1

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Προδιαγραφές οργάνων ελέγχου ηλεκτρικών εγκαταστάσεων Προδιαγραφές οργάνων ελέγχου ηλεκτρικών εγκαταστάσεων σύμφωνα με το ΕΝ 61557 σύμφωνα με το ΕΝ 61557

Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσηςΌργανα μέτρησης αντίστασης γείωσηςργ μ ρη ης ης γ ηςργ μ ρη ης ης γ ης

∆ρ. Ιωάννης Φ. Γκόνος∆ρ. Ιωάννης Φ. Γκόνος

∆ΟΚΙΜΕΣ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ∆ΟΚΙΜΕΣ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

Τα όργανα μέτρησης και επιτήρησης θα πρέπει να πληρούν τιςργ μ ρη ης ήρη ης ρ ηρ ςαπαιτήσεις του ΕΛΟΤ ΕΝ 61557-Χ.

Αν χρησιμοποιούνται άλλα όργανα μέτρησης, θα πρέπει ναδιαθέτουν τα ίδια απαιτούμενα τεχνικά χαρακτηριστικά και ναπαρέχουν την ίδια προστασία.

Ο έθ δ δ ώ ά ί έθ δ

Αθήνα, 30.04.2014 Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 2

Οι μέθοδοι δοκιμών που περιγράφονται είναι μέθοδοιαναφοράς. ∆εν αποκλείεται η εφαρμογή άλλων μεθόδων,εφόσον αυτές δίνουν τουλάχιστον εξίσου αξιόπιστααποτελέσματα.

2

ΟΡΓΑΝΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΓΕΙΩΣΗΣ

Υπάρχουν δύο τύποι οργάνων μέτρησης:• όργανο μέτρησης γείωσης που έχει τρεις ή και τέσσερις ακροδέκτες, • όργανο μέτρησης γείωσης με αρπάγη (τσιμπίδα). Και τα δύο επιβάλλουν μία τάση στο σύστημα γείωσης και μετράνε το

ρεύμα.• Ένα όργανο μέτρησης αντίστασης γείωσης τριών ή τεσσάρων ακροδεκτών

συνδυάζει σε ένα κουτί:– μία πηγή ρεύματος και ένα όργανο μέτρηση της τάσης.

για την μέτρηση χρησιμοποιούν βοηθητικά ηλεκτρόδια (πασσάλους) και/ή τσιμπίδες. • Τα όργανα μέτρησης γείωσης με αρπάγη (τσιμπίδα) διαθέτουν δύο

μετασχηματιστές.

Αθήνα, 30.04.2014 Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 3

– ο πρώτος μετασχηματιστής (πηγή) επιβάλλει μία τάση στον υπό μέτρηση βρόχο και ο μετασχηματιστής μέτρησης μετράει το ρεύμα που παράγεται.

– το όργανο μέτρησης αντίστασης γείωσης με αρπάγη χρησιμοποιεί κατάλληλο φίλτρο για να χειρίζεται τα δικά του σήματα και να αποκόπτει όλα τα υπόλοιπα σήματα.

Μέτρηση αντίστασης γείωσης(Μέθοδος πτώσης δυναμικού)

Αθήνα, 30.04.2014 Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 4

3

Μέτρηση αντίστασης γείωσης με τη μέθοδο πτώσεως δυναμικού

Αθήνα, 30.04.2014 Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 5

Μέτρηση σε οριζόντιο ηλεκτρόδιο γείωσης

Μέτρηση σε κατακόρυφο ηλεκτρόδιο γείωσης

Μέτρηση αντίστασης γείωσης(Επιλεκτική μέθοδος)

Το προς μέτρηση ηλεκτρόδιο γείωσης δεν

αποσυνδέεται

Αθήνα, 30.04.2014 Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 6

αποσυνδέεται.Η αρπάγη εξαλείφει την επίδραση των υπολοίπων ηλεκτροδίων γείωσης μετρώντας, όχι το συνολικό ρεύμα, αλλά το ρεύμα που διαρρέει το

