Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 4 (Ομάδες Α, Β, Γ) (σελ. 91-94) – ΕΙΔΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Β΄ ΤΕΥΧΟΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

ΕΙΔΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Β΄ ΤΕΥΧΟΣ Γ΄ ΕΠΑΛ ΕΙΔΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Β΄ ΤΕΥΧΟΣ Γ΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 4 (Ομάδες Α, Β, Γ) (σελ. 91-94) – ΕΙΔΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Β΄ ΤΕΥΧΟΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 4 (Ομάδες Α, Β, Γ) (σελ. 91-94)

Πλήρεις λύσεις των ερωτήσεων-ασκήσεων του κεφαλαίου 4 — οι δεκαοκτώ προτάσεις Σωστού-Λάθους της Ομάδας Α με αιτιολόγηση, οι πέντε ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής και αντιστοίχισης της Ομάδας Β και οι δεκατέσσερις ανοικτές ερωτήσεις κρίσης της Ομάδας Γ.

Ομάδα Α, ερωτήσεις 1-7 — Σωστό ή Λάθος — θεμελιακή γείωση και αγωγοί γεφύρωσης

Ερώτηση: Ομάδα Α: (Αιτιολογήστε τις απαντήσεις σας) 1. Στόχος της θεμελιακής γείωσης είναι όλα τα μεταλλικά σημεία του κτιρίου να αποτελούν ισοδυναμική επιφάνεια. 2. Η θεμελιακή γείωση στα νέα κτίρια πραγματοποιείται μετά από την τοποθέτηση των τούβλων στην οικοδομή. 3. Η βέργα προτιμάται από την ταινία στη θεμελιακή γείωση, γιατί λυγίζει ευκολότερα στις γωνίες. 4. Η ταινία στη θεμελιακή γείωση τοποθετείται με την πλατιά της πλευρά σε οριζόντιο επίπεδο. 5. Οι πλαστικοί σωλήνες αποχέτευσης συνδέονται στη θεμελιακή γείωση. 6. Οι αγωγοί γεφύρωσης που συνδέουν τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού με τον αγωγό γείωσης πρέπει να έχουν το δυνατόν μεγαλύτερο μήκος. 7. Το σύστημα γείωσης των αλεξικέραυνων αποτελεί μέρος του όλου συστήματος της θεμελιακής γείωσης του κτιρίου.

Απάντηση:

Οι απαντήσεις | # | Σ/Λ | Αιτιολόγηση | |---|---|---| | 1 | Σωστό | στόχος είναι όλα τα μεταλλικά σημεία του κτιρίου να αποτελούν ισοδυναμική επιφάνεια (σελ. 79) | | 2 | Λάθος | η θεμελιακή γείωση στα νέα κτίρια πραγματοποιείται στη φάση της θεμελίωσης του κτιρίου (σελ. 79) — πολύ πριν από την τοιχοποιία | | 3 | Λάθος | ισχύει το αντίστροφο: η ταινία… προτιμάται από τη βέργα, γιατί λυγίζει ευκολότερα στις γωνίες (σελ. 79) | | 4 | Λάθος | η ταινία τοποθετείται με την πλατιά της πλευρά όρθια (σελ. 79) | | 5 | Λάθος | στη θεμελιακή γείωση συνδέονται όλα τα εκτεταμένα μεταλλικά δίκτυα του κτιρίου (σωληνώσεις νερού, αεραγωγοί κ.λπ.) (σελ. 80) — οι πλαστικοί σωλήνες δεν είναι αγώγιμοι, άρα ούτε γειώνονται ούτε χρειάζονται γείωση | | 6 | Λάθος | οι αγωγοί γεφύρωσης πρέπει να έχουν το δυνατόν μικρότερο μήκος και κατά προτίμηση να αποτελούνται από φαρδιές ταινίες χαλκού (σελ. 80) | | 7 | Σωστό | το σύστημα γείωσης των αλεξικέραυνων αποτελεί μέρος του όλου συστήματος της θεμελιακής γείωσης του κτιρίου (σελ. 86)· και σ' αυτή καταλήγουν και οι αγωγοί καθόδου του αλεξικέραυνου του κτιρίου (σελ. 80) |

Γιατί στη φάση της θεμελίωσης (σελ. 79): γιατί η ταινία ή η βέργα τοποθετείται περιμετρικά στο κάτω μέρος των θεμελίων του κτιρίου, μέσα σε σκυρόδεμα στη βάση των εξωτερικών τοίχων — μετά τη σκυροδέτηση η τοποθέτηση είναι αδύνατη. Επιπλέον η τοποθέτηση μέσα στο σκυρόδεμα εξασφαλίζει αντοχή στη διάβρωση και στις μηχανικές καταπονήσεις.

Γιατί όρθια η ταινία: για να λυγίζει ευκολότερα στις γωνίες (σελ. 79) — η κάμψη γίνεται περί τον ασθενή άξονα. Ταυτόχρονα η πλατιά επιφάνεια σε κατακόρυφη διάταξη προσφέρει καλύτερη επαφή με το σκυρόδεμα.

Γιατί μικρό μήκος στους αγωγούς γεφύρωσης: γιατί σε κρουστικά ρεύματα κεραυνού καθοριστική είναι η επαγωγική αντίσταση, που είναι ανάλογη του μήκους — μακρύς αγωγός αναπτύσσει μεγάλη διαφορά δυναμικού και ακυρώνει την ισοδυναμικότητα, την οποία αυξάνει όσο περισσότεροι αγωγοί γεφύρωσης εγκαθίστανται (σελ. 80). Για τον ίδιο λόγο προτιμώνται φαρδιές ταινίες χαλκού.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι προτάσεις 1 και 7 είναι Σωστές, ενώ οι προτάσεις 2, 3, 4, 5 και 6 είναι Λάθος. Η πρώτη είναι Σωστή, γιατί στόχος της κατασκευής γείωσης και αλεξικέραυνου είναι όλα τα μεταλλικά σημεία του κτιρίου να αποτελούν ισοδυναμική επιφάνεια. Η δεύτερη είναι Λάθος, γιατί η θεμελιακή γείωση πραγματοποιείται στη φάση της θεμελίωσης, αφού η ταινία τοποθετείται περιμετρικά στο κάτω μέρος των θεμελίων μέσα σε σκυρόδεμα. Η τρίτη είναι Λάθος, γιατί ισχύει το αντίστροφο: η ταινία προτιμάται από τη βέργα, ακριβώς γιατί λυγίζει ευκολότερα στις γωνίες. Η τέταρτη είναι Λάθος, γιατί η ταινία τοποθετείται με την πλατιά της πλευρά όρθια. Η πέμπτη είναι Λάθος, γιατί στη θεμελιακή γείωση συνδέονται τα μεταλλικά δίκτυα του κτιρίου, ενώ οι πλαστικοί σωλήνες δεν είναι αγώγιμοι. Η έκτη είναι Λάθος, γιατί οι αγωγοί γεφύρωσης πρέπει να έχουν το δυνατόν μικρότερο μήκος και κατά προτίμηση να είναι φαρδιές ταινίες χαλκού. Και η έβδομη είναι Σωστή, γιατί το σύστημα γείωσης των αλεξικέραυνων αποτελεί μέρος του όλου συστήματος της θεμελιακής γείωσης του κτιρίου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Α, ερωτήσεις 8-13 — Σωστό ή Λάθος — γειώσεις υποσταθμών και αλεξικέραυνα

