Αντίσταση μόνωσης Μόνωση στις Ε.Η.Ε (γενικά) Σε μια εσωτερική ηλεκτρική εγκατάσταση τα μονωτικά υλικά που χρησιμοποιούμε: 1) απομονώνουν τα στοιχεία κάθε ηλεκτρικού κυκλώματος τόσο μεταξύ τους όσο και ως προς τη γη 2) εξασφαλίζουν τη μηχανική στήριξη επιτοίχιων γραμμών στα δομικά στοιχεία του κτιρίου ή σε προκατασκευασμένες σχάρες. Για αγωγούς που οδεύουν παράλληλα και βρίσκονται σε διαφορετική τάση ( π.χ. φάση με ουδέτερο) τα μονωτικά υλικά αποτελούν το μέσο που περιορίζει τον κίνδυνο να ιονιστεί ο μεταξύ τους αέρας.μια τέτοια εξέλιξη μπορεί να προκαλέσει ηλεκτρικές εκκενώσεις μεταξύ των αγωγών με απρόβλεπτες συνέπειες για την εγκατάσταση και την ασφάλεια των ανθρώπων.παρατήρηση: Ουσιαστικά μέσω της μόνωσης οδηγούμε το παρεχόμενο ρεύμα σε συγκεκριμένη διαδρομή μέσα στο κύκλωμα χωρίς αποκλίσεις που θα οδηγούσαν σε λειτουργικά προβλήματα ή σε ηλεκτρικά ατυχήματα.
Αντίσταση μόνωσης Ε.Η.Ε (γενικά) Εφόσον δεν υπάρχουν τέλεια μονωτικά υλικά στο εμπόριο, αυτό σημαίνει πρακτικά ότι κάθε φορά που ενεργοποιούμε το φως ή μια συσκευή κατανάλωσης στο σπίτι μας, στο γραφείο, το μαγαζί μας ένα μικρό ποσοστό του παρεχόμενου ρεύματος διαρρέει μέσα από τη μόνωση των αντίστοιχων αγωγών της γραμμής και χάνεται. Βραχυπρόθεσμα δεν επηρεαζόμαστε από τόσο μικρά ρεύματα,μακροπρόθεσμα όμως η ηλεκτρική μόνωση της εγκατάστασης αρχίζει να εμφανίζει σημάδια «γήρανσης» ειδικά στις περισσότερο «φορτωμένες» γραμμές. Η «γήρανση» αυτή αυξάνεται όσο μικραίνει η αντίσταση μόνωσης η οποία είναι μετρήσιμο μέγεθος και επηρεάζεται : Α) από τις κακοτεχνίες που γίνονται στη φάση κατασκευής της εγκατάστασης και οδηγούν σε συνθλίψεις στρεβλώσεις αγωγών εξαιτίας απότομων τραβηγμάτων ή καμπυλώσεων των γραμμών. Στη μείωση της τιμής της αντίστασης μόνωσης σημαντικό ρόλο παίζουν οι μεγάλες απογυμνώσεις και οι κακές συνδέσεις μεταξύ των αγωγών στα κουτιά διακλάδωσης Β) από τις συνθήκες λειτουργίας της Ε.Η.Ε, όπως : η υψηλή θερμοκρασία λόγω συνεχών υπερφορτίσεων, οι χημικές ουσίες που πιθανόν να υπάρχουν στο χώρο καθώς και η υγρασία που ενδέχεται να εισχωρεί κατά περιόδους στο εσωτερικό του ακινήτου και να έρχεται σε επαφή με τμήματα διαφόρων γραμμών (π.χ. διακόπτες, πρίζες, κουτιά διακλάδωσης κ.τ.λ.). Επίσης έχει αποδειχτεί ότι η σκόνη και οι σεισμικές δονήσεις είναι παράγοντες που στο πέρασμα του χρόνου ελαττώνουν την τιμή της αντίστασης μόνωσης της Ε.Η.Ε. Συμπερασματικά η μόνωση μιας Ε.Η.Ε πρέπει να παρουσιάζει ιδιαίτερα υψηλή και στα- θερή αντίσταση καθώς και αποδεκτές μηχανικές θερμικές και χημικές ιδιότητες σε όλη τη διάρκεια ζωής της γιατί αποτελεί σοβαρό δείκτη «ΥΓΕΙΑΣ» της ελεγχόμενης ηλεκτρικής εγκατάστασης.
