γειώσεως.Υπάρχει η αντίληψη ότι ο χαλκός εντός του σκυροδέματος διαβρώνει τον οπλισμό του κτιρίου. Αυτό είναι λάθος. . Όπως αναφέρει η διεθνής βιβλιογραφία αλλά και τα σχετικά Πρότυπα IEC, δεν υπάρχει κανένας κίνδυνος εφόσον τοποθετηθεί εντός της θεμελίωσης, όπως εξάλλου ισχύει και για το χάλυβα. Ο λόγος είναι ότι το ηλεκτροχημικό δυναμικό κάθε υλικού εξαρτάται από το ίδιο το υλικό αλλά και από το υλικό που το περιβάλλει. Στο σκυρόδεμα ο χάλυβας αποκτά το ίδιο ηλεκτροχημικό δυναμικό με το χαλκό και ως εκ τούτου δεν υπάρχει κίνδυνος διάβρωσης.Διαπιστώθηκε ότι ηλεκτρόδια γειώσεως από γαλβανισμένο χάλυβα μέσα σε σκυρόδεμα πρακτικά δεν διαβρώνονται, έχουν αντέξει πάνω από 100 έτη χωρίς σοβαρές αλλοιώσεις.

• Έχουμε όμως ηλεκτροχημική διάβρωση όταν ηλεκτρόδιο χάλυβα βρίσκεται σε διαφορετικό περιβάλλον πχ. εντός σκυροδέματος και μέσα σε χώμα. Αυτό διότι ο χάλυβας στο σκυρόδεμα και στο χώμα έχει διαφορετικό δυναμικό. Έχουν παρατηρηθεί καταστρεπτικές διαβρώσεις γειωτών στο έδαφος που ήταν βραχυκυκλωμένοι με γειωτές σε σκυρόδεμα.

Διάβρωση επαφής ή ηλεκτροχημική διάβρωση ή ηλεκτρολυτική διάβρωση

Είναι λίγο πολύ γνωστό ότι όταν χάλκινα και χαλύβδινα υλικά έρχονται σε άμεση επαφή μεταξύ τους μέσα σε ένα περιβάλλον με υγρασία, σύντομα θα υπάρξει διάβρωση του χαλύβδινου λόγω ηλεκτρόλυσης με τα συνεπαγόμενα αρνητικά αποτελέσματα.
Αυτό συμβαίνει μεταξύ όλων των μετάλλων με μεγάλη διαφορά ηλεκτρολυτικής τάσης η οποία είναι συνάρτηση του «μέσου» (περιβάλλον) μέσα στο οποίο έρχονται σε επαφή.Κάθε μέταλλο αναπτύσσει ένα ηλεκτροχημικό δυναμικό, μια τάση μεταξύ αυτού και της άπειρης γη, που εξαρτάται από το μέταλλο και το περιβάλλον έδαφος. Αν ενωθούν δυο μέταλλα και υπάρχει διαφορά στην ηλεκτροχημική τους τάση , τότε ρέει ένα ρεύμα ιόντων μετάλλου του γειωτή μέσα στο έδαφος από το αρνητικό στο θετικό ηλεκτρόδιο. Στη γραμμή σύνδεσης το ρεύμα είναι από το θετικό προς το αρνητικό πόλο. Έτσι αφαιρείται μέταλλο από τον ηλεκτροαρνητικό γειωτήή τον πλέον ηλεκτροαρνητικό γειωτή .

