Τεχνικός οδηγός

Γειώσεις

Πλήρης οδηγός γειώσεων — τύποι ηλεκτροδίων, ειδική αντίσταση εδάφους, θεμελιακή γείωση, μετρήσεις και υλικά.

TN, TT και IT — ίδιο σφάλμα, άλλη διαδρομή

Ίδια συσκευή, ίδιο σφάλμα μόνωσης· αλλάζει μόνο από πού γυρίζει το ρεύμα. Και αυτό αλλάζει τα πάντα: πόσο ρεύμα σφάλματος έχεις, ποια συσκευή θα το κόψει και πόση τάση θα βρεθεί πάνω στο περίβλημα. Το πρώτο γράμμα λέει πώς γειώνεται η πηγή, το δεύτερο πώς γειώνονται τα εκτεθειμένα μέρη.

Σύστημα

Ο αγωγός προστασίας είναι χωριστός από τον ουδέτερο σε όλο το μήκος και καταλήγει μεταλλικά στον κόμβο του μετασχηματιστή.

Δεδομένα

Αντίσταση αγωγού γραμμής0,27 Ω

Ίδια για φάση και PE. Μαζί με Ze = 0,35 Ω δίνουν το Zs στα συστήματα TN.

Γείωση παροχής RB3 Ω

Γείωση εγκατάστασης RA30 Ω

Προστασία

Δοκίμασε TT με μόνο μικροαυτόματο και μετά πρόσθεσε ΔΔΡ. Η διαφορά είναι όλη η ουσία του TT.

Εμπέδηση βρόχου

0,89 Ω

Ρεύμα σφάλματος

258 A

Τάση επαφής U_c

70 V

Ποιος διακόπτει

Μικροαυτόματος

0 Vόριο 50 V230 V

Αποσύνδεση από τον μικροαυτόματο

Το ρεύμα σφάλματος 258 A ξεπερνά τα 80 A ακαριαίας λειτουργίας του B16, άρα η αποσύνδεση γίνεται σε λιγότερο από 0,1 s. Η τάση επαφής κρατιέται στα 70 V μόνο για αυτό το ελάχιστο διάστημα.

Σύνοψη

Σύστημα	Διαδρομή επιστροφής	Ρεύμα σφάλματος	Κύριο μέσο προστασίας
TN-S	Χωριστός PE σε όλο το μήκος, μεταλλικά μέχρι τον κόμβο του Μ/Σ	Εκατοντάδες A	Υπερέντασης· ΔΔΡ ως πρόσθετη προστασία
TN-C-S	Κοινός PEN μέχρι την αρχή της εγκατάστασης, μετά χωριστά	Εκατοντάδες A	Υπερέντασης· η διακοπή του PEN είναι το βασικό ρίσκο
TT	Μέσα από το έδαφος: RA + RB	Λίγα A	ΔΔΡ — ο μικροαυτόματος δεν αρκεί
IT	Δεν υπάρχει· η πηγή δεν είναι γειωμένη	Δεκάδες mA	Επιτηρητής μόνωσης· αποσύνδεση στο δεύτερο σφάλμα

Δεν είναι ακαδημαϊκή ερώτηση. Το πρωτόκολλο ελέγχου κατά ΕΛΟΤ 60364 έχει γραμμή «Δίκτυο τροφοδοσίας» με τρία τετραγωνίδια — TΤ, TΝ, IT — και κάποιος πρέπει να σταυρώσει ένα. Η επιλογή διαπιστώνεται στο πεδίο· δεν υποτίθεται από τη συνήθεια της περιοχής. Και κρίνει ποιος έλεγχος έχει νόημα: σε TN μετράς Z_s, σε TT μετράς R_A.
Οι αριθμοί είναι ενδεικτικοί, στα 230 V με Z_e = 0,35 Ω και B16. Στο IT το ρεύμα πρώτου σφάλματος εκτιμάται από τυπική εμπέδηση διαρροής του δικτύου — στην πράξη εξαρτάται από τη χωρητικότητα των καλωδίων και τα φίλτρα των φορτίων.

Τα 3 Είδη Γείωσης (ανά σκοπό)

Γείωση Λειτουργίας

Απαραίτητη για τη λειτουργία του κυκλώματος και την αποφυγή υπερτάσεων (γείωση ουδετέρου).

Γείωση Προστασίας

Σύνδεση μεταλλικών μερών εκτός κυκλώματος — προστασία ανθρώπων από ηλεκτροπληξία.

Γείωση Αντικεραυνικής

Απαγωγή κεραυνικού ρεύματος στη γη. Συνυπάρχουν συνήθως και τα τρία είδη.