Πώς πρέπει να πραγματοποιείται η μέτρηση της αντίστασης μόνωσης σε μια ηλεκτρική εγκατάσταση σύμφωνα με το πρότυπο ΕΛΟΤ HD 384; α) Η αντίσταση μόνωσης σε μια ηλεκτρική εγκατάσταση σύμφωνα με το πρότυπο ΕΛΟΤ HD 384 (παράγραφος 612.3) πρέπει να μετριέται: «μεταξύ κάθε ενεργού αγωγού και του αγωγού προστασίας ή της γης». εκτός αν ο ελεγχόμενος χώρος θεωρείται επικίνδυνος για πυρκαγιά οπότε θα πρέπει να γίνεται επιπλέον μέτρηση ανάμεσα στους ενεργούς αγωγούς. Στο παράρτημα Ε612.3 του ίδιου προτύπου διευκρινίζεται ότι: «Οι μετρήσεις της αντίστασης μόνωσης θα πρέπει να γίνονται με απομόνωση της εγκατάστασης από την τροφοδότηση της. Γενικά θα πρέπει η μέτρηση μόνωσης να γίνεται στο σημείο τροφοδότησης της εγκατάστασης». Επιπλέον: «Είναι επιτρεπτή η διεξαγωγή της μέτρησης μεταξύ των ενεργών αγωγών και της γης με συνδεμένες συσκευές» β) Οι δοκιμές πρέπει να γίνουν με συνεχές ρεύμα. Η συσκευή δοκιμής πρέπει να είναι ικανή να παρέχει την συνεχή τάση δοκιμής σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα: όταν φορτίζεται με ρεύμα 1 ma. Η ελάχιστη τιμή αντίστασης μόνωσης δίνεται από τον παρακάτω πίνακα : Οι τιμές αυτές θεωρούνται αποδεκτές τόσο για την περίπτωση που στο ελεγχόμενο κύκλωμα έχουν αποσυνδεθεί οι συσκευές κατανάλωσης, όσο και με συνδεμένες τις συσκευές αυτές. Οι ίδιες τιμές ισχύουν και για μετρήσεις που κάνουμε μεταξύ αγείωτου αγωγού προστασίας και γης.
Παρατηρήσεις : 1) H μέτρηση της αντίστασης μόνωσης εξασφαλίζει ότι η ελεγχόμενη μόνωση θ αντισταθεί σε σταθερή πίεση για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα χωρίς να καταρρεύσει. Έχει πειραματικά αποδειχτεί ότι πιθανές διακυμάνσεις τάσης σε ποσοστό 0,1 % κατά τη διάρκεια της μέτρησης μπορούν να επηρεάσουν το αποτέλεσμα, ειδικά όταν το κύκλωμα που ελέγχεται παρουσιάζει μεγάλη χωρητική συμπεριφορά. 2) Η χρήση συνεχούς τάσης αντί για εναλλασσόμενης οφείλεται στο γεγονός ότι η τάση αυτή πραγματικά ασκεί σταθερή πίεση στο υλικό μόνωσης. Ενώ αντίθετα με την εναλλασσόμενη τάση ασκείται μεταβαλλόμενη πίεση στο μονωτικό υλικό οπότε κατά διαστήματα αυτή εκτονώνεται με αποτέλεσμα να επηρεάζεται η μέτρηση και να εμφανίζεται λάθος ένδειξη. 3) Επιπλέον τα αντίστοιχα όργανα μέτρησης της αντίστασης μόνωσης με AC τάση δοκιμής είναιογκώδη και κοστίζουν ακριβότερα. 4) Η υψηλή τιμή της DC τάσης εξασφαλίζει ότι, με αυτό τον τρόπο, ένα πολύ μικρής τιμής ρεύμα θα περάσει μέσα και πέρα από τη μόνωση των αγωγών χωρίς να δημιουργήσει επιπλέον προβλήματα σε γειτονικούς αγωγούς. 5) Η μέτρηση με DC τάση εξασφαλίζει χαμηλότερου κόστους, ελαφρύτερο και μικρότερο σε μέγεθος όργανο μέτρησης συγκριτικά με ένα όργανο που μετράει την αντίσταση μόνωσης με AC τάση. Επιπλέον η μέτρηση με αυτό τον τρόπο δεν είναι καταστρεπτική για την εγκατάσταση και εξασφαλίζει ιδιαίτερα αξιόπιστα και ποιοτικά αποτελέσματα. 6) Τα όργανα που διαθέτουν μέτρηση αντίστασης μόνωσης με DC τάση είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά στις εγκαταστάσεις Χ.Τ και όχι τόσο αξιόπιστα σε εγκαταστάσεις Μ.Τ και Υ.Τ.
