Συστήματα γειώσεων ΤΤ - ΤΝ (ΤΝ-S, TN-C, TN-C-S) IT
Πολύ χρήσιμο να γνωρίζουμε αναλυτικά για το κάθε σύστημα γείωσης που χρησιμοποιούμε, ανάλογα με την περιοχή που βρισκόμαστε ή το είδος μιας ηλεκτρολογικής εγκατάστασης ...
Προκειμένου να μελετηθούν τα μέτρα προστασίας έναντι ηλεκτροπληξίας που θα εφαρμοσθούν στην εγκατάσταση, θα πρέπει να προσδιορισθεί το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων που εφαρμόζεται στο σύστημα τροφοδότησης της εγκατάστασης. Για λόγους απλοποίησης και τυποποίησης χρησιμοποιείται η ακόλουθη κωδικοποίηση. Κάθε σύστημα σύνδεσης των γειώσεων συμβολίζεται με δύο γράμματα, που η σημασία τους εξηγείται αμέσως παρακάτω. Σε ορισμένες περιπτώσεις υπάρχουν ακόμη ένα ή δύο γράμματα.
Το πρώτο γράμμα αφορά τη σχέση του συστήματος τροφοδότησης με τη γη, Τ = άμεση σύνδεση του ουδετέρου με τη γη, Ι = όλα τα ενεργά μέρη απομονωμένα από τη γη ή ένα σημείο συνδεδεμένο με τη γη μέσω μιας σύνθετης αντίστασης σημαντικής τιμής.
Το δεύτερο γράμμα αφορά τη σχέση των εκτεθειμένων αγώγιμων μερών της εγκατάστασης προς τη γη:
Τ = άμεση ηλεκτρική σύνδεση των εκτεθειμένων αγώγιμων μερών με τη γη, ανεξάρτητα από τη γείωση του ουδετέρου του συστήματος τροφοδότησης.
Ν = άμεση ηλεκτρική σύνδεση των εκτεθειμένων αγώγιμων μερών με τον ουδέτερο του συστήματος τροφοδότησης
Η άμεση σύνδεση έχει την έννοια ότι δεν παρεμβάλλεται καμία ηθελημένη αντίσταση. Στην περίπτωση της άμεσης σύνδεσης προς τη γη, η μόνη αντίσταση που υπάρχει είναι η αντίσταση γείωσης του ηλεκτροδίου γείωσης.
Τα επόμενα γράμματα (αν υπάρχουν) αφορούν τη σχέση του ουδετέρου και του αγωγού προστασίας.
S = η προστασία εξασφαλίζεται από ιδιαίτερο αγωγό προστασίας διαφορετικό από τον ουδέτερο.
C = οι λειτουργίες ουδετέρου και προστασίας συνδυάζονται σε ένα μόνο αγωγό (αγωγό ΡΕΝ).
Τα συστήματα συνδέσεων γειώσεων που συναντάμε είναι τα παρακάτω:
Σύστημα ΤΝ
Τα συστήματα τροφοδότησης, στα οποία εφαρμόζεται το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ, έχουν τον ουδέτερο άμεσα γειωμένο, ενώ τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη της εγκατάστασης συνδέονται με τον ουδέτερο μέσω του αγωγού προστασίας. Διακρίνονται τρεις ειδικότερες μορφές συνδεσμολογίας του συστήματος σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ, ανάλογα με τη σχέση του ουδετέρου και του αγωγού προστασίας, ως εξής:
Σύστημα TN-S
Στο σύστημα ΤΝ-S ο ουδέτερος (Ν) και ο αγωγός προστασίας (ΡΕ) είναι χωριστοί σ’ ολόκληρο το σύστημα, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Προκειμένου να μελετηθούν τα μέτρα προστασίας έναντι ηλεκτροπληξίας που θα εφαρμοσθούν στην εγκατάσταση, θα πρέπει να προσδιορισθεί το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων που εφαρμόζεται στο σύστημα τροφοδότησης της εγκατάστασης. Για λόγους απλοποίησης και τυποποίησης χρησιμοποιείται η ακόλουθη κωδικοποίηση. Κάθε σύστημα σύνδεσης των γειώσεων συμβολίζεται με δύο γράμματα, που η σημασία τους εξηγείται αμέσως παρακάτω. Σε ορισμένες περιπτώσεις υπάρχουν ακόμη ένα ή δύο γράμματα.
Το πρώτο γράμμα αφορά τη σχέση του συστήματος τροφοδότησης με τη γη, Τ = άμεση σύνδεση του ουδετέρου με τη γη, Ι = όλα τα ενεργά μέρη απομονωμένα από τη γη ή ένα σημείο συνδεδεμένο με τη γη μέσω μιας σύνθετης αντίστασης σημαντικής τιμής.
Το δεύτερο γράμμα αφορά τη σχέση των εκτεθειμένων αγώγιμων μερών της εγκατάστασης προς τη γη:
Τ = άμεση ηλεκτρική σύνδεση των εκτεθειμένων αγώγιμων μερών με τη γη, ανεξάρτητα από τη γείωση του ουδετέρου του συστήματος τροφοδότησης.
Ν = άμεση ηλεκτρική σύνδεση των εκτεθειμένων αγώγιμων μερών με τον ουδέτερο του συστήματος τροφοδότησης
Η άμεση σύνδεση έχει την έννοια ότι δεν παρεμβάλλεται καμία ηθελημένη αντίσταση. Στην περίπτωση της άμεσης σύνδεσης προς τη γη, η μόνη αντίσταση που υπάρχει είναι η αντίσταση γείωσης του ηλεκτροδίου γείωσης.