Ερώτηση: 8. Περιμετρικά στον τοίχο του υποσταθμού τοποθετείται χάλκινη μπάρα γείωσης, στην οποία συνδέονται ακόμη και οι μεταλλικές πόρτες με αγωγούς εύκαμπτους διατομής τουλάχιστον 50 mm2. 9. Η χάλκινη μπάρα γείωσης που είναι τοποθετημένη περιμετρικά στον τοίχο του υποσταθμού συνδέεται σε έξι τουλάχιστον σημεία με τη θεμελιακή γείωση. 10. Στη θεμελιακή γείωση δε συνδέονται οι ουδέτεροι κόμβοι των μετασχηματιστών. 11. Στη θεμελιακή γείωση συνδέονται και οι μπάρες γείωσης του Γενικού Πίνακα Χαμηλής Τάσης με αγωγό χαλκού τουλάχιστον 95 mm2. 12. Το κρουστικό ρεύμα του κεραυνού συλλέγεται αρχικά από τους αγωγούς καθόδου ενός αλεξικέραυνου κλωβού. 13. Οι συλλεκτήριοι αγωγοί πρέπει να καλύπτονται με μονωτικά υλικά.

Απάντηση:

Οι απαντήσεις | # | Σ/Λ | Αιτιολόγηση | |---|---|---| | 8 | Σωστό | περιμετρικά στους τοίχους των παραπάνω χώρων τοποθετείται χάλκινη ταινία γείωσης, διατομής τουλάχιστον 30 mm Χ 3 mm, στην οποία συνδέονται όλα τα μεταλλικά μέρη του εξοπλισμού… οι μεταλλικές πόρτες… με αγωγούς εύκαμπτους διατομής τουλάχιστον 50 mm² (σελ. 82) | | 9 | Σωστό | η χάλκινη αυτή ταινία συνδέεται σε έξι τουλάχιστον σημεία με τη θεμελιακή γείωση (σελ. 82) | | 10 | Λάθος | στη θεμελιακή γείωση συνδέονται και οι ουδέτεροι κόμβοι των μετασχηματιστών (σελ. 82)· και ο ουδέτερος κόμβος κάθε μετασχηματιστή (που γειώνεται στη θεμελιακή γείωση) (σελ. 81) | | 11 | Σωστό | στη θεμελιακή γείωση συνδέονται και οι ουδέτεροι κόμβοι των μετασχηματιστών και οι μπάρες γείωσης του Γενικού Πίνακα Χαμηλής Τάσης με αγωγό χαλκού τουλάχιστον 95 mm² (σελ. 82) | | 12 | Λάθος | το κρουστικό ρεύμα του κεραυνού συλλέγεται από πλέγμα αγωγών που τοποθετείται στις οροφές των κτιρίων και στη συνέχεια οδηγείται στη γη μέσω των αγωγών καθόδου και της θεμελιακής γείωσης (σελ. 83) — αρχικά το συλλέγουν οι συλλεκτήριοι αγωγοί | | 13 | Λάθος | οι συλλεκτήριοι αγωγοί μπορεί να είναι γυμνοί ή να βάφονται με ένα χέρι μπογιάς, όχι όμως και να καλύπτονται με μονωτικά (σελ. 84) |

Γιατί έξι τουλάχιστον σημεία σύνδεσης (σελ. 82): για να εξασφαλίζεται πλεονασμός και χαμηλή συνολική αντίσταση — αν αστοχήσει μία σύνδεση, οι υπόλοιπες εξακολουθούν να απάγουν το ρεύμα σφάλματος.

Η αλυσίδα του κεραυνού στον κλωβό Faraday (σελ. 83) | Σειρά | Μέρος | |---|---| | 1ο | συλλεκτήριοι αγωγοί — πλέγμα αγωγών που τοποθετείται στις οροφές | | 2ο | αγωγοί καθόδου (απαγωγοί) | | 3ο | σύστημα γείωσης / θεμελιακή γείωση |

Γιατί όχι μονωτικά στους συλλεκτήριους αγωγούς: γιατί ο ρόλος τους είναι ακριβώς να συλλάβουν τον κεραυνό — η μόνωση θα εμπόδιζε τη σύλληψη και θα οδηγούσε σε διάτρηση και πυρκαγιά. Επιτρέπεται μόνο ένα χέρι μπογιάς, για αισθητικούς λόγους και στοιχειώδη αντιδιαβρωτική προστασία.

Οι διατομές του κεφαλαίου με μια ματιά | Στοιχείο | Διατομή | |---|---| | χάλκινη ταινία υποσταθμού | τουλάχιστον 30 mm x 3 mm | | εύκαμπτοι αγωγοί μεταλλικών μερών | τουλάχιστον 50 mm² | | ουδέτεροι κόμβοι Μ/Σ και μπάρες Γ.Π.Χ.Τ. | τουλάχιστον 95 mm² | | συλλεκτήριοι αγωγοί | ελάχιστη 50 mm² (διαμέτρου 8-10 mm) | | σύστημα γείωσης αλεξικέραυνου | 100 mm² (30 mm x 3,5 mm) |

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι προτάσεις 8, 9 και 11 είναι Σωστές, ενώ οι προτάσεις 10, 12 και 13 είναι Λάθος. Η όγδοη είναι Σωστή, γιατί περιμετρικά στους τοίχους του υποσταθμού τοποθετείται χάλκινη ταινία γείωσης διατομής τουλάχιστον τριάντα επί τρία χιλιοστά, στην οποία συνδέονται όλα τα μεταλλικά μέρη, ακόμη και οι μεταλλικές πόρτες, με εύκαμπτους αγωγούς διατομής τουλάχιστον πενήντα τετραγωνικών χιλιοστών. Η ένατη είναι Σωστή, γιατί η ταινία αυτή συνδέεται σε έξι τουλάχιστον σημεία με τη θεμελιακή γείωση. Η δέκατη είναι Λάθος, γιατί στη θεμελιακή γείωση συνδέονται και οι ουδέτεροι κόμβοι των μετασχηματιστών. Η ενδέκατη είναι Σωστή, γιατί συνδέονται και οι μπάρες γείωσης του Γενικού Πίνακα Χαμηλής Τάσης με αγωγό χαλκού τουλάχιστον ενενήντα πέντε τετραγωνικών χιλιοστών. Η δωδέκατη είναι Λάθος, γιατί το κρουστικό ρεύμα συλλέγεται αρχικά από το πλέγμα των συλλεκτήριων αγωγών στην οροφή και μόνο στη συνέχεια οδηγείται στη γη μέσω των αγωγών καθόδου. Και η δέκατη τρίτη είναι Λάθος, γιατί οι συλλεκτήριοι αγωγοί μπορεί να είναι γυμνοί ή να βάφονται με ένα χέρι μπογιάς, όχι όμως και να καλύπτονται με μονωτικά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Α, ερωτήσεις 14-18 — Σωστό ή Λάθος — προστατευμένα τμήματα, απαγωγείς και ασθενή ρεύματα

Ερώτηση: 14. Τμήματα στέγης μεταλλικά που προεξέχουν λιγότερο από 30 εκατοστά από το επίπεδο ενός κλωβού θεωρούνται προστατευμένα. 15. Ο απαγωγέας υπέρτασης διοχετεύει το κρουστικό ρεύμα από κεραυνό ακαριαία στη γείωση. 16. Ο κάθε απαγωγέας υπέρτασης είναι διπολικός (για την προστασία μιας φάσης) με δύο καλώδια σύνδεσης. 17. Η γείωση λειτουργίας των τηλεπικοινωνιακών συσκευών συνδέεται με τη θεμελιακή γείωση. 18. Τα μεταλλικά εξαρτήματα του τηλεφωνικού κέντρου συνδέονται στη θεμελιακή γείωση του κτιρίου με χάλκινο αγωγό διατομής 16 mm2.