Στην περίπτωση μάλιστα των γειώσεων, όπου χαλκός και χάλυβας συνδέονται εντός εδάφους (χώμα) ο χάλυβας με αρνητική ηλεκτρολυτική τάση διαβρώνεται ταχύτατα από το χαλκό (θετική τάση).
Η πλειονότητα θεωρεί ότι με τη χρήση διμεταλλικών επαφών η επικάλυψη των συνδέσεων με πίσσα ή ακόμα κάνοντας τη σύνδεση εντός φρεατίου, πετυχαίνουν την πλήρη εξάλειψη της διαδικασίας της ηλεκτρόλυσης. Δυστυχώς αυτό είναι λάθος και μπορεί να περιορίσει τη διάρκεια ζωής μιας γείωσης σε μερικούς μόλις μήνες. Ο λόγος είναι ότι ναι μεν δεν υφίστανται διάβρωση στη σύνδεση μεταξύ τους λόγω των παραπάνω μέτρων, αλλά αυτό δεν σταματά την ηλεκτρόλυση λόγω του ότι βρίσκονται στο ίδιο και συγκεκριμένο μέσον το χώμα, μέσω του οποίου ο χάλυβας με αρνητική ηλεκτρολυτική τάση διαβρώνεται ταχύτατα από το χαλκό (θετική τάση).Ακόμα και αν δεν έχουμε σύνδεση των δυο γειωτών μέσω αγωγού, υπάρχει πάντα μια ασθενής σύνδεση μέσω του εδάφους, που προκαλεί καταστροφή του πλέον ηλεκτροαρνητικού γειωτήΠρέπει να αποφεύγεται: • ο παραλληλισμός δυο ηλεκτροδίων από ανόμοια υλικά
• ή ίδιων ηλεκτροδίων σε διαφορετικά περιβάλλοντα εδάφους.
• Γειώσεις αλεξικέραυνων απομονώνονται από το υπόλοιπο δίκτυο με σπινθηριστές 1,5-2KV

Αντίθετα με την παραπάνω περίπτωση, σε μία θεμελιακή γείωση όπου χαλκός και χάλυβας είναι συνδεδεμένοι ηλεκτρικά μέσα σε σκυρόδεμαδεν παρουσιάζεται καμία διάβρωση, μια που μέσα στο συγκεκριμένο μέσον οι ηλεκτρολυτικές τους τάσεις είναι πάρα πολύ κοντά.
Προτείνεται ως υλικό ηλεκτροδίων στις θεμελιακές γειώσεις: 
• χάλυβας γαλβανισμένος
Σε ηλεκτρόδια γειώσεως μέσα στο χώμα : 
• χαλκός
• ηλεκτρόδια από χάλυβα με 1 mm επιχάλκωση ή επιμολύβδωση
• ανοξείδωτος χάλυβας τύπου V4A (μπορούν όμως να προκαλέσουν διάβρωση σε παρακείμενα χαλύβδινα μέταλλα ή σωληνώσεις.)

Ηλεκτροχημική διάβρωση

  Έχουμε στις περιπτώσεις όταν:

 > έχουμε βραχυκύκλωμα μεταξύ δύο γειωτών και όταν επιπλέον έχουμε
 > ίδιο μέταλλο σε διαφορετικό περιβάλλον πχ σε χώμα και σε σκυρόδεμα.
> διαφορετικά μέταλλα πχ. σίδηρος και χαλκός.
> Όχι παράλληλη σύνδεση με γειωτές Cu ηλεκτροχημική διάβρωση Fe

Θεμελιακή Γείωση

Είναι αποδεκτή η κατασκευή θεμελιακής γείωσης με χάλκινα υλικά (ταινία - αγωγός - σφικτήρες) και γενικά η σύνδεση χαλκού - χάλυβα εντός σκυροδέματος.

Δεν πρέπει οι αναμονές που αφήνονται από την θεμελιακή γείωση μίας κατασκευής προς το περιβάλλον υπέδαφος (χώμα) να κατασκευάζονται από χάλυβα παρά μόνο από χαλκό. Π.χ. αναμονές προς το "ρολόι" της ΔΕΗ στην εξωτερική περίφραξη του κτιρίου. Εδώ ο ίδιος ο χάλυβας που στο σκυρόδεμα παρουσιάζει θετική ηλεκτρολυτική τάση διαβρώνει τον "εαυτό" του που στο χώμα έχει αρνητική ηλεκτρολυτική τάση. 

 Απαγορεύεται η απ΄ ευθείας σύνδεση υπόγειων παροχών κοινωφελών δικτύων, σωλήνων, κλπ. με τη θεμελιακή γείωση εφ' όσον αυτές είναι χαλύβδινες. Για τον παραπάνω λόγο είναι προφανές ότι ο χαλύβδινος σωλήνας θα διαβρώνεται με μεγάλη ταχύτητα. Το σωστό είναι η σύνδεση, όπου απαιτείται, να γίνεται μέσω σπινθηριστή αμέσως μετά την είσοδο του δικτύου εντός του κτιρίου ή εντός φρεατίου.

Δεν συνδέουμε υπογείως θεμελιακές γειώσεις γειτονικών κτιρίων με χαλύβδινους αγωγούς παρά μόνο χάλκινους.