Τα επόμενα γράμματα (αν υπάρχουν) αφορούν τη σχέση του ουδετέρου και του αγωγού προστασίας.
S = η προστασία εξασφαλίζεται από ιδιαίτερο αγωγό προστασίας διαφορετικό από τον ουδέτερο.
C = οι λειτουργίες ουδετέρου και προστασίας συνδυάζονται σε ένα μόνο αγωγό (αγωγό ΡΕΝ).
Τα συστήματα συνδέσεων γειώσεων που συναντάμε είναι τα παρακάτω:
Το πρώτο γράμμα αφορά τη σχέση του συστήματος τροφοδότησης με τη γη, Τ = άμεση σύνδεση του ουδετέρου με τη γη, Ι = όλα τα ενεργά μέρη απομονωμένα από τη γη ή ένα σημείο συνδεδεμένο με τη γη μέσω μιας σύνθετης αντίστασης σημαντικής τιμής.
Το δεύτερο γράμμα αφορά τη σχέση των εκτεθειμένων αγώγιμων μερών της εγκατάστασης προς τη γη:
Τ = άμεση ηλεκτρική σύνδεση των εκτεθειμένων αγώγιμων μερών με τη γη, ανεξάρτητα από τη γείωση του ουδετέρου του συστήματος τροφοδότησης.
Ν = άμεση ηλεκτρική σύνδεση των εκτεθειμένων αγώγιμων μερών με τον ουδέτερο του συστήματος τροφοδότησης
Η άμεση σύνδεση έχει την έννοια ότι δεν παρεμβάλλεται καμία ηθελημένη αντίσταση. Στην περίπτωση της άμεσης σύνδεσης προς τη γη, η μόνη αντίσταση που υπάρχει είναι η αντίσταση γείωσης του ηλεκτροδίου γείωσης.
Τα επόμενα γράμματα (αν υπάρχουν) αφορούν τη σχέση του ουδετέρου και του αγωγού προστασίας.
S = η προστασία εξασφαλίζεται από ιδιαίτερο αγωγό προστασίας διαφορετικό από τον ουδέτερο.
C = οι λειτουργίες ουδετέρου και προστασίας συνδυάζονται σε ένα μόνο αγωγό (αγωγό ΡΕΝ).
Τα συστήματα συνδέσεων γειώσεων που συναντάμε είναι τα παρακάτω:
o Σύστημα ΤΝ (TN-S , TN- C , TN – C -S)
o Σύστημα ΤΤ
o Σύστημα ΙΤ
Σύστημα ΤΝ
Τα συστήματα τροφοδότησης, στα οποία εφαρμόζεται το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ, έχουν τον ουδέτερο άμεσα γειωμένο, ενώ τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη της εγκατάστασης συνδέονται με τον ουδέτερο μέσω του αγωγού προστασίας. Διακρίνονται τρεις ειδικότερες μορφές συνδεσμολογίας του συστήματος σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ, ανάλογα με τη σχέση του ουδετέρου και του αγωγού προστασίας, ως εξής:
Σύστημα TN-S
Στο σύστημα ΤΝ-S ο ουδέτερος (Ν) και ο αγωγός προστασίας (ΡΕ) είναι χωριστοί σ’ ολόκληρο το σύστημα, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Σύστημα TN-C
Στο σύστημα TN-C οι λειτουργίες ουδετέρου και αγωγού προστασίας συνδυάζονται σε ένα μόνο αγωγό σε ολόκληρο το σύστημα (αγωγός ΡΕΝ), όπως στο παρακάτω σχήμα:
Σύστημα TN-C-S
Στο Σύστημα TN-C-S οι λειτουργίες ουδετέρου και αγωγού προστασίας συνδυάζονται σε ένα μόνο αγωγό ΡΕΝ σε ένα μέρος του συστήματος, ενώ στο υπόλοιπο μέρος οι αγωγοί Ν και PE είναι χωριστοί, όπως στο σχήμα παρακάτω:
Σημειώνεται ότι στην περίπτωση εγκαταστάσεων που τροφοδοτούνται από ένα δημόσιο δίκτυο Διανομής, η πιο συνηθισμένη περίπτωση εφαρμογής του συστήματος σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ είναι η ακόλουθη:
o Στο δίκτυο Διανομής χρησιμοποιείται σύστημα σύνδεσης των γειώσεων TN-C. Ο ουδέτερος είναι συγχρόνως και αγωγός προστασίας. Τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη του δικτύου συνδέονται προς αυτό τον αγωγό
o Στις εγκαταστάσεις εφαρμόζεται σύστημα σύνδεσης των γειώσεων TN-S. Ο αγωγός προστασίας είναι χωριστός από τον ουδέτερο
Σύστημα ΤΤ
Τα συστήματα τροφοδότησης, στα οποία εφαρμόζεται το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ, έχουν τον ουδέτερο άμεσα συνδεδεμένο προς τη γη, ενώ τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη της εγκατάστασης συνδέονται με ηλεκτρόδια γείωσης ηλεκτρικώς ανεξάρτητα από τη γείωση του συστήματος τροφοδότησης.