συγκεκριμένο ηλεκτρόδιο

4

Αρχή λειτουργίας Αρχή λειτουργίας γειωσομέτρουγειωσομέτρου με αρπάγημε αρπάγη

Current inducing Current

inducing Constant AC

voltage applied

inducing core

Induced current

measuring core

Induced current measured is directly proportional to loop resistance clamped

ST

Constant AC voltage applied

inducing core

Induced current

measuring core

Induced current measured is directly proportional to loop resistance clamped

ST

WA

TE

R P

IPE

ΩT

O E

AR

TH

EL

EC

TR

OD

E

EL

EC

TR

OD

E U

ND

ER

TE

S

EL

EC

TR

OD

E

EL

EC

TR

OD

E Ω

TO

EA

RT

H

10Ω

15Ω

22Ω

18Ω

15Ω

SY

ST

EM

ΩT

O

EA

RT

H

15Ω

WA

TE

R P

IPE

ΩT

O E

AR

TH

EL

EC

TR

OD

E

EL

EC

TR

OD

E U

ND

ER

TE

S

EL

EC

TR

OD

E

EL

EC

TR

OD

E Ω

TO

EA

RT

H

10Ω

15Ω

22Ω

18Ω

15Ω

SY

ST

EM

ΩT

O

EA

RT

H

15Ω

Αθήνα, 30.04.2014 7Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης

Αρχή λειτουργίας Αρχή λειτουργίας γειωσομέτρουγειωσομέτρου με αρπάγημε αρπάγη(ΙΙ)(ΙΙ)

Building earth connection/s

ICLAMP

VCLAMP

GroundElectrode

Under Test

Αθήνα, 30.04.2014 8Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης

5

Παράδειγμα μέτρησης με Παράδειγμα μέτρησης με γειωσόμετρογειωσόμετροαρπάγης (τσιμπίδα) Ιαρπάγης (τσιμπίδα) Ι

ICLAMP

VCLAMP

R testR1R2R3R4

25 Ohms 22 Ohms 19 Ohms 25 Ohms 45 Ohms

R Meas.

= 50.6 Ohms

25 Ohms 22 Ohms 19 Ohms 25 Ohms 45 Ohms

R Meas. = R test + 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4)

Αθήνα, 30.04.2014 9Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης

Παράδειγμα μέτρησης με Παράδειγμα μέτρησης με γειωσόμετρογειωσόμετροαρπάγης (τσιμπίδα) ΙΙαρπάγης (τσιμπίδα) ΙΙ

10Ω

10Ω

10Ω

10Ω

10Ω

10Ω

50Ω

10Ω

Twelve parallel paths in circuit

Poor electrode

Four parallel paths in circuit

10Ω

10Ω

10Ω

10Ω

10Ω

e ect odeRP

Actual electrode (RP) = 50Ω

Measured value = 50.83Ω

Other electrodes still measure 10.89Ω10Ω

10Ω

50Ω

10Ω

10Ω

Actual electrode (RP) = 50Ω

Measured value (RP) = 52.5Ω

Other electrodes still measure 13.1Ω

Poor electrode

RP

Αθήνα, 30.04.2014 10Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης

6

Μέτρηση αντίστασης γείωσης με αρπάγη (τσιμπίδα)

Αθήνα, 30.04.2014 Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 11

REtot =(RE1+RE2+RE3+RE4) +( RE5+RE6+….+REΝ)

REtot ≈( RE1+RE2+RE3+RE4)REarth ≈ RE3

Η μέθοδος των δύο (ηλεκτροδίων) ακροδεκτών

• Μετράει τη συνδυαζόμενη εν σειρά αντίσταση γείωσης του υπό δοκιμή συστήματοςγείωσης του υπό δοκιμή συστήματος γείωσης, της αντίσταση γείωσης του βοηθητικού ηλεκτροδίου (όπως ένα σωλήνα νερού) και της αντίστασης των αγωγών μέτρησης.

