ΜΗΝΙΑΙΟ ΤΕΧΝΙΚΟ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ - ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟ ΟΣΟ ΤΟ ΦΩΣ ΣΤΟ ΣΚΟΤΑΔΙ

Η ειδική αντίσταση του εδάφους και η σωστή μέτρησή της, αποτελούν βασική παράμετρο για την σωστή προστασία των κτηρίων μέσω ενός συστήματος γείωσης.

ΔΙΟΡΘΩΤΙΚΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΓΙΑ ΜΕΙΩΣΗ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΓΕΙΩΣΗΣ

ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΛΒΗΧ ΑΒΕΕ *

Η ειδική αντίσταση του εδάφους και η μέτρησή της επηρεάζεται από τις ηλεκτρικές ιδιότητες του εδάφους. Η ειδική αντίσταση (ρ) κυρίως, αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για την τιμή της αντίστασης γείωσης, ενώ η ειδική αντίσταση του εδάφους εξαρτάται από την πυκνότητα και την σύστασή του.
Συγκεκριμένα, οι παράγοντες που τη διαμορφώνουν μπορούν να συνοψισθούν στους εξής: στον τύπο του εδάφους, στην συγκέντρωση των αλάτων και της χημικής σύνθεσης των διαλυμένων αλάτων στο νερό του εδάφους, στην υγρασία του εδάφους (καθώς η αποξήρανση του αυξάνει την αντίσταση γείωσης). Στην θερμοκρασία (το πάγωμα του εδάφους αυξάνει την αντίσταση γείωσης), στην ομοιογένεια του εδάφους, στο πάχος του κάθε στρώματος του εδάφους, στο μέγεθος των κόκκων του εδάφους, στο πόσο συμπιεσμένο είναι το έδαφος και τέλος στην ένταση του πεδίου.

 

Είδος εδάφους

Ειδική αντίσταση [Ωm]

Βάλτος

30-100

Αργιλώδες, πηλώδες ή αγρού

100

Οργωμένη γη

90-150

Μπετόν

150-500

Υγρό χαλίκι

200-400

Στεγνό χαλίκι

1000-2000

Πετρώδες έδαφος

1000-3000

Επίδραση του είδους του εδάφους στην τιμή της ειδικής αντίστασής του

 

Από τον παραπάνω πίνακα συνάγεται ότι σε περίπτωση που, για λόγους υγρομόνωσης, η θεμελίωση της οικοδομής κατασκευαστεί πάνω σε χαλίκι ή κροκάλες, τότε θα πρέπει η θεμελιακή

γείωση να κατασκευαστεί σε επαφή με το φυσικό έδαφος, είτε κάτω από τις κροκάλες, είτε περιμετρικά της εκσκαφής της θεμελίωσης, στο ίδιο βάθος.
Για τον λόγο αυτό θα πρέπει η θεμελιακή γείωση να γίνεται στο στάδιο του σχεδιασμού, λαμβάνοντας υπόψη τον υδροφόρο ορίζοντα της περιοχής, εάν αυτός είναι γνωστός. Σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να υπάρχει ανοιχτή επικοινωνία μεταξύ του επιβλέποντα την εκσκαφή μηχανικού και του μελετητή της θεμελιακής γείωσης.

Για το σχεδιασμό ενός απαιτητικού συστήματος γείωσης (π.χ. υποσταθμός μέσης τάσης, αιολικό πάρκο), είναι απαραίτητος ο προσδιορισμός των παραμέτρων της δομής του εδάφους.

Η μέθοδος των τεσσάρων σημείων (Wenner) θεωρείται η πλέον ακριβής για τη μέτρηση της μέσης ειδικής αντίστασης. Μικρά ηλεκτρόδια (ράβδοι) εμφυτεύονται σε βάθος b σε τέσσερα σημεία του εδάφους, τα οποία βρίσκονται στην ίδια ευθεία γραμμή και απέχουν μεταξύ τους απόσταση a (βλέπε σχήμα).
Ρεύμα δοκιμής Ι επιβάλλεται στα δύο εξωτερικά (ακραία) ηλεκτρόδια και μετρείται το δυναμικό μεταξύ των δύο εσωτερικών (ενδιαμέσων) ηλεκτροδίων. Το πηλίκο V/I δίνει τη φαινόμενη αντίσταση R (σε Ω). Η φαινόμενη ειδική αντίσταση του εδάφους ρ δίνεται από τη σχέση:

Στην πράξη, τέσσερις ράβδοι τοποθετούνται επί ευθείας γραμμής, σε απόσταση α η μία με την άλλη και σε βάθος που να μην ξεπερνά το 0.1α. Τότε η παραπάνω σχέση τροποποιείται ως εξής: ρ=2 · π · R · α

Μέθοδος τεσσάρων σημείων (Wenner).