Το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων TT παριστάνεται σχηματικά παρακάτω:
Σημειώνεται ότι στο σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ, σε περίπτωση σφάλματος της μόνωσης μεταξύ μιας φάσης και ενός εκτεθειμένου αγώγιμου μέρους ή του αγωγού προστασίας, ο βρόχος σφάλματος, εκτός από τους αγωγούς (ενεργοί αγωγοί και αγωγός προστασίας) περιλαμβάνει και ένα μέρος διαδρομής εντός της γης. Επειδή παρεμβάλλονται οι αντιστάσεις γείωσης, το ρεύμα σφάλματος μεταξύ φάσης και εκτεθειμένων αγώγιμων μερών είναι μικρότερο από το ρεύμα βραχυκυκλώματος στο οποίο παρεμβάλλονται μόνο αγωγοί (όπως συμβαίνει στο σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ). Πάντως πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι και στην περίπτωση του συστήματος σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ είναι δυνατό να εμφανισθούν ρεύματα βραχυκυκλώματος προς τη γη που έχουν μεγάλη τιμή, όπως π.χ. όταν η γείωση γίνεται με σύνδεση προς ένα εκτεταμένο μεταλλικό δίκτυο ύδρευσης.
Ο βρόχος σφάλματος στην περίπτωση που εφαρμόζεται σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ παριστάνεται στο Σχήμα που ακολουθεί:
Σύστημα ΙΤ
Το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΙΤ εφαρμόζεται μόνο σε εγκαταστάσεις που το σύστημα τροφοδότησής τους ανήκει στον ίδιο φορέα, στον οποίο ανήκει και η εγκατάσταση, δηλαδή εφαρμόζεται:
Το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΙΤ, με γείωση του συστήματος τροφοδότησης μέσω μιας σύνθετης αντίστασης, παριστάνεται στο σχήμα:
Σημειώνεται ότι στο σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΙΤ, στην περίπτωση ενός σφάλματος της μόνωσης μεταξύ μιας φάσης και ενός εκτεθειμένου αγώγιμου μέρους ή του αγωγού προστασίας, το ρεύμα σφάλματος κυκλοφορεί μέσω των χωρητικοτήτων των αγωγών του συστήματος τροφοδότησης και της εγκατάστασης προς τη γη, αν το σύστημα τροφοδότησης είναι πλήρως μονωμένο προς τη γη, ή και μέσω της σύνθετης αντίστασης, αν το σύστημα συνδέεται με τη γη με μια τέτοια αντίσταση. Εξαιτίας της απουσίας γείωσης του συστήματος τροφοδότηση ς ή της μεγάλης τιμής της σύνθετης αντίστασης γείωσης του συστήματος, το ρεύμα σφάλματος είναι τόσο μικρό, ώστε να μην προκαλεί την εμφάνιση επικίνδυνης τάσης επαφής. Επικίνδυνη τάση επαφής είναι δυνατόν να εμφανισθεί στην περίπτωση ενός δεύτερου σφάλματος μιας άλλης φάσης ή του ουδετέρου.
ΣΥΝΥΠΑΡΞΗ ΓΕΙΩΣΕΩΝ ΤΤ ΚΑΙ ΤΝ
Σύστημα TN-C
Στο σύστημα TN-C οι λειτουργίες ουδετέρου και αγωγού προστασίας συνδυάζονται σε ένα μόνο αγωγό σε ολόκληρο το σύστημα (αγωγός ΡΕΝ), όπως στο παρακάτω σχήμα:
Στο σύστημα TN-C οι λειτουργίες ουδετέρου και αγωγού προστασίας συνδυάζονται σε ένα μόνο αγωγό σε ολόκληρο το σύστημα (αγωγός ΡΕΝ), όπως στο παρακάτω σχήμα:
Σύστημα TN-C-S
Στο Σύστημα TN-C-S οι λειτουργίες ουδετέρου και αγωγού προστασίας συνδυάζονται σε ένα μόνο αγωγό ΡΕΝ σε ένα μέρος του συστήματος, ενώ στο υπόλοιπο μέρος οι αγωγοί Ν και PE είναι χωριστοί, όπως στο σχήμα παρακάτω:
Στο Σύστημα TN-C-S οι λειτουργίες ουδετέρου και αγωγού προστασίας συνδυάζονται σε ένα μόνο αγωγό ΡΕΝ σε ένα μέρος του συστήματος, ενώ στο υπόλοιπο μέρος οι αγωγοί Ν και PE είναι χωριστοί, όπως στο σχήμα παρακάτω:
Σημειώνεται ότι στην περίπτωση εγκαταστάσεων που τροφοδοτούνται από ένα δημόσιο δίκτυο Διανομής, η πιο συνηθισμένη περίπτωση εφαρμογής του συστήματος σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ είναι η ακόλουθη:
o Στο δίκτυο Διανομής χρησιμοποιείται σύστημα σύνδεσης των γειώσεων TN-C. Ο ουδέτερος είναι συγχρόνως και αγωγός προστασίας. Τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη του δικτύου συνδέονται προς αυτό τον αγωγό
o Στις εγκαταστάσεις εφαρμόζεται σύστημα σύνδεσης των γειώσεων TN-S. Ο αγωγός προστασίας είναι χωριστός από τον ουδέτερο
Επίσης σημειώνεται ότι χαρακτηριστικό του συστήματος σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ είναι ότι, σε περίπτωση σφάλματος της μόνωσης μεταξύ μιας φάσης και ενός εκτεθειμένου αγώγιμου μέρους ή του αγωγού προστασίας, ο βρόχος σφάλματος (δηλ. ο αγώγιμος δρόμος μέσω του οποίου κυκλοφορεί το ρεύμα του σφάλματος) αποτελείται αποκλειστικά από αγωγούς (τους ενεργούς αγωγούς και τον αγωγό προστασίας). Έτσι κάθε ρεύμα πλήρους (δηλ. χωρίς αντίσταση) σφάλματος μεταξύ φάσης και ενός εκτεθειμένου αγώγιμου μέρους ή ενός αγωγού προστασίας γίνεται ρεύμα στερεού βραχυκυκλώματος μεταξύ φάσης και ουδετέρου. Αυτό παριστάνεται στο παρακάτω σχήμα:
Σύστημα ΤΤ
Τα συστήματα τροφοδότησης, στα οποία εφαρμόζεται το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ, έχουν τον ουδέτερο άμεσα συνδεδεμένο προς τη γη, ενώ τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη της εγκατάστασης συνδέονται με ηλεκτρόδια γείωσης ηλεκτρικώς ανεξάρτητα από τη γείωση του συστήματος τροφοδότησης.