• Απαραίτητη προϋπόθεση είναι η αντίσταση γείωσης του βοηθητικού ηλεκτροδίου να είναι πολύ χαμηλή, το οποίο πιθανόν να συμβαίνει για μακριούς μεταλλικούς σωλήνες χωρίς πλαστικό τμήμα.

Αθήνα, 30.04.2014 Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 12

μήμ Ένας σωλήνας νερού ίσως να έχει PVC συστατικά, τα

οποία του αυξάνουν κατά πολύ την τιμή της αντίσταση γείωσης. Σε αυτή την περίπτωση η μέθοδος των δύο ακροδεκτών θα δώσει μία υψηλή τιμή της υπό μέτρησης αντίστασης γείωσης.

Το βοηθητικό ηλεκτρόδιο ίσως να μην είναι εκτός της επιρροής του υπό δοκιμή ηλεκτροδίου. Σε αυτή την περίπτωση η τιμή της μέτρησης ίσως να είναι χαμηλότερη της πραγματικής.

7

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ -- ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΤΡΟΠΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΤΡΟΠΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ

ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΓΕΙΩΣΗΣΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΓΕΙΩΣΗΣ

Μέθοδος Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

ΠτώσεωςΔυναμικού

Ευρέως αποδεκτή Από την καμπύλη των μετρήσεων γίνεται

εύκολα αποδεκτή η ποιότητα των μετρήσεων

Απαιτείται αποσύνδεση του συστήματος γείωσης

Δυσκολία έμπηξης των βοηθητικών ηλεκτροδίων

Δυσκολία ύπαρξης των απαιτούμενων αποστάσεων

Επιλεκτική

Δεν απαιτείται αποσύνδεση του συστήματοςγείωσης

Σχετικά αποδεκτή Από την καμπύλη των μετρήσεων γίνεται

εύκολα αποδεκτή η ποιότητα των μετρήσεων

Δυσκολία έμπηξης των βοηθητικών ηλεκτροδίων

Δυσκολία ύπαρξης των απαιτούμενων αποστάσεων

θ

Αθήνα, 30.04.2014 Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 13

Χωρίς ηλεκτρόδια

Συνηθισμένη Οικονομία χρόνου Δεν απαιτείται αποσύνδεση του συστήματος

γείωσης Δεν απαιτούνται βοηθητικά ηλεκτρόδια

Προϋποθέτει την ύπαρξη ενός χαμηλής αντίστασης βρόχου

Πιθανότητα μέτρησης αντίστασης λάθος ηλεκτροδίου

Δύο ηλεκτροδίων

Συνηθισμένη Οικονομία χρόνου Δεν απαιτείται αποσύνδεση του συστήματος

γείωσης Δεν απαιτούνται βοηθητικά ηλεκτρόδια

Δεν μπορεί να εκτιμηθεί η επίδραση του βοηθητικού ηλεκτροδίου

Δεν μπορεί να εκτιμηθεί εάν η απόσταση του βοηθητικού ηλεκτροδίου είναι ικανοποιητική

Συμπεράσματα-συζήτηση

Χρήση κατάλληλου εξοπλισμού (ΕΝ 61557-5) Χρήση κατάλληλου εξοπλισμού (ΕΝ 61557 5). Επαλήθευση εξοπλισμού (Ποιός; Πού; Πότε; Πώς;). ∆ιακρίβωση εξοπλισμού Σωστή επεξεργασία αποτελεσμάτων. Μέθοδος μέτρησης αντίστασης γείωσης. Μεταβολή αντίστασης γείωσης κατά τη διάρκεια του έτους. Υ ά δ ή ή ί ί

Αθήνα, 30.04.2014 Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 14

Υπάρχει αποδεκτή τιμή αντίστασης γείωσης;