Δρ. Ιωάννης Φ. Γκόνος

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Προδιαγραφές οργάνων ελέγχου ηλεκτρικών εγκαταστάσεων σύμφωνα με το ΕΝ Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης Δρ. Ιωάννης Φ. Γκόνος

2 ΔΟΚΙΜΕΣ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ Τα όργανα μέτρησης και επιτήρησης θα πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις του ΕΛΟΤ ΕΝ Χ. Αν χρησιμοποιούνται άλλα όργανα μέτρησης, θα πρέπει να διαθέτουν τα ίδια απαιτούμενα τεχνικά χαρακτηριστικά και να παρέχουν την ίδια προστασία. Οι μέθοδοι δοκιμών που περιγράφονται είναι μέθοδοι αναφοράς. Δεν αποκλείεται η εφαρμογή άλλων μεθόδων, εφόσον αυτές δίνουν τουλάχιστον εξίσου αξιόπιστα αποτελέσματα. Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 2

3 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. 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. Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 3

4 Μέτρηση αντίστασης γείωσης (Μέθοδος πτώσης δυναμικού) Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 4

5 Μέτρηση αντίστασης γείωσης με τη μέθοδο πτώσεως δυναμικού Μέτρηση σε κατακόρυφο ηλεκτρόδιο γείωσης Μέτρηση σε οριζόντιο ηλεκτρόδιο γείωσης Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 5

6 Μέτρηση αντίστασης γείωσης (Επιλεκτική μέθοδος) Το προς μέτρηση ηλεκτρόδιο γείωσης δεν αποσυνδέεται. Η αρπάγη εξαλείφει την επίδραση των υπολοίπων ηλεκτροδίων γείωσης μετρώντας, όχι το συνολικό ρεύμα, αλλά το ρεύμα που διαρρέει το συγκεκριμένο ηλεκτρόδιο Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 6

7 15Ω SYSTEM Ω TO EARTH WATER PIPE Ω TO EARTH 15Ω ELECTRODE Ω TO EARTH 22Ω ELECTRODE 18Ω ELECTRODE 15Ω ELECTRODE UNDER TEST Αρχή λειτουργίας γειωσομέτρου με αρπάγη Current inducing core Constant AC voltage applied Induced current measured is directly proportional to loop resistance clamped Induced current measuring core Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 7

8 Αρχή λειτουργίας γειωσομέτρου με αρπάγη (ΙΙ) ICLAMP Building earth connection/s VCLAMP Ground Electrode Under Test Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 8

9 Παράδειγμα μέτρησης με γειωσόμετρο αρπάγης (τσιμπίδα) Ι ICLAMP VCLAMP R Meas. = 50.6 Ohms R4 R3 R2 R1 R test 25 Ohms 22 Ohms 19 Ohms 25 Ohms 45 Ohms R Meas. = R test + 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4) Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 9

10 Παράδειγμα μέτρησης με γειωσόμετρο αρπάγης (τσιμπίδα) ΙΙ Four parallel paths in circuit Twelve parallel paths in circuit 50Ω Poor electrode R P Actual electrode (R P ) = 50Ω 50Ω Poor electrode R P Actual electrode (R P ) = 50Ω Measured value = 50.83Ω Other electrodes still measure 10.89Ω Measured value (R P ) = 52.5Ω Other electrodes still measure 13.1Ω Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 10

11 Μέτρηση αντίστασης γείωσης με αρπάγη (τσιμπίδα) R Etot =(R E1 +R E2 +R E3 +R E4 ) +( R E5 +R E6 +.+R EΝ ) R Etot ( R E1 +R E2 +R E3 +R E4 ) R Earth R E3 Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 11

12 Η μέθοδος των δύο (ηλεκτροδίων) ακροδεκτών Μετράει τη συνδυαζόμενη εν σειρά αντίσταση γείωσης 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. 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. Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 12

13 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ - ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΤΡΟΠΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΓΕΙΩΣΗΣ Μέθοδος Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα Πτώσεως Δυναμικού Επιλεκτική Χωρίς ηλεκτρόδια Δύο ηλεκτροδίων Ευρέως αποδεκτή Από την καμπύλη των μετρήσεων γίνεται εύκολα αποδεκτή η ποιότητα των μετρήσεων Δεν απαιτείται αποσύνδεση του συστήματος γείωσης Σχετικά αποδεκτή Από την καμπύλη των μετρήσεων γίνεται εύκολα αποδεκτή η ποιότητα των μετρήσεων Συνηθισμένη Οικονομία χρόνου Δεν απαιτείται αποσύνδεση του συστήματος γείωσης Δεν απαιτούνται βοηθητικά ηλεκτρόδια Συνηθισμένη Οικονομία χρόνου Δεν απαιτείται αποσύνδεση του συστήματος γείωσης Δεν απαιτούνται βοηθητικά ηλεκτρόδια Απαιτείται αποσύνδεση του συστήματος γείωσης Δυσκολία έμπηξης των βοηθητικών ηλεκτροδίων Δυσκολία ύπαρξης των απαιτούμενων αποστάσεων Δυσκολία έμπηξης των βοηθητικών ηλεκτροδίων Δυσκολία ύπαρξης των απαιτούμενων αποστάσεων Προϋποθέτει την ύπαρξη ενός χαμηλής αντίστασης βρόχου Πιθανότητα μέτρησης αντίστασης λάθος ηλεκτροδίου Δεν μπορεί να εκτιμηθεί η επίδραση του βοηθητικού ηλεκτροδίου Δεν μπορεί να εκτιμηθεί εάν η απόσταση του βοηθητικού ηλεκτροδίου είναι ικανοποιητική Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 13

14 Συμπεράσματα-συζήτηση Χρήση κατάλληλου εξοπλισμού (ΕΝ ). Επαλήθευση εξοπλισμού (Ποιός; Πού; Πότε; Πώς;). Διακρίβωση εξοπλισμού Σωστή επεξεργασία αποτελεσμάτων. Μέθοδος μέτρησης αντίστασης γείωσης. Μεταβολή αντίστασης γείωσης κατά τη διάρκεια του έτους. Υπάρχει αποδεκτή τιμή αντίστασης γείωσης; Αθήνα, Όργανα μέτρησης αντίστασης γείωσης 14