Το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων TT παριστάνεται σχηματικά παρακάτω:
Τα συστήματα τροφοδότησης, στα οποία εφαρμόζεται το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ, έχουν τον ουδέτερο άμεσα συνδεδεμένο προς τη γη, ενώ τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη της εγκατάστασης συνδέονται με ηλεκτρόδια γείωσης ηλεκτρικώς ανεξάρτητα από τη γείωση του συστήματος τροφοδότησης.
Το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων TT παριστάνεται σχηματικά παρακάτω:
Σημειώνεται ότι στο σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ, σε περίπτωση σφάλματος της μόνωσης μεταξύ μιας φάσης και ενός εκτεθειμένου αγώγιμου μέρους ή του αγωγού προστασίας, ο βρόχος σφάλματος, εκτός από τους αγωγούς (ενεργοί αγωγοί και αγωγός προστασίας) περιλαμβάνει και ένα μέρος διαδρομής εντός της γης. Επειδή παρεμβάλλονται οι αντιστάσεις γείωσης, το ρεύμα σφάλματος μεταξύ φάσης και εκτεθειμένων αγώγιμων μερών είναι μικρότερο από το ρεύμα βραχυκυκλώματος στο οποίο παρεμβάλλονται μόνο αγωγοί (όπως συμβαίνει στο σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ). Πάντως πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι και στην περίπτωση του συστήματος σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ είναι δυνατό να εμφανισθούν ρεύματα βραχυκυκλώματος προς τη γη που έχουν μεγάλη τιμή, όπως π.χ. όταν η γείωση γίνεται με σύνδεση προς ένα εκτεταμένο μεταλλικό δίκτυο ύδρευσης.
Ο βρόχος σφάλματος στην περίπτωση που εφαρμόζεται σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ παριστάνεται στο Σχήμα που ακολουθεί:
Ο βρόχος σφάλματος στην περίπτωση που εφαρμόζεται σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ παριστάνεται στο Σχήμα που ακολουθεί:
Σύστημα ΙΤ
Το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΙΤ εφαρμόζεται μόνο σε εγκαταστάσεις που το σύστημα τροφοδότησής τους ανήκει στον ίδιο φορέα, στον οποίο ανήκει και η εγκατάσταση, δηλαδή εφαρμόζεται:
Το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΙΤ εφαρμόζεται μόνο σε εγκαταστάσεις που το σύστημα τροφοδότησής τους ανήκει στον ίδιο φορέα, στον οποίο ανήκει και η εγκατάσταση, δηλαδή εφαρμόζεται:
o είτε στην περίπτωση ιδιοπαραγωγής
o είτε σε περίπτωση τροφοδότησης από ένα υποσταθμό υποβιβασμού της τάσης που ανήκει στον ίδιο φορέα στον οποίο ανήκει και η εγκατάσταση
Στα συστήματα τροφοδότησης στα οποία εφαρμόζεται το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΙΤ, όλα τα ενεργά μέρη είναι μονωμένα προς τη γη, ή ένα σημείο συνδέεται με τη γη μέσω μιας σύνθετης αντίστασης μεγάλης τιμής, ενώ τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη της εγκατάστασης είναι γειωμένα. Αν γειώνεται ένα σημείο του συστήματος τροφοδότησης, αυτό μπορεί να είναι είτε ο ουδέτερος κόμβος, είτε ένας τεχνητός ουδέτερος που δημιουργείται από μια διάταξη τριών ίσων σύνθετων αντιστάσεων μεγάλης τιμής. Ο ουδέτερος μπορεί να διανέμεται ή όχι.
Το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΙΤ, με γείωση του συστήματος τροφοδότησης μέσω μιας σύνθετης αντίστασης, παριστάνεται στο σχήμα:
Το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΙΤ, με γείωση του συστήματος τροφοδότησης μέσω μιας σύνθετης αντίστασης, παριστάνεται στο σχήμα:
Σημειώνεται ότι στο σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΙΤ, στην περίπτωση ενός σφάλματος της μόνωσης μεταξύ μιας φάσης και ενός εκτεθειμένου αγώγιμου μέρους ή του αγωγού προστασίας, το ρεύμα σφάλματος κυκλοφορεί μέσω των χωρητικοτήτων των αγωγών του συστήματος τροφοδότησης και της εγκατάστασης προς τη γη, αν το σύστημα τροφοδότησης είναι πλήρως μονωμένο προς τη γη, ή και μέσω της σύνθετης αντίστασης, αν το σύστημα συνδέεται με τη γη με μια τέτοια αντίσταση. Εξαιτίας της απουσίας γείωσης του συστήματος τροφοδότηση ς ή της μεγάλης τιμής της σύνθετης αντίστασης γείωσης του συστήματος, το ρεύμα σφάλματος είναι τόσο μικρό, ώστε να μην προκαλεί την εμφάνιση επικίνδυνης τάσης επαφής. Επικίνδυνη τάση επαφής είναι δυνατόν να εμφανισθεί στην περίπτωση ενός δεύτερου σφάλματος μιας άλλης φάσης ή του ουδετέρου.