Συμβατικές Γειώσεις (θαμμένες στο έδαφος)

Δεν συνδέουμε ποτέ χαλύβδινα ηλεκτρόδια γείωσης με χάλκινο αγωγό ανεξάρτητα του εάν έχουμε λάβει μέτρα προστασίας για το σημείο σύνδεσής τους (διμεταλλικά, πίσσα, κλπ). Η σύνδεση αυτή μπορεί να γίνει μόνον εάν ο χάλκινος αγωγός είναι επικασσιτερωμένος ή μονωμένος με ηλεκτρομονωτικό υλικό πχ PVC και επί πλέον το σημείο σύνδεσης τοποθετηθεί μέσα σε φρεάτιο και προστατευτεί με θερμή πίσσα.

Δεν πραγματοποιούμε ισοδυναμικές συνδέσεις γεφυρώνοντας άμεσα είτε στο έδαφος, είτε στο εσωτερικό κτιρίου,χάλκινα ηλεκτρόδια γείωσης με υπόγειους χαλύβδινους σωλήνες παροχών του κτιρίου (π.χ. φυσικό αέριο ή ύδρευση) ή το αντίθετο (χαλύβδινο ηλεκτρόδιο γείωσης με χάλκινους σωλήνες). Η ισοδυναμική αυτή σύνδεση πρέπει να γίνεται μόνον με τη χρήση σπινθηριστή.

Δεν επιτρέπεται οι αγωγοί καθόδου ενός ΣΑΠ (Συστήματος Αντικεραυνικής Προστασίας) εφ' όσον καταλήγουν σε συμβατικό σύστημα γείωσης από χάλυβα, να εγκιβωτίζονται σε υποστηλώματα του κτιρίου.


Δείτε περισσότερα για την κατασκευή θεμελιακής γείωσης

Δείτε επίσης:ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ Η ΓΕΙΩΣΗhttp://oaedhlectrologoi.blogspot.gr/2015/12/blog-post_17.html
ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΙΩΣΕΩΝ (ΑΜΕΣΗ ΚΑΙ ΕΜΜΕΣΗ ΓΕΙΩΣΗ)http://oaedhlectrologoi.blogspot.gr/2015/12/blog-post_36.html
ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΘΕΜΕΛΙΑΚΗΣ ΓΕΙΩΣΗΣ
http://oaedhlectrologoi.blogspot.gr/2015/12/blog-post_86.html
ΟΡΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΓΕΙΩΣΗΣ ΕΥΡΩΠΑΙΚΩΝ ΧΩΡΩΝhttp://oaedhlectrologoi.blogspot.gr/2015/12/blog-post_21.html


Reblog https://oaedhlectrologoi.blogspot.com/
Reblog https://electricalnews.gr

Η γείωση σε μία ηλεκτρική εγκατάσταση αποτελεί τον κύριο και βασικό παράγοντα προστασίας του καταναλωτή από ηλεκτροπληξία.

Ιδιαίτερα στην περιοχή της Αθήνας, του Πειραιά και των προαστίων τους που προστατεύονται με άμεση γείωση, η κατάσταση χειροτερεύει αφού υπάρχουν γειώσεις με 100, 200, 500 και 1000 φορές μεγαλύτερη αντίσταση από εκείνη που επέβαλλαν και επιβάλλουν οι κανονισμοί, τόσο οι καταργηθέντες όσο και το πρότυπο ΕΛΟΤ HD 384 που τους αντικατέστησε.

Ο έλεγχος των συστημάτων γείωσης είναι απαραίτητος γιατί με τον καιρό, ιδιαίτερα σε διαβρωτικά εδάφη με μεγάλη υγρασία, με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι και με υψηλές θερμοκρασίες, που μπορούν να υποβαθμίσουν τις  ράβδους γείωσης του εδάφους και τις συνδέσεις τους, ο κίνδυνος εντείνεται.
Έτσι, αν και το σύστημα της γείωσης όταν αρχικά είχε εγκατασταθεί, είχε χαμηλή τιμή αντίστασης γείωσης, η τιμή της αντίστασης γείωσης μπορεί να αυξηθεί αν π.χ. οι ράβδοι γείωσης έχουν φθαρεί.
Γι 'αυτό και συνιστάται  η τιμή της αντίστασης γείωσης να ελέγχεται τουλάχιστον σε ετήσια βάση.  Κατά τη διάρκεια των περιοδικών ελέγχων, αν παρατηρηθεί αύξηση της αντίστασης γείωσης πάνω από το 20% , ο τεχνικός θα πρέπει να διερευνήσει την πηγή του προβλήματος, και να κάνει τη διόρθωση για τη μείωση της αντίστασης, με αντικατάσταση ή προσθήκη ράβδων στο έδαφος του συστήματος γείωσης.