Διαδικασία μέτρησης αντίστασης μόνωσης αγωγών Για αυτό το είδος μέτρησης, η εγκατάσταση πρέπει να προετοιμαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε το κύκλωμα να μην είναι υπό τάση (ΕΛΟΤ HD384, Παράρτημα Π.61-Ε, παράγραφος Ε612.3). Βάση της παραγράφου 612.3 του ΕΛΟΤ HD384: 612.3 Μέτρηση της αντίστασης μόνωσης της ηλεκτρικής εγκατάστασης Η αντίσταση μόνωσης πρέπει να μετρηθεί μεταξύ κάθε ενεργού αγωγού και του αγωγού προστασίας ή της γης. Άρα η αντίσταση μόνωσης πρέπει να μετρηθεί σε: Μονοφασικό σύστημα 230V ως εξής: Για κάθε γραμμή ή κύκλωμα μεταξύ L-PE και μεταξύ N-PE (γιατί και ο Ν θεωρείται ως ενεργός αγωγός). Ως τιμή αντίστασης μόνωσης θα θεωρηθεί η χειρότερη των δύο αυτών μετρήσεων (επομένως και η αναγραφόμενη στο Πρωτόκολλο Ελέγχου). Τριφασικό σύστημα 400V ως εξής: Μεταξύ L1-PE, L2-PE και μεταξύ L3-PE (η περίπτωση Ν-ΡΕ μπορεί να αγνοηθεί αν ο Ν θεωρείται ως μη ενεργός αγωγός λόγω της τριφασικής ισοκατανομής σε διαφορετική περίπτωση πρέπει να μετρηθεί). Ως τιμή αντίστασης μόνωσης θα θεωρηθεί η χειρότερη των τριών αυτών μετρήσεων ή τεσσάρων όπου απαιτείται (επομένως και η αναγραφόμενη στο Πρωτόκολλο Ελέγχου).
Διαδικασία μέτρησης 1. Διακόπτουμε την παροχή της ΔΕΗ (ΕΛΟΤ HD384, Παράρτημα Π.61-Ε, παράγραφος Ε612.3) και ταυτόχρονα απενεργοποιούμε τον διαφορικό διακόπτη ρεύματος (ΔΔΡ ή Ρελέ ή RCD) ώστε να μην βλέπει ουδέτερο η εγκατάσταση. 2. Σε περίπτωση που για κάποιο λόγο δεν υπάρχει ΔΔΡ (!!!!!), και δεν υπάρχει μέσο διακοπής του ουδετέρου, ο ουδέτερος θα πρέπει να αφαιρεθεί από την μπάρα (αυτό εξασφαλίζει σε συστήματα ουδετέρωσης την απομόνωση του κοινού κόμβου με την γείωση). 3. Επειδή στην εγκατάσταση το όργανο θα δώσει μία μεγάλη DC τάση είναι σκόπιμο η αποσύνδεση του κεντρικού αγωγού γείωσης από την μπάρα των γειώσεων του πίνακα (με αυτό τον τρόπο προστατεύουμε ώστε αν ο αγωγός αυτός προέρχεται από κάποιον κοινό κόμβο, να μην δεχθεί ο κοινός αυτός κόμβος την DC τάση). Η αποσύνδεση αυτή εξυπηρετεί και συστήματα ουδετέρωσης όπου ο αγωγός προστασίας (ΡΕ) έχει κοινό κόμβο με τον αγωγό ουδετέρου (Ν). 4. Αν ο έλεγχος των γραμμών γίνεται μέσω αυτόματων ασφαλειών, τις απενεργοποιούμε ή αποσυνδέουμε τους αγωγούς φάσεων από αυτές. 5. Είναι σκόπιμο η μέτρηση να γίνει από την πλευρά του πίνακα ώστε να εξασφαλίζει τον έλεγχο της διανομής της γραμμής, όπως γίνεται και η διανομή της παροχής (ΕΛΟΤ HD384, Παράρτημα Π.61-Ε, παράγραφος Ε612.3).