Απάντηση:

Οι απαντήσεις | # | Σ/Λ | Αιτιολόγηση | |---|---|---| | 14 | Λάθος | το βιβλίο λέει μη μεταλλικά: τμήματα στέγης μη μεταλλικά, που δεν προεξέχουν πάνω από 0,3 m από το επίπεδο ενός κλωβού, θεωρούνται προστατευμένα (σελ. 84-85). Τα μεταλλικά αντίθετα γεφυρώνονται: οι αγωγοί αυτοί γεφυρώνονται με τα λοιπά μεταλλικά αντικείμενα της στέγης, που έχουν επιφάνεια μεγαλύτερη από 1 τετραγωνικό μέτρο ή μήκος μεγαλύτερο των 2 μέτρων (σελ. 84) | | 15 | Σωστό | ο απαγωγέας πρέπει να ανταποκρίνεται σε κάθε υπέρταση διοχετεύοντας το κρουστικό ρεύμα ακαριαία στη γείωση, μέχρι να αποκατασταθεί η τάση στην κανονική της τιμή (σελ. 87) | | 16 | Σωστό | ο κάθε απαγωγέας είναι διπολικός (για την προστασία μιας φάσης) με δύο καλώδια σύνδεσης (σελ. 87) | | 17 | Λάθος | αποτελείται από ανεξάρτητο ηλεκτρόδιο γείωσης, το οποίο τοποθετείται σε ικανή απόσταση από οποιαδήποτε άλλη γείωση… και να απέχει από τη θεμελιακή γείωση από 2 μέτρα μέχρι 30 μέτρα (σελ. 88) | | 18 | Σωστό | τα πλαίσια και τα λοιπά μεταλλικά εξαρτήματα των κεντρικών συσκευών της τηλεφωνικής εγκατάστασης (τηλεφωνικό κέντρο) συνδέονται στη θεμελιακή γείωση του κτιρίου με χάλκινο αγωγό διατομής 16 mm² (σελ. 89) |

Η κρίσιμη διάκριση της πρότασης 14 | Τμήμα στέγης | Αντιμετώπιση | |---|---| | μη μεταλλικό, ≤ 0,3 m πάνω από το επίπεδο του κλωβού | θεωρείται προστατευμένο | | μεταλλικό, με επιφάνεια > 1 m² ή μήκος > 2 m | γεφυρώνεται με τους συλλεκτήριους αγωγούς — π.χ. σημεία απορροής όμβριων υδάτων, κουπαστές στήριξης, εξαεριστήρες και ιστοί κεραιών τηλεόρασης | Γιατί: ένα μεταλλικό στοιχείο είναι αγώγιμο και, αν μείνει ασύνδετο, γίνεται σημείο υπερπήδησης — όταν υπάρχουν μεταλλικά μέρη κοντά στην αντικεραυνική εγκατάσταση, σε περίπτωση πτώσης κεραυνού, υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης, με αποτέλεσμα τη διάρρηξη αυτών ή πυρκαγιά (σελ. 86).

Γιατί χωριστό ηλεκτρόδιο για τη γείωση λειτουργίας (σελ. 88): γιατί είναι απαραίτητη για την κανονική λειτουργία των ηλεκτρονικών μερών, π.χ. του τηλεφωνικού κέντρου — αν συνδεόταν στη θεμελιακή, κάθε ρεύμα σφάλματος ή κεραυνού θα ανέβαζε το δυναμικό αναφοράς των ηλεκτρονικών και θα τα κατέστρεφε.

Οι δύο γειώσεις των ασθενών ρευμάτων (σελ. 88-89) | | Γείωση λειτουργίας | Γείωση προστασίας | |---|---|---| | σκοπός | κανονική λειτουργία των ηλεκτρονικών μερών | προστασία των μεταλλικών μερών των δικτύων | | ηλεκτρόδιο | ανεξάρτητο, 2-30 m από τη θεμελιακή | η μπάρα γείωσης του αντίστοιχου ηλεκτρικού πίνακα | | διατομή | από 2,5 mm² μέχρι 50 mm² | 2,5 mm² (και 16 mm² για το τηλεφωνικό κέντρο) |

Και η ένδειξη καταστροφής του απαγωγέα μέσης τάσης (σελ. 86-87): διαθέτουν και μολύβδινο συνδετήρα προς γη, ο οποίος παρέχει και ένδειξη ότι ο απαγωγέας έχει καταστραφεί και θέλει αντικατάσταση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι προτάσεις 15, 16 και 18 είναι Σωστές, ενώ οι προτάσεις 14 και 17 είναι Λάθος. Η δέκατη τέταρτη είναι Λάθος, γιατί το βιβλίο αναφέρει ότι προστατευμένα θεωρούνται τα μη μεταλλικά τμήματα της στέγης που δεν προεξέχουν πάνω από τριάντα εκατοστά από το επίπεδο του κλωβού· τα μεταλλικά αντικείμενα με επιφάνεια πάνω από ένα τετραγωνικό μέτρο ή μήκος πάνω από δύο μέτρα γεφυρώνονται με τους συλλεκτήριους αγωγούς, γιατί αλλιώς υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης, διάρρηξης ή πυρκαγιάς. Η δέκατη πέμπτη είναι Σωστή, γιατί ο απαγωγέας ανταποκρίνεται σε κάθε υπέρταση διοχετεύοντας το κρουστικό ρεύμα ακαριαία στη γείωση, μέχρι να αποκατασταθεί η τάση στην κανονική της τιμή. Η δέκατη έκτη είναι Σωστή, γιατί ο κάθε απαγωγέας είναι διπολικός, για την προστασία μιας φάσης, με δύο καλώδια σύνδεσης. Η δέκατη έβδομη είναι Λάθος, γιατί η γείωση λειτουργίας αποτελείται από ανεξάρτητο ηλεκτρόδιο, το οποίο τοποθετείται σε ικανή απόσταση από οποιαδήποτε άλλη γείωση και απέχει από τη θεμελιακή από δύο έως τριάντα μέτρα. Και η δέκατη όγδοη είναι Σωστή, γιατί τα μεταλλικά εξαρτήματα του τηλεφωνικού κέντρου συνδέονται στη θεμελιακή γείωση με χάλκινο αγωγό διατομής δεκαέξι τετραγωνικών χιλιοστών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 1 — Η αντίσταση γείωσης

Ερώτηση: Ομάδα Β: (Αιτιολογήστε τις απαντήσεις σας) 1. Το σύστημα θεμελιακής γείωσης και το πλέγμα ισοδυναμικής επιφάνειας πρέπει να παρουσιάζουν αντίσταση γείωσης: α) R< 1 kΩ β) R< 10 Ω γ) R< 1 Ω δ) R> 1 Ω

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: γ) R< 1 Ω.