Η συσκευή Α είναι συνδεδεμένη αποκλειστικά με άμεση γείωση (ΤΤ) αντίστασης RS. H συσκευή Β είναι συνδεδεμένη σε ουδετερογειωμένο σύστημα (TN) με αντίσταση γείωσης RB.
Αν RB > RS και ένας αγωγός φάσης ακουμπήσει το κέλυφος της συσκευής Α, οδηγώντας το ρεύμα σφάλματος στη Γη μέσω της Rs, αυτό το υψηλό ρεύμα σφάλματος θα περάσει αναγκαστικά, μέσω Γης, και από την RB μέχρι να φτάσει στον ουδέτερο κόμβο του μετασχηματιστή.
Αυτό θα έχει ως συνέπεια την, υψηλότερη από το αναμενόμενο, ανύψωση της τάσης του ουδετέρου και του αγωγού PE του TN συστήματος, για όσο διαρκεί το σφάλμα.
Κατά την διάρκεια του σφάλματος, ακόμα κι αν η τάση επαφής UA στο κέλυφος της Α συσκευής είναι κάτω των 50V, αφού RB >> RS τότε η αντίστοιχη τάση UB στο κέλυφος της συσκευής Β (και στο κέλυφος όλων των άλλων ουδετερογειωμένων συσκευών του συστήματος) θα είναι μεγαλύτερη (από την UA).
Όμως, όταν όλες οι διαφορετικές γειώσεις είναι συνδεδεμένες ισοδυναμικά (σύνδεση σε ισοδυναμική μπάρα και όχι διάσπαρτα μέσω των αγωγών PE της εγκατάστασης), το όποιο ρεύμα σφάλματος σε ένα σύστημα ΤΝ, θα προτιμήσει την οδό απ' ευθείας προς τον ουδέτερο του υποσταθμού. Τώρα πια η διάφορα μεταξύ RB και RS δεν προκαλεί πρόβλημα αφού είναι παράλληλα συνδεδεμένες και δρουν συμπληρωματικά η μια προς την άλλη για την συνολική γείωση του συστήματος.
Άρα συνολικά θα έχουμε:
Το πρόβλημα της γείωσης στην περιοχή του λεκανοπεδίου
Η συσκευή Α είναι συνδεδεμένη αποκλειστικά με άμεση γείωση (ΤΤ) αντίστασης RS. H συσκευή Β είναι συνδεδεμένη σε ουδετερογειωμένο σύστημα (TN) με αντίσταση γείωσης RB.
Αν RB > RS και ένας αγωγός φάσης ακουμπήσει το κέλυφος της συσκευής Α, οδηγώντας το ρεύμα σφάλματος στη Γη μέσω της Rs, αυτό το υψηλό ρεύμα σφάλματος θα περάσει αναγκαστικά, μέσω Γης, και από την RB μέχρι να φτάσει στον ουδέτερο κόμβο του μετασχηματιστή.
Αυτό θα έχει ως συνέπεια την, υψηλότερη από το αναμενόμενο, ανύψωση της τάσης του ουδετέρου και του αγωγού PE του TN συστήματος, για όσο διαρκεί το σφάλμα.
Κατά την διάρκεια του σφάλματος, ακόμα κι αν η τάση επαφής UA στο κέλυφος της Α συσκευής είναι κάτω των 50V, αφού RB >> RS τότε η αντίστοιχη τάση UB στο κέλυφος της συσκευής Β (και στο κέλυφος όλων των άλλων ουδετερογειωμένων συσκευών του συστήματος) θα είναι μεγαλύτερη (από την UA).
Όμως, όταν όλες οι διαφορετικές γειώσεις είναι συνδεδεμένες ισοδυναμικά (σύνδεση σε ισοδυναμική μπάρα και όχι διάσπαρτα μέσω των αγωγών PE της εγκατάστασης), το όποιο ρεύμα σφάλματος σε ένα σύστημα ΤΝ, θα προτιμήσει την οδό απ' ευθείας προς τον ουδέτερο του υποσταθμού. Τώρα πια η διάφορα μεταξύ RB και RS δεν προκαλεί πρόβλημα αφού είναι παράλληλα συνδεδεμένες και δρουν συμπληρωματικά η μια προς την άλλη για την συνολική γείωση του συστήματος.
Άρα συνολικά θα έχουμε:
Γιατί δεν εφαρμόστηκε η ουδετερογείωση στην περιοχή του λεκανοπεδίου
Μέχρι το τέλος του 1960 η ηλεκτροδότηση της πρωτεύουσας γινόταν από την Ηλεκτρική Εταιρεία Αθηνών Πειραιώς (ΗΕΑΠ) η οποία ήταν ιδιωτική Αγγλική. Από την αρχή του 1961 η ΗΕΑΠ περιήλθε στη ΔΕΗ.