Σε ποιες περιπτώσεις επιβάλει το πρότυπο την μέτρηση της αντίστασης γείωσης;

Τι απαιτήσεις δημιουργούνται για προστασία από ηλεκτροπληξία με αυτόματη διακοπή της τροφοδότησης

Σε περίπτωση σφάλματος από το οποίο μπορεί να προκύψει επικίνδυνη τάση επαφής, δημιουργείται από το πρότυπο ΕΛΟΤ HD 384 η απαίτηση για αυτόματη διακοπή της τροφοδότησης σε περίπτωση που θα συμβεί σφάλμα αμελητέας σύνθετης αντίστασης μεταξύ φάσεως και εκτεθειμένου αγώγιμου μέρους. 

Σύστημα ΤΝ-S
Αν το δίκτυο της ΔΕΗ που τροφοδοτεί την εγκατάσταση έχει σύστημα σύνδεσης των γειώσεων TN-S (ουδετέρωση), τότε με βάση το πρότυπο δεν προκύπτει απαίτηση μέτρησης της αντίστασης γείωσης.
Όμως κρίνεται σκόπιμο και προτείνεται να γίνεται μια μέτρηση και σε αυτές τις εγκαταστάσεις για να διαπιστώνεται το επίπεδο της προστασίας σε περίπτωση διακοπής του αγωγού ΡΕΝ (ουδετέρου)  από την πλευρά της 
τροφοδότησης.

Για ποιους λόγους δεν υπάρχει σαφής απαίτηση μέτρησης της αντίστασης γείωσης για τις εγκαταστάσεις ΤΝ

Στα δίκτυα ΤΝ-C-S όλα τα ηλεκτρόδια γείωσης των εγκαταστάσεων, του δικτύου διανομής χαμηλής τάσης και του ουδέτερου κόμβου του υποσταθμού είναι συνδεδεμένα στον αγωγό ΡΕΝ και λειτουργούν παράλληλα. Στα δίκτυα αυτά σε περίπτωση επαφής φάσεως με μεταλλικό μέρος συσκευής ή της εγκατάστασης, το ρεύμα σφάλματος δεν περνά από το ηλεκτρόδιο γείωσης της ηλεκτρικής εγκατάστασης. Στο σφάλμα αυτό το ηλεκτρόδιο γείωσης λειτουργεί για τη μείωση της τάσης επαφής που εμφανίζεται στο σημείο σύνδεσης ως προς γη.

Για αυτό το λόγο, στο μέχρι σήμερα ισχύον πρότυπο ΕΛΟΤ HD384 δεν τίθεται σαφής απαίτηση μέτρησης της αντίστασης γείωσης για τις εγκαταστάσεις αυτές, αλλά προβλέπονται μετρήσεις βρόγχου σφάλματος για να διαπιστωθεί αν τα μέτρα προστασίας που έχουν ληφθεί, διακόπτουν την τροφοδότηση σε χρόνο μικρότερο από 0,4 sec σε περίπτωση σφάλματος στα τερματικά κυκλώματα (π.χ πρίζες)