Η τεκμηρίωση (σελ. 80): το σύστημα θεμελιακής γείωσης και το πλέγμα ισοδυναμικής επιφάνειας πρέπει να παρουσιάζουν αντίσταση γείωσης R<1 Ω και για το λόγο αυτό, όπου απαιτείται, εγκαθίστανται και πρόσθετα ηλεκτρόδια γείωσης.

Γιατί τόσο χαμηλή τιμή: επειδή η τάση που εμφανίζεται στο γειωμένο μέρος είναι U = I · R. Για το κρουστικό ρεύμα του κεραυνού, που είναι της τάξης των δεκάδων kA, ακόμη και 1 Ω δίνει δεκάδες kV — μια αντίσταση 1 kΩ θα ήταν καταστροφική.

Πώς επιτυγχάνεται στην πράξη | Μέσο | Τεκμηρίωση | |---|---| | η υγρασία εδάφους και σκυροδέματος | επειδή το έδαφος και το σκυρόδεμα είναι υγρά συνήθως όλο το έτος, επιτυγχάνονται τιμές γείωσης πολύ συχνά κάτω από 2 Ω (σελ. 79) | | πρόσθετα ηλεκτρόδια γείωσης | χαλύβδινα, με ηλεκτρολυτική επιχάλκωση ή με επιψευδαργύρωση εν θερμώ, σε τυποποιημένες διαμέτρους και με μήκος 1,5 ή 2 ή 2,5 μέτρων (σελ. 80) | | βελτιωτικά | διατίθενται διάφορα βελτιωτικά της αντίστασης γείωσης, όπως ειδικό μπετόν υψηλής ποιότητας σε σκόνη (σελ. 80) | | σύνδεση του οπλισμού | συνιστάται να συνδέεται στην περιμετρική γείωση ο οπλισμός του σκυροδέματος του κτιρίου (σελ. 79) |

Προσοχή στη διάκριση: το κάτω από 2 Ω της σελ. 79 είναι η τιμή που επιτυγχάνεται συνήθως από την ίδια τη θεμελιακή γείωση· το R < 1 Ω της σελ. 80 είναι η απαίτηση για το σύνολο συστήματος και πλέγματος — γι' αυτό ακριβώς εγκαθίστανται και πρόσθετα ηλεκτρόδια γείωσης.

Πώς μετριέται (σελ. 85): ένας στους τρεις αγωγούς καθόδου φέρει ορατό λυόμενο σύνδεσμο, με ειδικό προκατασκευασμένο εξάρτημα, για τη μέτρηση της αντίστασης γείωσης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η γ, δηλαδή αντίσταση μικρότερη από ένα ωμ. Το βιβλίο ορίζει ότι το σύστημα θεμελιακής γείωσης και το πλέγμα ισοδυναμικής επιφάνειας πρέπει να παρουσιάζουν αντίσταση γείωσης μικρότερη από ένα ωμ, και γι' αυτόν τον λόγο, όπου απαιτείται, εγκαθίστανται και πρόσθετα ηλεκτρόδια γείωσης. Η τόσο χαμηλή τιμή είναι απαραίτητη, γιατί η τάση που εμφανίζεται ισούται με το γινόμενο του ρεύματος επί την αντίσταση, και το κρουστικό ρεύμα του κεραυνού είναι της τάξης των δεκάδων χιλιοαμπέρ. Στην πράξη η τιμή επιτυγχάνεται χάρη στην υγρασία του εδάφους και του σκυροδέματος, που δίνει συνήθως τιμές κάτω από δύο ωμ, καθώς και με πρόσθετα ηλεκτρόδια, με βελτιωτικά της αντίστασης και με τη σύνδεση του οπλισμού του σκυροδέματος. Η μέτρηση γίνεται μέσω του ορατού λυόμενου συνδέσμου που φέρει ένας στους τρεις αγωγούς καθόδου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 2 — Η απόσταση από τους συλλεκτήριους αγωγούς

Ερώτηση: 2. Κάθε σημείο της στέγης πρέπει να απέχει από συλλεκτήριο αγωγό: α) λιγότερο από 10 μέτρα β) περισσότερο από 10 μέτρα γ) περισσότερο από 5 μέτρα δ) λιγότερο από 5 μέτρα

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: δ) λιγότερο από 5 μέτρα.

Η τεκμηρίωση (σελ. 83): στις στέγες των κτιρίων τοποθετούνται οι συλλεκτήριοι αγωγοί σε διάταξη τέτοια, ώστε κάθε σημείο της στέγης να απέχει λιγότερο από 5 μέτρα από τους αγωγούς που το περιβάλλουν (χωρίς να αγνοείται η αισθητική του κτιρίου).

Η συμπληρωματική απαίτηση για το πλέγμα (σελ. 83): οι αγωγοί τοποθετούνται περιμετρικά και ενδιάμεσα στη στέγη του κτιρίου σε διαστάσεις μικρότερες των 10 Χ 20 μέτρων και στερεώνονται περίπου ανά τρέχον μέτρο μήκους με ειδικά μεταλλικά στηρίγματα που τοποθετούνται πάνω στα στηθαία των κτιρίων.

Οι δύο απαιτήσεις μαζί | Απαίτηση | Τιμή | |---|---| | απόσταση κάθε σημείου της στέγης από αγωγό | λιγότερο από 5 m | | διαστάσεις βρόχου πλέγματος | μικρότερες των 10 x 20 m | | απόσταση στηριγμάτων | περίπου ανά τρέχον μέτρο |

Γιατί η απαίτηση των 5 μέτρων: γιατί ο κλωβός Faraday λειτουργεί μόνο αν το πλέγμα είναι αρκετά πυκνό — ένα σημείο που απέχει πολύ από κάθε αγωγό μπορεί να δεχθεί απευθείας το πλήγμα του κεραυνού αντί να προστατευθεί από αυτούς.

Γιατί οι άλλες επιλογές είναι λάθος | Επιλογή | Λάθος | |---|---| | α) λιγότερο από 10 μέτρα | υπερδιπλάσιο του ορίου — πολύ αραιό πλέγμα | | β) περισσότερο από 10 μέτρα και γ) περισσότερο από 5 μέτρα | αντιστρέφουν τη φορά της ανισότητας: η απαίτηση είναι άνω όριο, όχι κάτω |

Οι σχετικές διατάξεις που συμπληρώνουν την προστασία της στέγης (σελ. 84) | Στοιχείο | Αντιμετώπιση | |---|---| | κάγκελο περιμέτρου δωμάτων | χρησιμοποιείται σαν περιμετρικός αγωγός σύλληψης και συνδέεται εγκάρσια με αγωγό χαλύβδινο, θερμά επιψευδαργυρωμένο, διαμέτρου 10 mm, για να δημιουργηθεί το πλέγμα | | επίπεδες επισκέψιμες επιφάνειες | οι συλλεκτήριοι αγωγοί τοποθετούνται στο δάπεδο σε συνδυασμό με κατάλληλα στηρίγματα «μανιτάρια» | | ιδιομορφίες, εξάρσεις και προεξοχές | χρησιμοποιούνται και ακίδες σύλληψης του κεραυνού… οι οποίες συνδέονται στους συλλεκτήριους αγωγούς |