Όταν όμως ανέλαβε την ευθύνη η ΔΕΗ, στην περιοχή υπήρχαν περισσότερες από 1000000 παροχές σε εγκαταστάσεις με άμεση γείωση στο δίκτυο ύδρευσης.
Η αλλαγή της μεθόδου γείωσης ήταν εκ των πραγμάτων αδύνατη
Μετά όμως από την τροποποίηση των κανονισμών του 1973 γίνεται προοδευτικά μια προετοιμασία για την εφαρμογή της ουδετέρωσης και στην πρωτεύουσα. Τούτο όμως απαιτεί μακροχρόνια προετοιμασία.
Περιοχές Άμεσης Γείωσης Και Ουδετέρωσης
1. Περιοχές στις οποίες εφαρμόζεται το σύστημα σύνδεσης της άμεσης γείωσης (ΤΤ), είναι:Άγιος Στέφανος, Άνω Λιόσια, Ασπρόπυργος, Αχαρνές, Βάρη μέχρι Στρατιωτική Σχολή Ευελπίδων, Βάρκιζα παραλιακή περιοχή μέχρι Σούνιο, Βαρυμπόμπη, Βούλα & τμήμα του Πανοράματος Βούλας, Βουλιαγμένη, Γλυκά νερά, Διόνυσος, Ελευσίνα, Θρακομακεδόνες, Κίουρκα, Κρυονέρι, Μαγούλα (πλήν δυτικού τμήματος), Μάντρα (πλήν δυτικού τμήματος), Παιανία, Παλλήνη, Πικέρμι, Σταμάτα, Σταυρός, τμήμα της Φυλής.
Τα συστήματα τροφοδότησης, στα οποία εφαρμόζεται το σύστημα άμεσης γείωσης ΤΤ, έχουν τον ουδέτερο άμεσα συνδεδεμένο προς τη γη (ουδέτερος κόμβος μετασχηματιστή), ενώ τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη της εγκατάστασης συνδέονται με το ηλεκτρόδιο γείωσης της εγκατάστασης ηλεκτρικώς ανεξάρτητο από τη γείωση του συστήματος τροφοδότησης.
Το πρόβλημα
*Η γείωση σε μία ηλεκτρική εγκατάσταση αποτελεί τον κύριο και βασικό παράγοντα προστασίας του καταναλωτή από ηλεκτροπληξία.Με τη σωστή κατασκευή γείωσης αποφεύγουμε την πρόκληση βλάβης στους χρήστες της ηλεκτρικής εγκατάστασης σε περίπτωση διαρροής, γιατί το ρεύμα οδεύει προς τη γη, μέσω του αγωγού γείωσης χωρίς να περάσει μέσα απο το σώμα μας.
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.
Από τη δεκαετία του 1960, η ΕΥΔΑΠ άρχισε να χρησιμοποιεί στα δίκτυά της μη μεταλλικούς σωλήνες, οπότε και οι γειώσεις που είχαν ως ηλεκτρόδιο προστασίας το δίκτυο ύδρευσης άρχισαν να γίνονται επικίνδυνες.
Κάτω από αυτές τις συνθήκες η ΕΥΔΑΠ πολύ ορθά, με ανακοίνωσή της ενημέρωσε τους καταναλωτές, το αρμόδιο Υπουργείο Βιομηχανίας και τους ηλεκτρολόγους για τη μη προστασία τους από γειώσεις στο δίκτυο υδρεύσεως.
Το Υπουργείο Βιομηχανίας έσπευσε το 1973 να τροποποιήσει τους τότε ισχύοντες κανονισμούς, αλλά κανένα κρατικό όργανο δεν πραγματοποίησε έστω κι ένα δειγματοληπτικό έλεγχο ώστε να ληφθούν κάποια ουσιαστικά μέτρα για την εφαρμογή τους.
Κάτω από αυτές τις συνθήκες άρχισαν να γίνονται γειώσεις τυπικού χαρακτήρα με μικρά και μη αποτελεσματικά ηλεκτρόδια που παρουσίαζαν αντίσταση 20-1000 Ω αντί της ορθής που έπρεπε να είναι κάτω του 1Ω.*
Όσον αφορά για τη γείωση στους σωλήνες ύδρευσης ο ΕΛΟΤ HD384 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
*Στις κακές γειώσεις με τις μεγάλες αντιστάσεις, στην Αττική συντελεί και το μη αγώγιμο έδαφος.
Υπήρξαν περιπτώσεις που χρειάστηκε τρύπα 42 μέτρων στην οποία τοποθετήθηκε ηλεκτρόδιο γείωσης 2 ιντσών μήκους 42 μέτρων για να επιτευχθεί η επιθυμητή αντίσταση γείωσης.
Όταν όμως αυτό το βάθος γεώτρησης απαιτήθηκε κοντά στη λεωφόρο Βουλιαγμένης στην Αργυρούπολη, τι μπορούμε να περιμένουμε στους πρόποδες του Υμηττού, την Πετρούπολη και σε άλλα ανάλογα εδάφη;
Με την επιβολή της υποχρέωσης κατασκευής θεμελιακών γειώσεων στα νέα κτίρια, επήλθε κάποια βελτίωση αλλά δεν θα πρέπει να επαναπαυόμαστε. Μετρήθηκαν θεμελιακές γειώσεις στις οποίες διαπιστώθηκε αντίσταση μέχρι και 10Ω σε μη βραχώδη εδάφη.