Διαδικασία μέτρησης 6. Τοποθετούμε το άκρο του οργάνου που σχετίζεται με την σύνδεση της γείωσης στην μπάρα των αγωγών γείωσης (με όλες τις γειώσεις συνδεδεμένες, όπου η «μαμά» γείωση είναι σκόπιμο να έχει αποσυνδεθεί) και το άλλο άκρο το οποίο σχετίζεται με τον αγωγό φάσης στον αγωγό φάσης της γραμμής της οποίας την αντίσταση γείωσης θέλουμε να μετρήσουμε. 7. Επαναλαμβάνουμε την παραπάνω διαδικασία μεταξύ μπάρας γείωσης και ουδετέρου αγωγού της γραμμής που ελέγχουμε. (Η διαδικασία αυτή απαιτεί την απομόνωση του ουδέτερου της γραμμής από την μπάρα του ουδετέρου, μπορεί όμως να γίνει με όλους του ουδετέρους συνδεδεμένους και αν η μέτρηση είναι μικρότερη της αναμενόμενης τότε να γίνει διαχωρισμός ουδετέρων και μεμονωμένος έλεγχος). 8. Ρύθμιση τάσης δοκιμής οργάνου και αποτελέσματα ελάχιστης αντίστασης μόνωσης (Risο) κατά ΕΛΟΤ HD384 καθώς και κατά ΚΕΗE : 9. Στην περίπτωση όπου το αποτέλεσμα της μέτρησης είναι μικρότερο του αναμενόμενου θα πρέπει να αποσυνδεθούν οι αγωγοί γείωσης από την μπάρα του πίνακα (ή οι αγωγοί ουδετέρου εφόσον είναι συνδεδεμένοι στην μπάρα ουδετέρου) και να επαναληφθεί η διαδικασία για κάθε ζευγάρι αγωγών ξεχωριστά ανά γραμμή ή κύκλωμα.