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η δ, δηλαδή λιγότερο από πέντε μέτρα. Το βιβλίο ορίζει ότι στις στέγες των κτιρίων οι συλλεκτήριοι αγωγοί τοποθετούνται σε διάταξη τέτοια, ώστε κάθε σημείο της στέγης να απέχει λιγότερο από πέντε μέτρα από τους αγωγούς που το περιβάλλουν, χωρίς να αγνοείται η αισθητική του κτιρίου. Συμπληρωματικά, οι αγωγοί τοποθετούνται περιμετρικά και ενδιάμεσα σε διαστάσεις μικρότερες των δέκα επί είκοσι μέτρων και στερεώνονται περίπου ανά τρέχον μέτρο μήκους. Η απαίτηση αυτή είναι κρίσιμη, γιατί ο κλωβός Faraday λειτουργεί μόνο αν το πλέγμα είναι αρκετά πυκνό: ένα σημείο που απέχει πολύ από κάθε αγωγό μπορεί να δεχθεί απευθείας το πλήγμα του κεραυνού. Οι επιλογές β και γ αντιστρέφουν τη φορά της ανισότητας, ενώ η α δίνει υπερδιπλάσιο όριο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 3 — Οι εγκάρσιες συνδέσεις του περιμετρικού ηλεκτροδίου

Ερώτηση: 3. Εγκάρσιες συνδέσεις του περιμετρικού ηλεκτροδίου στη θεμελιακή γείωση τοποθετούνται, όταν οι διαστάσεις των κτιρίων είναι: α) μεγαλύτερες των 10 μέτρων β) μεγαλύτερες των 20 μέτρων γ) μικρότερες των 10 μέτρων δ) μεγαλύτερες των 5 μέτρων

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: α) μεγαλύτερες των 10 μέτρων.

Η τεκμηρίωση (σελ. 79): για διαστάσεις των κτιρίων μεγαλύτερες των 10 μέτρων τοποθετούνται και εγκάρσιες συνδέσεις του περιμετρικού ηλεκτροδίου, έτσι ώστε κανένα σημείο του υπογείου να μην απέχει πάνω από 10 μέτρα από το ηλεκτρόδιο.

Ο σκοπός: το κριτήριο δεν είναι απλώς η διάσταση του κτιρίου αλλά η μέγιστη απόσταση κάθε σημείου από το ηλεκτρόδιο — κανένα σημείο του υπογείου να μην απέχει πάνω από 10 μέτρα. Σε κτίριο πλάτους μεγαλύτερου των 10 m το κεντρικό τμήμα του υπογείου θα απείχε περισσότερο από το περιμετρικό ηλεκτρόδιο, γι' αυτό προστίθενται ενδιάμεσες γραμμές.

Ο παραλληλισμός με το αλεξικέραυνο: η ίδια λογική πύκνωσης πλέγματος εμφανίζεται και στη στέγη — κάθε σημείο της στέγης να απέχει λιγότερο από 5 μέτρα από τους αγωγούς που το περιβάλλουν (σελ. 83). Και στις δύο περιπτώσεις ο στόχος είναι όλα τα μεταλλικά σημεία του κτιρίου να αποτελούν ισοδυναμική επιφάνεια (σελ. 79). | Πλέγμα | Μέγιστη απόσταση | |---|---| | θεμελιακή γείωση (υπόγειο) | 10 μέτρα | | συλλεκτήριοι αγωγοί (στέγη) | 5 μέτρα |

Γιατί οι άλλες επιλογές είναι λάθος | Επιλογή | Λάθος | |---|---| | β) μεγαλύτερες των 20 μέτρων | θα άφηνε σημεία του υπογείου να απέχουν έως 10 m και παραπάνω | | γ) μικρότερες των 10 μέτρων | αντιστρέφει τη συνθήκη: σε μικρά κτίρια αρκεί ο περιμετρικός βρόχος | | δ) μεγαλύτερες των 5 μέτρων | περιττά αυστηρή — δεν είναι αυτό που ορίζει το βιβλίο |

Η μορφή της θεμελιακής γείωσης σε συγκρότημα κτιρίων (σελ. 80): στην περίπτωση περισσοτέρων από ένα κτιρίων, η θεμελιακή γείωση κατασκευάζεται υπό μορφή βρόχου κάτω από τα θεμέλια της περιμέτρου των κτιρίων και οι βρόχοι αυτοί συνδέονται μεταξύ τους ακολουθώντας τη σύνδεση των κτιρίων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η α, δηλαδή για διαστάσεις των κτιρίων μεγαλύτερες των δέκα μέτρων. Το βιβλίο ορίζει ότι για διαστάσεις μεγαλύτερες των δέκα μέτρων τοποθετούνται και εγκάρσιες συνδέσεις του περιμετρικού ηλεκτροδίου, έτσι ώστε κανένα σημείο του υπογείου να μην απέχει πάνω από δέκα μέτρα από το ηλεκτρόδιο. Το ουσιαστικό κριτήριο δηλαδή δεν είναι η διάσταση του κτιρίου καθαυτή, αλλά η μέγιστη απόσταση κάθε σημείου από το ηλεκτρόδιο: σε κτίριο με πλάτος μεγαλύτερο των δέκα μέτρων το κεντρικό τμήμα του υπογείου θα απείχε περισσότερο, γι' αυτό προστίθενται ενδιάμεσες γραμμές. Η ίδια λογική πύκνωσης του πλέγματος εμφανίζεται και στη στέγη, με το όριο των πέντε μέτρων για τους συλλεκτήριους αγωγούς, με κοινό στόχο όλα τα μεταλλικά σημεία του κτιρίου να αποτελούν ισοδυναμική επιφάνεια.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 4 — Η απόσταση των αγωγών καθόδου από τα ανοίγματα

Ερώτηση: 4. Οι αγωγοί καθόδου ενός αλεξικέραυνου πρέπει να απέχουν από ένα παράθυρο: α) λιγότερο από μισό μέτρο β) περισσότερο από μισό μέτρο γ) περισσότερο από τρία μέτρα δ) ακριβώς δύο μέτρα

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: β) περισσότερο από μισό μέτρο.

Η τεκμηρίωση (σελ. 84): οι αγωγοί καθόδου απέχουν πάνω από 0,5 m από παράθυρο ή πόρτα.

Ο λόγος: το κρουστικό ρεύμα του κεραυνού που διαρρέει τον αγωγό καθόδου ανεβάζει στιγμιαία το δυναμικό του σε πολύ υψηλές τιμές. Κοντά σε άνοιγμα —όπου βρίσκεται άνθρωπος ή μεταλλικό κούφωμα— υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης: όταν υπάρχουν μεταλλικά μέρη κοντά στην αντικεραυνική εγκατάσταση, σε περίπτωση πτώσης κεραυνού, υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης, με αποτέλεσμα τη διάρρηξη αυτών ή πυρκαγιά. Τέτοια μεταλλικά μέρη είναι οι σωληνώσεις ύδρευσης και κεντρικής θέρμανσης, οι σιδηροκατασκευές, οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις κ.ά. (σελ. 86). Και η γενική οδηγία (σελ. 86): πρέπει να αποφεύγεται η ύπαρξη τέτοιων μερών κοντά σε αγωγούς αντικεραυνικής εγκατάστασης, αλλιώς να γειώνονται με αποτελεσματική ισοδυναμική προστασία.