Αντίθετα, σε βραχώδη εδάφη θα συναντήσουμε θεμελιακές γειώσεις με αντίσταση 20, 40 και 60Ω.
Γίνεται αναφορά στη συμπλήρωση αυτών των γειώσεων με ηλεκτρόδια γειώσεως εκτός οικοδομής.
Όταν όμως η ίδια η θεμελιακή γείωση παρουσιάζει αντίσταση 20 ή 40 Ω, τι μπορούμε να περιμένουμε από ένα πρόσθετο ηλεκτρόδιο; Ακόμη και αν θέλουμε να προσθέσουμε πολλά ηλεκτρόδια γείωσης, που θα τα βάλουμε σε ένα οικόπεδο με μικρό ακάλυπτο χώρο, που πολλές φορές είναι μικρότερος από 30 τ.μ, από τα οποία τα 20 έχουν καλυφθεί από τσιμέντο που κάνει αδύνατη την είσοδο νερού; Τι αποτέλεσμα θα μπορούσε να έχει μια πρόσθετη γείωση σε μη αγώγιμο χώρο όταν η ίδια η θεμελιακή είναι 20 ή 40 φορές μεγαλύτερη της κανονικής; Τι θα προσφέρει μια πρόσθετη γείωση στο Δάσος Χαϊδαρίου ή στο Γαλάτσι ή στους πρόποδες του Υμηττού; Κάτω από αυτές τις συνθήκες θα μπορούσαμε να πούμε ότι η θεμελιακή γείωση ίσως να έλυσε το πρόβλημα στις περιοχές της Καλλιθέας, του Μοσχάτου, τμήματος του Περιστερίου και του Αιγάλεω αλλά δε θα το λύσει ποτέ στα βραχώδη εδάφη.
Η λύση του προβλήματος
Η μόνη λύση του προβλήματος είναι η προοδευτική ένταξη της περιοχής πρωτευούσης στην ουδετέρωση. Είναι γεγονός ότι η αλλαγή της μεθόδου γειώσεως στην Αθήνα δημιουργεί σοβαρά κατασκευαστικά και οικονομικά προβλήματα στις οικοδομές που έγιναν προ του 1975. Αν όμως περιμένουμε τη μελλοντική ανακατασκευή των οικοδομών μάλλον θα παραδώσουμε τη σκυτάλη στους ηλεκτρολόγους της επόμενης γενιάς και το κακό θα συνεχίζεται και κατά την επόμενη εκατονταετία. Γι’ αυτό το λόγο, ας παραβλέψουμε το κόστος το οποίο θα είναι μικρότερο από εκείνο της απειλούμενης ζωής των ανθρώπων. Είναι καιρός για το ίδιο το κράτος, να αναλάβει τις ευθύνες του, τόσο ως προς την επιτάχυνση επίλυσης του προβλήματος, όσο και ως προς το δειγματοληπτικό έλεγχο των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, ο οποίος μένει στα χαρτιά επί 46 χρόνια.*
Δύο πράγματα που πρέπει να έχουμε υπόψη μας για το δίκτυο ΤΤ
Μέχρι λοιπόν να ενταχθεί όλο το λακανοπέδιο στο σύστημα της ουδετερογείωσης θα πρέπει να έχουμε υπόψη μας δύο σημαντικά πράγματα για το σύστημα γείωσης ΤΤ.
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, προσέχοντας τα παρακάτω:
Ο βρόχος σφάλματος σε συστήματα γειώσεων TT
Στο σύστημα γείωσης ΤΤ (άμεση γείωση) σε περίπτωση σφάλματος της μόνωσης μεταξύ μιας φάσης και του αγωγού προστασίας ή ενός εκτεθειμένου αγώγιμου μέρους, ο βρόγχος σφάλματος εκτός από τους αγωγούς (ενεργοί αγωγοί και αγωγός προστασίας) περιλαμβάνει και ένα μέρος διαδρομής εντός γης.
Άρα ο βρόγχος σφάλματος στην περίπτωση αυτή θα δημιουργηθεί μόνο αν υπάρχουν και από τα δύο μέρη γειώσεις ή ότι οι γειώσεις αυτές συνδέονται (η σύνδεση γίνεται μέσω του αγώγιμου δρόμου του χώματος όπου είναι τοποθετημένες).
Επειδή παρεμβάλλονται οι αντιστάσεις γείωσης το ρεύμα σφάλματος μεταξύ φάσης και εκτεθειμένων αγώγιμων μερών είναι μικρότερο από το ρεύμα ενός στερεού βραχυκυκλώματος (όπως συμβαίνει στο σύστημα γείωσης ΤΝ), αλλά μπορεί να έχει τέτοια τιμή, ώστε να είναι δυνατή η εμφάνιση επικίνδυνων τάσεων επαφής ( όπως π.χ όταν η γείωση γίνεται με σύνδεση προς ένα εκτεταμένο μεταλλικό δίκτυο ύδρευσης)
Στο σύστημα γείωσης ΤΤ (άμεση γείωση) σε περίπτωση σφάλματος της μόνωσης μεταξύ μιας φάσης και του αγωγού προστασίας ή ενός εκτεθειμένου αγώγιμου μέρους, ο βρόγχος σφάλματος εκτός από τους αγωγούς (ενεργοί αγωγοί και αγωγός προστασίας) περιλαμβάνει και ένα μέρος διαδρομής εντός γης.