 

Είναι φανερό ότι η παραπάνω απλουστευμένη μέτρηση μπορεί να έχει εφαρμογή κυρίως στο ανοιχτό πεδίο, καθώς για βάθος b=2m θα πρέπει να ορίσουμε μία ευθεία 3Χ20=60m. Πολλές φορές, μάλιστα, είναι πάρα πολύ δύσκολη, ή ακόμα και αδύνατη, η πραγματοποίηση των μετρήσεων, λόγω τοπογραφικών και χωροταξικών περιορισμών που υφίστανται στην περιοχή του έργου. Η έλλειψη των κατάλληλων, σύμφωνα με το Πρότυπο, αποστάσεων για την πραγματοποίηση της μέτρησης της αντίστασης γείωσης σε ένα εκτεταμένο σύστημα γείωσης έχει δυσμενείς επιπτώσεις στην ακρίβεια της μέτρησης με αποτέλεσμα την εμφάνιση μεγάλου σφάλματος μέτρησης.

Η ειδική αντίσταση του εδάφους μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια του έτους ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες. Γι’ αυτό πρέπει να τονισθεί ότι είναι απαραίτητη η μέτρηση της ειδικής αντίστασης του εδάφους κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, που εμφανίζει την μέγιστη τιμή.

Είναι σαφές ότι όσο μεγαλύτερη ειδική αντίσταση έχει το έδαφος (π.χ. είναι πετρώδες), τόσο καλύτερη και πιο ποιοτική γείωση πρέπει να γίνει. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί είτε με συνδυασμό γειωτών, είτε με τη χρήση βελτιωτικών της αγωγιμότητας του εδάφους.

Άλατα θερμοαγωγιμότητας Σάκος 3,5kgr (κωδ.: 324)

 

Διάγνωση (με τη μέτρηση της αντίστασης γείωσης) & διορθωτικές ενέργειες για μείωση της αντίστασης γείωσης 

 Είδαμε παραπάνω ότι μια κακή γείωση είναι επικίνδυνη για ηλεκτροπληξία & βλάβες σε χρησιμοποιούμενο ηλεκτρικό εξοπλισμό.

Γι΄αυτό καιο έλεγχος των συστημάτων γείωσης είναι απαραίτητος γιατί με τον καιρό, ιδιαίτερα σε διαβρωτικά εδάφη με μεγάλη υγρασία, με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι και με υψηλές θερμοκρασίες, που μπορούν να υποβαθμίσουν τις  ράβδους γείωσης του εδάφους και τις συνδέσεις τους, ο κίνδυνος εντείνεται.
Έτσι, αν και το σύστημα της γείωσης όταν αρχικά είχε εγκατασταθεί, είχε χαμηλή τιμή αντίστασης γείωσης, η τιμή της αντίστασης γείωσης μπορεί να αυξηθεί αν π.χ. οι ράβδοι γείωσης έχουν φθαρεί.

Γι 'αυτό και συνιστάται  η τιμή της αντίστασης γείωσης να ελέγχεται τουλάχιστον σε ετήσια βάση.  Κατά τη διάρκεια των περιοδικών ελέγχων, αν παρατηρηθεί αύξηση της αντίστασης γείωσης πάνω από το 20% , ο τεχνικός θα πρέπει να διερευνήσει την πηγή του προβλήματος, και να κάνει τη διόρθωση για τη μείωση της αντίστασης, με αντικατάσταση ή προσθήκη ράβδων στο έδαφος του σύστηματος γείωσης.

Υπάρχουν τέσσερις παράγοντες  που επηρεάζουν την αντίσταση του εδάφους ενός συστήματος γείωσης:

 

  1. Το μήκος/βάθος του ηλεκτρόδιου γείωσης
  2. Η διάμετρος του ηλεκτρόδιου γείωσης
  3. Ο αριθμός του ηλεκτρόδιου γείωσης
  4. Το σχέδιο του συστήματος γείωσηςΤέλος φόρμας

 

Μήκος/Βάθος των ηλεκτροδίων γείωσης

Εξαιτίας του γεγονότος ότι το νερό και το χώμα είναι γενικώς πιο σταθερά σε βαθύτερα στρώματα, προτείνεται οι ράβδοι γείωσης να τοποθετούνται όσο το δυνατόν βαθύτερα στη γη στον πίνακα νερού αν είναι εφικτό. Επίσης οι ράβδοι γείωσης θα πρέπει να τοποθετούνται όπου υπάρχει σταθερή θερμοκρασία π.χ. κάτω από την γραμμή παγετού. Άρα ένας πολύ αποτελεσματικός τρόπος μείωσης της αντίστασης του εδάφους είναι να οδηγεί τα ηλεκτρόδια γείωσης βαθύτερα.