Τα λοιπά χαρακτηριστικά των αγωγών καθόδου (σελ. 84-85) | Χαρακτηριστικό | Απαίτηση | |---|---| | υλικό και διάμετρος | αποτελούνται από το ίδιο υλικό και είναι της ίδιας διαμέτρου με τους συλλεκτήριους αγωγούς | | θέση | τοποθετούνται εντός των υποστυλωμάτων, παράλληλα με τον οπλισμό τους ή τοποθετούνται εξωτερικά, χωρίς να βλάπτουν την αισθητική του κτιρίου | | συνέχεια | οι αγωγοί καθόδου είναι συνεχείς. Σε περίπτωση που είναι αναγκαία η επιμήκυνση (μάτιση) του αγωγού, αυτή πραγματοποιείται με ειδικό σύνδεσμο | | κρυφοί αγωγοί | συνδέονται με ειδικούς σταθεροποιητές και σφιγκτήρες με τον οπλισμό του κτιρίου | | μέτρηση | ένας στους τρεις αγωγούς καθόδου φέρει ορατό λυόμενο σύνδεσμο… για τη μέτρηση της αντίστασης γείωσης | | υποκατάστατα | μεταλλικές κατασκευές ή μεταλλικοί σκελετοί κτιρίων μπορούν να αντικαταστήσουν τους αγωγούς καθόδου (π.χ. μεταλλικές σκάλες, υδρορροές, μεταλλικές διακοσμητικές λαμαρίνες). Οι λαμαρίνες πρέπει να έχουν πάχος μεγαλύτερο των 0,5 mm |

Γιατί όχι τα 3 μέτρα: θα ήταν πρακτικά ανέφικτο σε κτίριο με πυκνά ανοίγματα· το βιβλίο θέτει το ρεαλιστικό όριο του μισού μέτρου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η β, δηλαδή περισσότερο από μισό μέτρο. Το βιβλίο ορίζει ρητά ότι οι αγωγοί καθόδου απέχουν πάνω από μισό μέτρο από παράθυρο ή πόρτα. Ο λόγος είναι ότι το κρουστικό ρεύμα του κεραυνού που διαρρέει τον αγωγό ανεβάζει στιγμιαία το δυναμικό του σε πολύ υψηλές τιμές, οπότε κοντά σε άνοιγμα, όπου μπορεί να βρίσκεται άνθρωπος ή μεταλλικό κούφωμα, υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης, με αποτέλεσμα τη διάρρηξη ή πυρκαγιά. Γι' αυτό και το βιβλίο επισημαίνει γενικότερα ότι πρέπει να αποφεύγεται η ύπαρξη μεταλλικών μερών κοντά σε αγωγούς της αντικεραυνικής εγκατάστασης, αλλιώς αυτά να γειώνονται με αποτελεσματική ισοδυναμική προστασία. Το όριο των τριών μέτρων θα ήταν πρακτικά ανέφικτο σε κτίριο με πυκνά ανοίγματα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 5 — Αντιστοίχιση — διαστάσεις και αποστάσεις της θεμελιακής γείωσης

Ερώτηση: 5. Δίπλα στον αριθμό της φράσης της πρώτης στήλης να προστεθεί το γράμμα από τον αριθμό της δεύτερης στήλης που ταιριάζει περισσότερο: Στήλη Α: 1. Διάσταση ταινίας από γαλβανισμένο χάλυβα 2. Διάμετρος βέργας από γαλβανισμένο χάλυβα 3. Βάθος περιμετρικού ηλεκτροδίου 4. Απόσταση αναμονής σύνδεσης γειώσεων από το έδαφος. Στήλη Β: α. 2,5 m β. 12 cm γ. 12 mm δ. 40 mm Χ 5 mm ε. 50 cm Χ 4 mm ζ. 30 cm η. 1 m

Απάντηση:

Η σωστή αντιστοίχιση | Στήλη Α | → | Στήλη Β | Τεκμηρίωση | |---|---|---|---| | 1. Διάσταση ταινίας από γαλβανισμένο χάλυβα | → | δ. 40 mm Χ 5 mm | ταινίας από γαλβανισμένο χάλυβα με συνιστώμενες διαστάσεις 40 mm Χ 5 mm ή 50 mm Χ 4 mm (σελ. 79) | | 2. Διάμετρος βέργας από γαλβανισμένο χάλυβα | → | γ. 12 mm | βέργας γαλβανισμένου χάλυβα με συνιστώμενη διάμετρο 12 mm (σελ. 79) | | 3. Βάθος περιμετρικού ηλεκτροδίου | → | η. 1 m | σε βάθος τουλάχιστον ενός μέτρου και στερεώνεται με ειδικά στηρίγματα (σελ. 79) | | 4. Απόσταση αναμονής σύνδεσης γειώσεων από το έδαφος | → | ζ. 30 cm | τοποθετούνται στον τοίχο εσωτερικά και απέχουν 30 cm από το έδαφος (σελ. 80) |

Οι επιλογές που περισσεύουν και γιατί | Επιλογή | Πού ανήκει | |---|---| | α. 2,5 m | είναι μήκος πρόσθετου ηλεκτροδίου γείωσης: με μήκος 1,5 ή 2 ή 2,5 μέτρων (σελ. 80) | | β. 12 cm | παγίδα μονάδων: η βέργα έχει διάμετρο 12 mm, όχι 12 cm — δεκαπλάσια τιμή | | ε. 50 cm Χ 4 mm | παγίδα μονάδων: η δεύτερη επιτρεπτή διάσταση ταινίας είναι 50 mm Χ 4 mm, όχι 50 cm |

Οι δύο παγίδες μονάδων της άσκησης: τόσο το β όσο και το ε προκύπτουν από αντικατάσταση των χιλιοστών με εκατοστά — μια βέργα διαμέτρου 12 cm ή μια ταινία πλάτους 50 cm θα ήταν παράλογες για θεμελιακή γείωση.

Οι διαστάσεις της θεμελιακής γείωσης συγκεντρωτικά | Στοιχείο | Διάσταση | Σελίδα | |---|---|---| | ταινία γαλβανισμένου χάλυβα | 40 mm x 5 mm ή 50 mm x 4 mm | 79 | | βέργα γαλβανισμένου χάλυβα | διάμετρος 12 mm | 79 | | στρώση δονημένου σκυροδέματος | πάχος 6-10 cm | 79 | | βάθος περιμετρικού ηλεκτροδίου | τουλάχιστον 1 m | 79 | | αναμονές σύνδεσης | λάμες ίδιας διατομής, π.χ. 40 mm x 5 mm, 30 cm από το έδαφος | 80 | | σύνδεση αναμονής με την εγκατάσταση | χάλκινος αγωγός τουλάχιστον 16 mm² ή καλύτερα 25 mm² | 80 | | πρόσθετα ηλεκτρόδια | μήκος 1,5 ή 2 ή 2,5 m | 80 |