Άρα ο βρόγχος σφάλματος στην περίπτωση αυτή θα δημιουργηθεί μόνο αν υπάρχουν και από τα δύο μέρη γειώσεις ή ότι οι γειώσεις αυτές συνδέονται (η σύνδεση γίνεται μέσω του αγώγιμου δρόμου του χώματος όπου είναι τοποθετημένες).
Επειδή παρεμβάλλονται οι αντιστάσεις γείωσης το ρεύμα σφάλματος μεταξύ φάσης και εκτεθειμένων αγώγιμων μερών είναι μικρότερο από το ρεύμα ενός στερεού βραχυκυκλώματος (όπως συμβαίνει στο σύστημα γείωσης ΤΝ), αλλά μπορεί να έχει τέτοια τιμή, ώστε να είναι δυνατή η εμφάνιση επικίνδυνων τάσεων επαφής ( όπως π.χ όταν η γείωση γίνεται με σύνδεση προς ένα εκτεταμένο μεταλλικό δίκτυο ύδρευσης)
**2) Όπου είναι απαραίτητοι οι διακόπτες φορτίου, αυτοί θα πρέπει να διακόπτουν και τον ουδέτερο κάτι που δεν απαιτείται σε σύστημα ΤΝ εκτός κάποιων περιπτώσεων. Από που προκύπτει αυτό;
Πριν μελετήσουμε το άρθρο 461.2, να εξετάσουμε τι προβλέπει το πρότυπο για τον ουδέτερο: Ο ουδέτερος υπολογίζεται σαν ενεργός αγωγός με βάση την παράγραφο 202.03.01 του προτύπου: Ενεργό μέρος. Κάθε αγωγός ή αγώγιμο μέρος που προορίζεται να έχει, σε κανονική κατάσταση λειτουργίας, τάση προς τη γη, καθώς και ο ουδέτερος αγωγός.
Μελετώντας το άρθρο 461.2 διαπιστώνεται ότι δεν γίνεται άμεση αναφορά στο σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ:
Στο σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ-C ο αγωγός ΡΕΝ δεν επιτρέπεται να απομονώνεται ή να διακόπτεται. Στο σύστημα ΤΝ-S ο ουδέτερος μπορεί να μην απομονώνεται ή να μη διακόπτεται, καθώς επίσης και στο σύστημα ΤΝ-C-S, για το τμήμα ΤΝ-S
Από τα παραπάνω προκύπτει έμμεσα η απαίτηση για διακοπή και απομόνωση του ουδετέρου η οποία έχει διατυπωθεί στην παράγραφο 53.7.2 του εγχειριδίου σαν οδηγίες εφαρμογής με την σημείωση ότι δεν περιλαμβάνονται στο Πρότυπο:
Όσα αναφέρονται παρακάτω, αφορούν τη διαμόρφωση των πινάκων διανομής των οικιακών ή ανάλογων εγκαταστάσεων. Για τη διαμόρφωση των πινάκων πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα:
1. Στην παράγραφο 46.3 ορίζεται ότι σε κάθε εγκατάσταση ή σε κάθε τμήμα εγκατάστασης που βρίσκεται σε χωριστό κτίριο, πρέπει να υπάρχει μια γενική διάταξη διακοπής και απομόνωσης.
2. Η παράγραφος 46.2 ορίζει ότι όπου απαιτείται απομόνωση πρέπει να απομονώνονται όλοι οι αγωγοί φάσεων και, όταν εφαρμόζεται το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ, πρέπει να απομονώνεται και ο ουδέτερος. Η απομόνωση του ουδετέρου όταν εφαρμόζεται το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ δεν είναι υποχρεωτική.
3. Απομόνωση κυκλώματος ή ομάδας κυκλωμάτων πρέπει να προβλέπεται σε όσες περιπτώσεις αυτό κρίνεται σκόπιμο για λόγους ασφαλείας. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι:
Αποτελεί απαίτηση για το γενικό πίνακα διανομής κάθε εγκατάστασης, ή τμήματος εγκατάστασης που βρίσκεται σε χωριστό κτίριο, να έχει ένα γενικό διακόπτη, ο οποίος (αν δεν υπάρχει άλλη διάταξη απομόνωσης) θα πρέπει, αν εφαρμόζεται το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΤ να είναι διπολικός στις μονοφασικές εγκαταστάσεις και τετραπολικός στις τριφασικές εγκαταστάσεις. Αν εφαρμόζεται το σύστημα σύνδεσης των γειώσεων ΤΝ, μπορεί να είναι μονοπολικός ή διπολικός στις μονοφασικές εγκαταστάσεις και τριπολικός ή τετραπολικός στις τριφασικές εγκαταστάσεις.
Επομένως, για την καλύτερη ασφάλεια των καταναλωτών είναι σωστότερη σε αυτές τις περιπτώσεις η διακοπή & η απομόνωση του ουδετέρου.**
Reblog https://oaedhlectrologoi.blogspot.com/search/label/%CE%93%CE%95%CE%99%CE%A9%CE%A3%CE%95%CE%99%CE%A3
Reblog https://oaedhlectrologoi.blogspot.com/search/label/%CE%93%CE%95%CE%99%CE%A9%CE%A3%CE%95%CE%99%CE%A3
Να ευχαριστήσουμε τους ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΟΥΣ της 1ης ΕΠΑΣ ΟΑΕΔ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ για το εκπληκτικό τεχνολογικό περιεχόμενο και τα υπέροχα άρθρα που δημοσιεύουν στο blog τους.