Τύποι Ηλεκτροδίων Γείωσης (Γειωτών)

Τύπος	Περιγραφή / Διαστάσεις
Ράβδου	Σωλήνας Φ>1″ ή ράβδος γαλβ. χάλυβα, κατακόρυφα ~2,5m με σφύρα
Τρίγωνο	3 ράβδοι μήκους ≥1,5m, Φ14mm — ισόπλευρο τρίγωνο πλευράς ≥3m
Πλάκας	Παραλληλόγραμμη ≥0,5×0,5m², άνω μέρος >1,0m βάθος. Χάλυβας >3mm ή χαλκός/μόλυβδος >2mm
Ακτινικός	Ταινίες/ράβδοι σε μορφή αστέρα, οριζόντια, βάθος ≥0,8m
Πλέγματος	Πλέγμα ταινιών, ανοίγματα 3–7m, οριζόντια σε βάθος 0,5–1,0m — κυρίως υποσταθμοί
Φυσικός (ύδρευση)	Μεταλλικοί σωλήνες ύδρευσης — μόνο με συγκατάθεση φορέα νερού
Θεμελιακή	Ταινία σε κλειστό βρόχο στα θεμέλια, εντός σκυροδέματος

Άλλοι μεταλλικοί σωλήνες (πλην ύδρευσης) απαγορεύεται να χρησιμοποιούνται ως ηλεκτρόδια γείωσης.

Θεμελιακή Γείωση — Γιατί Επιλέχθηκε

Υποχρεωτική για όλες τις νέες οικοδομές — ΥΑ Φ.7.5/1816/88, ΦΕΚ 470 Β'/5-3-2004.

✓ Δημιουργεί ισοδυναμική επιφάνεια
✓ Σκυρόδεμα υγρό όλο τον χρόνο → σταθερή χαμηλή αντίσταση (τιμές 2Ω ή και μικρότερες)
✓ Διάρκεια ζωής = διάρκεια ζωής κτιρίου (με ≥5cm σκυρόδεμα περιβάλλον)
✓ Απλή κατασκευή κατά το στάδιο οπλισμού θεμελίωσης
✓ Καλή γείωση εργοταξιακής παροχής
✓ Χαμηλό κόστος — χρησιμοποιείται και για αντικεραυνική προστασία
✓ Μειώνει τη συνολική αντίσταση γείωσης του ουδετέρου

Ελάχιστες Διαστάσεις Ταινίας Θεμελιακής Γείωσης

Υλικό	Ελάχ. διατομή (mm²)	Ελάχ. πάχος (mm)	Πρότυπο
Χάλυβας θερμά επιψευδαργυρωμένος	90	3	ΕΛΟΤ EN 50164-2
Χαλκός	50	2	ΕΛΟΤ EN 50164-2
Ανοξείδωτος χάλυβας V4A	100	2	ΕΛΟΤ EN 50164-2

Κανόνες εγκατάστασης:Τυπική ταινία 30×3,5mm. Στο κατώτερο στρώμα θεμελίωσης, όρθια, ≥5cm από το έδαφος. Στήριξη ανά 2m στον οπλισμό με συνδετήρα — ΟΧΙ συγκόλληση, ΟΧΙ σύρμα. Κλειστός βρόχος στο εξωτερικό περίγραμμα. Βρόχοι μέγιστης διάστασης 20×20m (κανένα σημείο >10m από την ταινία).

Ειδική Αντίσταση Εδάφους (ρ)

Είδος εδάφους	Ειδική αντίσταση ρ (Ωm)
Βάλτος	30 – 100
Αργιλώδες / πηλώδες / αγρού	100
Οργωμένη γη	90 – 150
Μπετόν	150 – 500
Υγρό χαλίκι	200 – 400
Στεγνό χαλίκι	1.000 – 2.000
Πετρώδες έδαφος	1.000 – 3.000

Η ειδική αντίσταση μεταβάλλεται με τις καιρικές συνθήκες — η μέτρηση γίνεται τους καλοκαιρινούς μήνες (μέγιστη τιμή). Παράγοντες: υγρασία, θερμοκρασία, άλατα, σύσταση, συμπίεση.

Αντίσταση Γείωσης ανά Τύπο Εδάφους & Βάθος Ηλεκτροδίου

Τύπος εδάφους	ρ (Ωm)	Ράβδος 3m	Ράβδος 6m	Ράβδος 10m	Ταινία 10m	Ταινία 20m
Πολύ υγρό χώμα	30	10 Ω	5 Ω	3 Ω	6 Ω	3 Ω
Γεωργικό / αργιλώδες	100	33 Ω	17 Ω	10 Ω	20 Ω	10 Ω
Αμμώδες / πηλός	150	50 Ω	25 Ω	15 Ω	30 Ω	15 Ω
Υγρά αμμώδη	300	66 Ω	33 Ω	20 Ω	40 Ω	20 Ω
Μπετό	500	—	—	—	80 Ω	40 Ω
Υγρό χαλίκι	400	160 Ω	80 Ω	48 Ω	100 Ω	50 Ω
Ξηρό αμμώδες / στεγνό χαλίκι	1.000	330 Ω	165 Ω	100 Ω	200 Ω	100 Ω
Πετρώδες έδαφος	3.000	1.000 Ω	500 Ω	300 Ω	600 Ω	300 Ω

Εμπειρικός κανόνας — το έδαφος είναι σπανίως ομοιογενές. Διπλασιασμός μήκους ηλεκτροδίου → −40% αντίσταση. Διπλασιασμός διαμέτρου → μόνο −10%.