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή αντιστοίχιση είναι η εξής. Η διάσταση της ταινίας από γαλβανισμένο χάλυβα αντιστοιχεί στο δ, δηλαδή σαράντα επί πέντε χιλιοστά. Η διάμετρος της βέργας από γαλβανισμένο χάλυβα αντιστοιχεί στο γ, δηλαδή δώδεκα χιλιοστά. Το βάθος του περιμετρικού ηλεκτροδίου αντιστοιχεί στο η, δηλαδή ένα μέτρο τουλάχιστον. Και η απόσταση της αναμονής σύνδεσης γειώσεων από το έδαφος αντιστοιχεί στο ζ, δηλαδή τριάντα εκατοστά. Περισσεύουν οι επιλογές α, β και ε. Το α, δηλαδή δυόμισι μέτρα, είναι μήκος πρόσθετου ηλεκτροδίου γείωσης, ενώ το β και το ε είναι παγίδες μονάδων: η βέργα έχει διάμετρο δώδεκα χιλιοστά και όχι δώδεκα εκατοστά, και η δεύτερη επιτρεπτή διάσταση ταινίας είναι πενήντα χιλιοστά επί τέσσερα και όχι πενήντα εκατοστά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 1 — Η εξίσωση δυναμικών σε ευαίσθητο χώρο

Ερώτηση: Ομάδα Γ: 1. Πώς επιτυγχάνεται πρακτικά η εξίσωση δυναμικών σε έναν ευαίσθητο λειτουργικά χώρο;

Απάντηση:

Το χωρίο (σελ. 80): πρακτικά, η εξίσωση δυναμικών σε ευαίσθητους λειτουργικά χώρους επιτυγχάνεται με σύνδεση όλων των μεταλλικών μερών με μία ξεχωριστή μπάρα, η οποία μέσω χάλκινου πολύκλωνου αγωγού διατομής τουλάχιστον 16 mm² συνδέεται με τη μπάρα γείωσης του πιο κοντινού ηλεκτρικού πίνακα.

Τα βήματα | # | Ενέργεια | |---|---| | 1 | τοποθέτηση ξεχωριστής μπάρας εξίσωσης δυναμικών μέσα στον χώρο | | 2 | σύνδεση όλων των μεταλλικών μερών του χώρου σε αυτήν | | 3 | σύνδεση της μπάρας με χάλκινο πολύκλωνο αγωγό διατομής τουλάχιστον 16 mm² | | 4 | κατάληξη του αγωγού στη μπάρα γείωσης του πιο κοντινού ηλεκτρικού πίνακα |

Το γενικό πλαίσιο (σελ. 80): τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού συνδέονται μεταξύ τους και με τον αγωγό γείωσης με αγωγούς γεφύρωσης. Οι αγωγοί γεφύρωσης πρέπει να έχουν το δυνατόν μικρότερο μήκος και κατά προτίμηση να αποτελούνται από φαρδιές ταινίες χαλκού. Η ισοδυναμικότητα του κτιρίου επιτυγχάνεται ενώνοντας με τη γείωση της συσκευής τα αγώγιμα μέρη του κτιρίου που μπορεί να έλθουν συγχρόνως σε επαφή. Η ισοδυναμικότητα αυτή αυξάνεται όσο περισσότεροι αγωγοί γεφύρωσης εγκαθίστανται.

Γιατί ξεχωριστή μπάρα: γιατί ο ευαίσθητος λειτουργικά χώρος (π.χ. χειρουργείο, μονάδα εντατικής, computer room) απαιτεί ώστε όλα τα προσιτά μεταλλικά μέρη να βρίσκονται στο ίδιο δυναμικό — μια κεντρική μπάρα εξασφαλίζει βραχείς και ελεγχόμενους δρόμους σύνδεσης, ενώ οι μεμονωμένες γεφυρώσεις προς τον πίνακα θα ήταν μακριές και άρα επαγωγικά ασθενέστερες.

Και η απαίτηση επίδοσης (σελ. 80): το σύστημα θεμελιακής γείωσης και το πλέγμα ισοδυναμικής επιφάνειας πρέπει να παρουσιάζουν αντίσταση γείωσης R<1 Ω και για το λόγο αυτό, όπου απαιτείται, εγκαθίστανται και πρόσθετα ηλεκτρόδια γείωσης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πρακτικά, η εξίσωση δυναμικών σε έναν ευαίσθητο λειτουργικά χώρο επιτυγχάνεται με τη σύνδεση όλων των μεταλλικών μερών του χώρου σε μία ξεχωριστή μπάρα, η οποία μέσω χάλκινου πολύκλωνου αγωγού διατομής τουλάχιστον δεκαέξι τετραγωνικών χιλιοστών συνδέεται με τη μπάρα γείωσης του πιο κοντινού ηλεκτρικού πίνακα. Η μέθοδος αυτή εντάσσεται στη γενικότερη λογική της ισοδυναμικότητας του κτιρίου, η οποία επιτυγχάνεται ενώνοντας με τη γείωση της συσκευής τα αγώγιμα μέρη του κτιρίου που μπορεί να έλθουν συγχρόνως σε επαφή, με αγωγούς γεφύρωσης όσο το δυνατόν μικρότερου μήκους και κατά προτίμηση από φαρδιές ταινίες χαλκού, ενώ η ισοδυναμικότητα αυξάνεται όσο περισσότεροι αγωγοί γεφύρωσης εγκαθίστανται. Η ξεχωριστή μπάρα προτιμάται γιατί εξασφαλίζει βραχείς και ελεγχόμενους δρόμους σύνδεσης για όλα τα προσιτά μεταλλικά μέρη του χώρου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 2 — Δύο μεταλλικά σημεία μη ισοδυναμικά

Ερώτηση: 2. Τι μπορεί να συμβεί, αν δύο μεταλλικά σημεία είναι μη ισοδυναμικά;

Απάντηση:

Η αρχή (σελ. 79): ο στόχος της θεμελιακής γείωσης είναι όλα τα μεταλλικά σημεία του κτιρίου να αποτελούν ισοδυναμική επιφάνεια — ακριβώς επειδή η μη ισοδυναμικότητα είναι επικίνδυνη.

Τι συμβαίνει | # | Συνέπεια | Τεκμηρίωση | |---|---|---| | 1 | διαφορά δυναμικού ανάμεσα στα δύο σημεία, δηλαδή τάση επαφής | η θεμελιακή γείωση κατασκευάζεται για την προστασία των ενοίκων ενός κτιρίου από επικίνδυνες τάσεις επαφής των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων και των κεραυνών (σελ. 79) | | 2 | ηλεκτροπληξία αν κάποιος αγγίξει ταυτόχρονα και τα δύο | η ισοδυναμικότητα του κτιρίου επιτυγχάνεται ενώνοντας με τη γείωση της συσκευής τα αγώγιμα μέρη του κτιρίου που μπορεί να έλθουν συγχρόνως σε επαφή (σελ. 80) | | 3 | υπερπήδηση (σπινθήρας) μεταξύ τους σε πτώση κεραυνού | όταν υπάρχουν μεταλλικά μέρη κοντά στην αντικεραυνική εγκατάσταση, σε περίπτωση πτώσης κεραυνού, υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης, με αποτέλεσμα τη διάρρηξη αυτών ή πυρκαγιά (σελ. 86) | | 4 | διάρρηξη σωληνώσεων και πυρκαγιά | τα επικίνδυνα μέρη είναι οι σωληνώσεις ύδρευσης και κεντρικής θέρμανσης, οι σιδηροκατασκευές, οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις κ.ά. (σελ. 86) | | 5 | βλάβη ευαίσθητων ηλεκτρονικών | γι' αυτό απαιτείται εξίσωση δυναμικών σε ευαίσθητους λειτουργικά χώρους (σελ. 80) |

Η αντιμετώπιση (σελ. 86): κατά συνέπεια, πρέπει να αποφεύγεται η ύπαρξη τέτοιων μερών κοντά σε αγωγούς αντικεραυνικής εγκατάστασης, αλλιώς να γειώνονται με αποτελεσματική ισοδυναμική προστασία.