Ρύθμιση τάσης δοκιμής οργάνου και αποτελέσματα ελάχιστης αντίστασης μόνωσης (Risο) κατά ΕΛΟΤ HD384 καθώς και κατά ΚΕΗE :
Σχόλια Η μέτρηση αντίστασης μόνωσης μπορεί να γίνει και σε μία πρίζα της γραμμής (προτιμότερο η πιο απομακρυσμένη) αρκεί να έχουν ακολουθηθεί τα βήματα 1,2 και 3. Η μέτρηση μεταξύ L-N δεν απαιτείται από το πρότυπο αλλά μπορεί να γίνει κατά την διάρκεια κατασκευής της εγκατάστασης (ΕΛΟΤ HD384, παράγραφος 61.1.1) Συσκευές: Είναι σκόπιμο να αποσυνδέσουμε από το δίκτυο όσες συσκευές έχουν φις ή αλλιώς όσες συσκευές χαρακτηρίζουμε ως κινητές συσκευές (τηλεοράσεις, φορητές συσκευές, υπολογιστές, κ.λπ.). Υπάρχουν συσκευές οι οποίες είναι μόνιμα συνδεδεμένες (μαγειρεία, κλιματιστικές μονάδες, κ.λπ.) των οποίων η αποσύνδεση μπορεί να είναι δύσκολη ή χρονοβόρα. Αυτές τις αφήνουμε συνδεδεμένες. Εφόσον η μέτρηση της αντίστασης μόνωσης γίνεται σε δύο βήματα L-PE και N-PE και με DC τάση, είναι αδύνατο να βρεθεί η συσκευή (ή αλλιώς τα άκρα της L-N) υπό τάση. Το μόνο μειονέκτημα είναι ότι η τιμή μέτρησης θα είναι μικρότερη από αυτή που θα μετράγαμε μόνο με τους αγωγούς. Αυτό οφείλεται στο ότι είναι γειωμένα τα μεταλλικά μέρη των συσκευών. Στην περίπτωση όπου οι συσκευές διαθέτουν μετασχηματιστές μην ξεχνάμε ότι αυτοί μετασχηματίζουν μόνο χρονικά μεταβαλλόμενα μεγέθη άρα AC και όχι DC. Αντίθετα θα δράσουν ως φίλτρα αποκοπής σε DC τάσεις (τάση δοκιμής οργάνων μέτρησης αντίστασης μόνωσης). Βασικό στοιχείο κατά την διάρκεια μέτρησης της αντίστασης μόνωσης είναι ότι η τάση δοκιμής (250VDC ή 500 VDC ή 1000VDC) φορτίζεται με DC ρεύμα 1mA.
Παρατηρήσεις Αν τα αποτελέσματα είναι οριακά (αν π.χ. κατά ΕΛΟΤ HD 384, με τάση 500V μετριέται 0,5ΜΩ) δεν πρέπει να είναι αποδεκτά. Γιατί στις μετρήσεις αυτές υπάρχει πάντα ένα σφάλμα μέτρησης. Aν οι προς μέτρηση αγωγοί έχουν μεγάλο μήκος, η μέτρηση πρέπει να διαρκεί αρκετά sec μέχρι να φορτιστούν από το DC και να δείξουν την πραγματική τους συμπεριφορά. Nα παραμένουν οι ακροδέκτες του οργάνου συνδεδεμένοι μέχρι να ολοκληρωθεί η κάθε μέτρηση για να εκφορτίζονται οι αγωγοί από το DC μέσω του οργάνου (αν διαθέτει την δυνατότητα αυτή).
Από ποιό σημείο της εγκατάστασης ελέγχουμε την αντίσταση μόνωσης? - αν δεν έχει ενωθεί το ρολόι της ΔΕΗ, η μέτρηση αρχίζει απ την γραμμή πίνακα-μετρητή, - αν έχει δοθεί το ρεύμα από τη ΔΕΗ, η μέτρηση γίνεται στον γενικό αφού διακόψουμε την τάση και αποσυνδέσουμε τον ουδέτερο - η μέτρηση θα γίνει μεταξύ (R-N, R-PE, N-PE) για μονοφασικό πίνακα και μεταξύ (R-S, R-T, S-T, R-N, S- N, T-N, R-PE, S-PE, T-PE, N-PE)
SELV/PELV SELV (Safety Extra Low Voltage = Πολύ χαμηλής τάσης λειτουργίας) PELV (Protective Extra Low Voltage = Πολύ χαμηλής τάσης προστασίας). Τα κυκλώματα SELV, PELV εμφανίζουν τάσεις στην έξοδό τους που δεν πρέπει να ξεπερνούν τα 50 V για Ε.Ρ και τα 120 V για Σ.Ρ. Οι τάσεις αυτές τροφοδοτούν πρίζες, συσκευές και φωτιστικά σώματα. Ως πηγές τάσης SELV, PELV μπορούν να χρησιμοποιηθούν μ/ς 1:1 (γαλβανικής απομόνωσης), Η/Ζ,γεννήτριες που παίρνουν κίνηση από ΜΕΚ, ηλεκτροχημικές διατάξεις (π.χ. μπαταρίες) - ηλεκτρονικές διατάξεις κ.τ.λ.