Απαίτηση για δίκτυα με σύστημα γειώσεων ΤΝ-(ουδετέρωση)
Σε δίκτυα με σύστημα ΤΝ-απαιτείται η αυτόματη διακοπή της τροφοδότησης να γίνεται εντός 0,4 sec σε συσκευές που τροφοδοτούνται από τερματικά κυκλώματα.Τερματικά είναι για παράδειγμα τα κυκλώματα που τροφοδοτούν πρίζες σούκο.Για την κάλυψη της απαίτησης αυτής θα πρέπει να ελέγχεται ο βρόγχος σφάλματος. Αν η αντίσταση του βρόγχου σφάλματος είναι μεγάλη, τότε υπάρχει πιθανότητα η ασφάλεια τήξεως ή ο μικροαυτόματος που προστατεύει τη γραμμή, να μην διακόψει το κύκλωμα στο χρόνο που απαιτείται, όταν συμβεί ένα βραχυκύκλωμα μεταξύ αγώγιμου μέρους και φάσης.Οι ελάχιστες τιμές που πρέπει να έχει ο βρόγχος σφάλματος κάθε κυκλώματος για να εξασφαλίζεται η παραπάνω απαίτηση, εξαρτώνται από τον τύπο και το μέγεθος της ασφάλειας ή του μικροαυτόματου που ασφαλίζει τη γραμμή. Οι ελάχιστες αποδεκτές τιμές αναφέρονται στο εγχειρίδιο.
Αν υπάρχουν αμφιβολίες σχετικά με την αντίσταση βρόγχου σφάλματος για την εξασφάλιση της αυτόματης διακοπής της τροφοδότησης ώστε σε περίπτωση σφάλματος να γίνεται εντός 0,4 sec, τότε θα πρέπει να τοποθετείται στο κύκλωμα αυτό διάταξη διαφορικού ρεύματος με ελάχιστο ρεύμα διαρροής 30mA.

Αυτό προκύπτει από το πρότυπο
Στην πράξη:Η ΚΥΑ (κοινή υπουργική απόφαση) ΦΑ’50/12081/642/26.07.2006 επιβάλλει να καλύπτονται όλα τα κυκλώματα ισχυρών ρευμάτων σε παλαιές και νέες ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με διάταξη ή διατάξεις διαφορικού ρεύματος με ελάχιστο ρεύμα διαρροής 30mA .Έτσι υπερκαλύπτεται η παραπάνω απαίτηση του προτύπου.

Σύστημα ΤΤ
Αν το δίκτυο της ΔΕΗ που τροφοδοτεί την εγκατάσταση είναι σύστημα TT, τότε όπως προκύπτει από την παράγραφο 612.6.2 υπάρχει απαίτηση μέτρησης της αντίστασης γείωσης και το πρότυπο αποδέχεται μόνο τον τρόπο μέτρησης με τα βοηθητικά ηλεκτρόδια

Για ποιους λόγους υπάρχει σαφής απαίτηση μέτρησης της αντίστασης γείωσης για τις εγκαταστάσεις ΤΤ

Στα δίκτυα ΤΤ (άμεσης γείωσης), σε περίπτωση επαφής φάσεως με μεταλλικό μέρος ηλεκτρικής συσκευής, το ρεύμα σφάλματος περνά από το ηλεκτρόδιο γείωσης της ηλεκτρικής εγκατάστασης. Σε αυτή την περίπτωση πρέπει να δράσει η διάταξη διαφορικού ρεύματος, αν υπάρχει (που με βάση την ισχύουσα νομοθεσία πρέπει να υπάρχει), αν λειτουργεί σωστά και αν δεν έχει παρακαμφθεί από διακότη bypass.Διαφορετικά θα πρέπει να λειτουργήσουν τα κύρια μέτρα προστασίας, όπως οι μικροαυτόματοι ή οι ασφάλειες τήξης, έτσι ώστε αν η τάση αυτή ξεπεράσει τα 50να διακόπτει η τροφοδοσία σε λιγότερο από 5sec.
Αν δεν υπάρχει ή αν δεν λειτουργεί η διάταξη διαδορικού ρεύματος, για να μην ξεπεραστεί η τάση επαφής των 50η αντίσταση γείωσης  θα πρέπει να είναι πολύ χαμηλή, ώστε να λειτουργήσουν τα κύρια μέτρα προστασίας (π.χ μικροαυτόματοι).Με ποιο ρεύμα θα λειτουργήσουν, εξαρτάται από τη χαρακτηριστική καμπύλη τους και από την ονομαστική τους ένταση και βέβαια από την αντίσταση γείωσης του ηλεκτροδίου.
Για αυτούς τους λόγους υπάρχει σαφής απαίτηση μέτρησης της αντίστασης γείωσης για τις εγκαταστάσεις αυτές. Εδώ είναι εμφανές ότι τα ηλεκτρόδια γείωσης των εγκαταστάσεων και του ουδέτερου κόμβου του υποσταθμού είναι ηλεκτρικά ανεξάρτητα και κλείνουν κύκλωμα μέσω της γης.