Μέθοδος Wenner — Μέτρηση Ειδικής Αντίστασης

4 ράβδοι σε ευθεία γραμμή, ίση απόσταση α μεταξύ τους, βάθος b ≤ 0,1·α. Ρεύμα δοκιμής στα 2 ακραία ηλεκτρόδια, μέτρηση δυναμικού στα 2 εσωτερικά.

ρ = 2 · π · R · α

όπου R = V/I (φαινόμενη αντίσταση σε Ω), α = απόσταση ηλεκτροδίων (m). Η πλήρης μέθοδος των 4 σημείων ισχύει κυρίως σε ανοιχτό πεδίο.

Επίδραση Ρεύματος στον Άνθρωπο (50 Hz AC)

Ένταση	Αποτέλεσμα
1 mA	Όριο που γίνεται αντιληπτό
16 mA	Σύσπαση μυών
50 mA	Πιθανή απώλεια αισθήσεων, τραυματισμός
100–300 mA	Κοιλιακός ινιδισμός
5 A	Κοιλιακός ινιδισμός, διακοπή αναπνοής, εγκαύματα

Αντίσταση ανθρώπινου σώματος: 1,5 – 100 kΩ ανάλογα με την υγρασία. Η τάση επαφής δεν περιορίζεται κάτω από 50V — γι' αυτό απαιτείται διακοπή τροφοδοσίας.

Αγωγός Γείωσης & Ισοδυναμικές Συνδέσεις

Διατομή φάσης S (mm²)	Ελάχ. διατομή χάλκινου αγωγού γείωσης (mm²)
S ≤ 16	S (ίδια)
16 < S ≤ 35	16
S > 35	S/2

Διατομή PE βάσει IEC/ΕΛΟΤ 60364-5-54, Πίνακας 54.2 (ίδιο υλικό αγωγού γραμμής & PE). Αγωγός PE εκτός καλωδίου: ελάχιστο 2,5mm² Cu (με μηχανική προστασία) ή 4mm² Cu (χωρίς) — §543.1.3.

Διατομές Ισοδυναμικών Συνδέσεων (IEC 60364-5-54)

Κύρια ισοδυναμική σύνδεση — MEB (§544.1)

≥ ½ της μεγαλύτερης διατομής αγωγού PE της εγκατάστασης, με ελάχιστο 6mm² Cu (ή 16mm² Al ή 50mm² χάλυβας). Δεν απαιτείται να υπερβαίνει τα 25mm² Cu (ή ισοδύναμο).

Συμπληρωματική ισοδυναμική σύνδεση — SEB (§544.2)

• Μεταξύ δύο εκτεθειμένων αγώγιμων μερών: ≥ της μικρότερης PE που συνδέεται σε αυτά
• Μεταξύ εκτεθειμένου και ξένου αγώγιμου μέρους: ≥ ½ της αντίστοιχης PE
• Ελάχιστο: 2,5mm² Cu (με μηχανική προστασία) ή 4mm² Cu (χωρίς)

Στη θεμελιακή γείωση συνδέονται ισοδυναμικά: ΔΕΗ, ΟΤΕ, Η/Υ, ΕΥΔΑΠ, φυσικό αέριο, σωλήνας καυσίμων με καθοδική προστασία, αντικεραυνική προστασία. Απαιτείται προσβάσιμο μέσο αποσύνδεσης (με εργαλείο) για μέτρηση αντίστασης.

Διάβρωση Ηλεκτροδίων

1. Ιδιοδιάβρωση: Χημική επίδραση μόνο του εδάφους (pH, υγρασία, αερισμός).

2. Ηλεκτροχημική / γαλβανική διάβρωση: Δύο διαφορετικά μέταλλα σε επαφή — το ηλεκτροαρνητικό καταστρέφεται σε λίγους μήνες.

Όταν χαλκός και χάλυβας περιβάλλονται από ≥5cm σκυρόδεμα, δεν υπάρχει κίνδυνος γαλβανικής διάβρωσης — έχουν το ίδιο δυναμικό. Εκτός σκυροδέματος: χρήση διμεταλλικών συνδέσμων.

Περιοδικός Έλεγχος

✓ Έλεγχος αντίστασης γείωσης τουλάχιστον σε ετήσια βάση
✓ Αύξηση >20% → διερεύνηση αιτίας και διόρθωση
✓ Διόρθωση: αντικατάσταση ή προσθήκη ράβδων / βελτιωτικών εδάφους (άλατα)

Calculator Αντίστασης Γείωσης

Επαλήθευση Ra × IΔn ≤ 50V και εκτίμηση αντίστασης βάσει τύπου εδάφους.

Άνοιγμα

Πηγή τεχνικού υλικού: Οδηγός Θεμελιακής Γείωσης ΕΛΒΗΧ (2012) & ΕΛΟΤ 60364. Οι παλαιότερες αναφορές σε ΕΛΟΤ HD 384 ισχύουν πλέον μέσω του ΕΛΟΤ 60364.