Σε γενικές γραμμές, με το διπλασιασμό του μήκους του ηλεκτρόδιου γείωσης μπορείτε να μειώσετε την αντίσταση του εδάφους κατά 40%. Υπάρχουν περιπτώσεις που είναι πρακτικώς αδύνατο να οδηγηθούν βαθύτερα οι ράβδοι γείωσης  επειδή βαθύτερες περιοχές περιέχουν βράχο, γρανίτη, κ.α.

Σε αυτές τις περιπτώσεις εναλλακτικές μέθοδοι όπως π.χ. τσιμέντο γείωσης είναι βιώσιμες.

 

Η διάμετρος του ηλεκτρόδιου γείωσης

Η αύξηση της διαμέτρου των ηλεκτρόδιων γείωσης έχει πολύ μικρή επίδραση στη μείωση της αντίστασης.
Για παράδειγμα, αν διπλασιάσετε τη διάμετρο του  ηλεκτρόδιου γείωσης η τιμή της αντίσταση σας θα μειωθεί μόνο κατά 10%.

 

Ο αριθμός των ηλεκτροδίων γείωσης

Ένας άλλος τρόπος για να μειώσετε την αντίσταση του εδάφους είναι η χρήση πολλαπλών ηλεκτροδίων έδαφος.  Σε αυτό το σχέδιο, περισσότερα από ένα ηλεκτρόδια τοποθετούνται στο έδαφος και συνδέονται παράλληλα ώστε να μειωθεί η αντίσταση γείωσης. Για να είναι αποτελεσματικά τα  επιπλέον ηλεκτρόδια, θα πρέπει η απόστασή τους να είναι τουλάχιστον ίση με το βάθος των ράβδων. Χωρίς την κατάλληλη απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων γείωσης, οι σφαίρες επιρροής τους τέμνεται και η μείωση της αντίσταση γείωσης που ήταν το ζητούμενο δεν θα επιτευχθεί.

 

Τύπος εδάφους

Αντίσταση εδάφους

RE

Αντίσταση γείωσης

Βάθος ηλεκτροδίου γείωσης (mt)

Ταινία γείωσης (mt)

ΩΜ

3mt

6mt

10mt

5mt

10mt

20mt

Πολύ υγρό χώμα

30

10

5

3

12

6

3

Γεωργικό,εύφορο παχύ χώμα & αργιλώδη εδάφη

100

33

17

10

40

20

10

Αμμώδη ή από πυλό χώμα

150

50

25

15

60

30

15

Υγρά αμμώδη εδάφη

300

66

33

20

80

40

20

Μπετό

500

-

-

-

160

80

40

Υγρό χαλίκι

400

160

80

48

200

100

50

Ξηρό αμμώδες έδαφος

1.000

330

165

100

400

200

100

Στεγνό χαλίκι

1.000

330

165

100

400

200

100

Πετρώδες έδαφος

3.000

1.000

500

300

1.200

600

300

Αντίσταση γείωσης ανάλογα τον τύπο εδάφους & ανάλογα το βάθος εγκ/σης του ηλεκτροδίου γείωσης

 

* Το άρθρο προέρχεται από τον «Οδηγό Θεμελιακής Γείωσης & Λοιπών Διατάξεων Γείωσης» με Παράρτημα τις «Διορθωτικές ενέργειες για τη μείωση της αντίστασης γείωσης», που κυκλοφόρησε η εταιρεία ΕΛΒΗΧ ΑΒΕΕ.

 

 

ΤΕΧΝΙΚΑ

ΕΠΙΒΕΒΛΗΜΕΝΗ Η ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΜΕΛΕΤΗΤΗ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ;

Η μελέτη φωτισμού ορίζεται σαν άρτιος χειρισμός του φωτός αισθητικά και τεχνικά. Ο μελετητής φωτισμού εργάζεται σαν συνδετικός κρίκος ανάμεσα στον αρχιτέκτονα, στον ηλεκτρολόγο μηχανικό και στον κύρι...

ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΓΕΙΩΣΗΣ ΥΠΟΣΤΑΘΜΩΝ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΣΗΣ ΣΕ ΚΡΟΥΣΤΙΚΑ ΡΕΥΜΑΤΑ

Η συμπεριφορά των συστημάτων γείωσης σε κρουστικά ρεύματα (λόγω κεραυνών ή χειρισμών) είναι καθοριστική για την ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας....

ΔΟΚΙΜEΣ ΚΑΙ ΜΕΤΡHΣΕΙΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚHΣ ΣΥΜΒΑΤOΤΗΤΑΣ

Στο Εργαστήριο Υψηλών Τάσεων και Ηλεκτρικών Μετρήσεων του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου διεξάγονται δοκιμές και μετρήσεις ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας, που συμβάλλουν καθοριστικά στη σχεδίαση και ...

Κλείσιμο [X]