Για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις που τροφοδοτούνται από δίκτυο με σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ (άμεση γείωση), με βάση την παράγραφο 413.1.4.3 του προτύπου, η τάση επαφής σε αγώγιμα μέρη δεν πρέπει να ξεπερνά τα 50σε περίπτωση σφάλματος και να διακόπτεται σε τουλάχιστον 5 sec.

Στις εγκαταστάσεις αυτές η αντίσταση γείωσης πρέπει απαραίτητα να μετράται με βάση την παράγραφο 612.6.2 του προτύπου και να ελέγχεται αν εκπληρώνονται οι απαιτήσεις του προτύπου. Το πρότυπο αποδέχεται μόνο τον τρόπο μέτρησης με τα βοηθητικά ηλεκτρόδια. Για αποδεκτά αποτελέσματα μέτρησης χρειάζεται αρκετός ελεύθερος χώρος για να μπορούν να τοποθετηθούν τα βοηθητικά ηλεκτρόδια
Στην ίδια παράγραφο του προτύπου αναφέρεται ότι αν η μέτρηση αυτή λόγω της θέσης της εγκατάστασης δεν είναι πρακτικά εφικτή, μπορεί να γίνεται μέτρηση του βρόγχου σφάλματος.
 Για την μέτρηση του βρόγχου σφάλματος υπάρχουν σύγχρονα όργανα μέτρησης με γρήγορα και αξιόπιστα αποτελέσματα.
Σε περίπτωση που υπάρχουν αμφιβολίες ότι η αντίσταση γείωσης δεν είναι τόσο χαμηλή ώστε να εκπληρώνεται η παραπάνω απαίτηση, τότε το πρότυπο δίνει εναλλακτικά τη δυνατότητα τοποθέτησης διάταξης διαφορικού ρεύματος.
Στην πράξη:
Η ΚΥΑ (κοινή υπουργική απόφαση) ΦΑ’50/12081/642/26.07.2006 επιβάλλει να καλύπτονται όλα τα κυκλώματα ισχυρών ρευμάτων σε παλαιές και νέες ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με διάταξη ή διατάξεις διαφορικού ρεύματος με ελάχιστο ρεύμα διαρροής 30mA .Έτσι υπερκαλύπτεται η παραπάνω απαίτηση του προτύπου.


Κατάλληλες μέθοδοι μέτρησης αντίστασης γείωσης
Το πρότυπο HD 60364-6 <<Low voltage electrical installations-Part 6Verification>> κατά CENELEC, στο οποίο στηρίζεται ο ΕΛΟΤ για την αποτύπωση του HD384.
Στην έκδοση Φεβρουαρίου 2007 προδιαγράφει 3 μεθόδους μέτρησης γείωσης στο παράρτημα Β {Annex (informative)-Method B1, B2, B3:
1- Μέτρηση γείωσης γειωτή (σελ.19,CENELEC HD 60364-6)2- Μέτρηση βρόγχου σφάλματος (σελ.20,CENELEC HD 60364-6)
3- Μέτρηση βρόγχου αντίστασης γείωσης με αμπεροτσιμπίδες (σελ.21,CENELEC HD 60364-6)


Η μέτρηση της αντίστασης γείωσης γίνεται με πιστοποιημένα πολυόργανα όπως π.χ το Macrotest  5035 
ή με γειωσόμετρα 


Θα πρέπει να σηµειώσουµε ότι πολύ συχνά η ύπαρξη ΔΔΕ με μεγάλη τιμή αντίστασης γείωσης του ηλεκτροδίου δεν εξαλείφει τους κίνδυνους για τον άνθρωπο.

Εκτός από την περίπτωση διακοπής του ΡΕΝ, για παράδειγµα στην περίπτωση που πολλοί χώροι εργασίας ή και κατοικίες έχουν κοινή εγκατάσταση γείωσης. Σ’ αυτή την περίπτωση, µία βλάβη της ηλεκτρικής εγκατάστασης θα θέσει υπό τάση όλες τις µεταλλικές µάζες που είναι συνδεδεµένες µεταξύ τους, αν δεν υπάρχει κατάλληλο σύστηµα διακοπής.

 



Να ευχαριστήσουμε τους ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΟΥΣ της 1ης ΕΠΑΣ ΟΑΕΔ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ για το εκπληκτικό τεχνολογικό περιεχόμενο και τα υπέροχα άρθρα που δημοσιεύουν στο blog τους.

Links