Γιατί η διαφορά δυναμικού εμφανίζεται: επειδή κατά τη διέλευση ρεύματος σφάλματος ή κρουστικού ρεύματος κεραυνού κάθε αγωγός αναπτύσσει πτώση τάσης κατά μήκος του. Αν τα δύο μεταλλικά μέρη δεν είναι γεφυρωμένα, καθένα «βλέπει» διαφορετικό δυναμικό — γι' αυτό οι αγωγοί γεφύρωσης πρέπει να έχουν το δυνατόν μικρότερο μήκος (σελ. 80).

Το μέτρο της επικινδυνότητας: η στιγμιαία ηλεκτρική εκκένωση ενός κεραυνού είναι της τάξης των 20 kV (σελ. 69) — αρκετή για διάσπαση του αέρα και υπερπήδηση ακόμη και σε μεγάλα διάκενα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αν δύο μεταλλικά σημεία δεν είναι ισοδυναμικά, τότε μεταξύ τους εμφανίζεται διαφορά δυναμικού, δηλαδή τάση επαφής. Αυτό σημαίνει, πρώτον, κίνδυνο ηλεκτροπληξίας για όποιον τα αγγίξει ταυτόχρονα, και ακριβώς γι' αυτό το βιβλίο ορίζει ότι η ισοδυναμικότητα επιτυγχάνεται ενώνοντας τα αγώγιμα μέρη του κτιρίου που μπορεί να έλθουν συγχρόνως σε επαφή. Δεύτερον, σε περίπτωση πτώσης κεραυνού υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης, δηλαδή σπινθήρα ανάμεσα στα δύο μέρη, με αποτέλεσμα τη διάρρηξή τους ή πυρκαγιά, ιδίως όταν πρόκειται για σωληνώσεις ύδρευσης και κεντρικής θέρμανσης, σιδηροκατασκευές ή ηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Και τρίτον, σε ευαίσθητους λειτουργικά χώρους μπορεί να προκληθεί βλάβη στα ηλεκτρονικά. Γι' αυτό το βιβλίο επισημαίνει ότι πρέπει να αποφεύγεται η ύπαρξη τέτοιων μερών κοντά σε αγωγούς αντικεραυνικής εγκατάστασης, αλλιώς αυτά να γειώνονται με αποτελεσματική ισοδυναμική προστασία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 3 — Οι απαγωγείς υπέρτασης

Ερώτηση: 3. Τι γνωρίζετε για τους απαγωγείς υπέρτασης;

Απάντηση:

Ο σκοπός (σελ. 86): για την προστασία του δικτύου μέσης τάσης (κυψέλες, μετασχηματιστές, καλώδια) από το κρουστικό ρεύμα υπέρτασης, χρησιμοποιούνται ειδικοί απαγωγείς υπέρτασης, οι οποίοι συνδέονται μεταξύ μπαρών φάσης και μπάρας γείωσης.

Οι απαγωγείς μέσης τάσης (σελ. 86-87): αποτελούνται από σώμα πορσελάνης με ακροδέκτες χαλκού. Φέρουν ηλεκτρόδια ανοξείδωτου χάλυβα και ορείχαλκου, διαχωρισμένα με μονωτήρες κεραμικούς σε τέτοια διαμόρφωση, ώστε να εξασφαλίζονται ευνοϊκά χαρακτηριστικά διαπίδυσης, δηλαδή μικροί παλμοί με μεγάλη σχετική σταθερότητα. Διαθέτουν και μολύβδινο συνδετήρα προς γη, ο οποίος παρέχει και ένδειξη ότι ο απαγωγέας έχει καταστραφεί και θέλει αντικατάσταση. Οι απαγωγείς χαμηλής τάσης (σελ. 87): συνδέονται μεταξύ μπαρών φάσης και μπάρας γείωσης. Επίσης, συνδέεται και η μπάρα του ουδέτερου με τη μπάρα γείωσης. Αυτοί οι απαγωγείς φέρουν κέλυφος από συνθετικό υλικό. Οι εκκενώσεις πραγματοποιούνται μέσα στο κέλυφος χωρίς εξωτερικά τόξα ή κορόνα και χωρίς απαιτήσεις αερισμού.

Η συγκριτική εικόνα | | Μέσης τάσης | Χαμηλής τάσης | |---|---|---| | προστατεύει | κυψέλες, μετασχηματιστές, καλώδια | το δίκτυο χαμηλής τάσης | | σώμα | πορσελάνης με ακροδέκτες χαλκού | κέλυφος από συνθετικό υλικό | | ηλεκτρόδια | ανοξείδωτου χάλυβα και ορείχαλκου, με κεραμικούς μονωτήρες | — | | εκκενώσεις | — | μέσα στο κέλυφος χωρίς εξωτερικά τόξα ή κορόνα και χωρίς απαιτήσεις αερισμού | | ένδειξη βλάβης | μολύβδινος συνδετήρας προς γη | — |

Η λειτουργία (σελ. 87): ο απαγωγέας πρέπει να ανταποκρίνεται σε κάθε υπέρταση διοχετεύοντας το κρουστικό ρεύμα ακαριαία στη γείωση, μέχρι να αποκατασταθεί η τάση στην κανονική της τιμή, οπότε αυτόματα επανέρχεται και ο απαγωγέας στην αρχική του κατάσταση χωρίς διακοπή της λειτουργίας και χωρίς αντικαταστάσεις ασφαλειών ή άλλων στοιχείων. Ο κάθε απαγωγέας είναι διπολικός (για την προστασία μιας φάσης) με δύο καλώδια σύνδεσης.

Τα τρία κρίσιμα χαρακτηριστικά της λειτουργίας | # | Χαρακτηριστικό | |---|---| | 1 | ακαριαία διοχέτευση του κρουστικού ρεύματος στη γείωση | | 2 | αυτόματη επαναφορά, χωρίς διακοπή της λειτουργίας | | 3 | χωρίς αντικαταστάσεις ασφαλειών ή άλλων στοιχείων |

Γιατί ένας ανά φάση: επειδή η υπέρταση εμφανίζεται μεταξύ φάσης και γης, ο διπολικός απαγωγέας συνδέεται από τη μπάρα της φάσης στη μπάρα γείωσης — σε τριφασικό δίκτυο χρειάζονται επομένως τρεις.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι απαγωγείς υπέρτασης χρησιμοποιούνται για την προστασία του δικτύου από το κρουστικό ρεύμα υπέρτασης και συνδέονται μεταξύ των μπαρών φάσης και της μπάρας γείωσης. Στη μέση τάση προστατεύουν κυψέλες, μετασχηματιστές και καλώδια, αποτελούνται από σώμα πορσελάνης με ακροδέκτες χαλκού και φέρουν ηλεκτρόδια ανοξείδωτου χάλυβα και ορείχαλκου, διαχωρισμένα με κεραμικούς μονωτήρες, ώστε να εξασφαλίζονται ευνοϊκά χαρακτηριστικά διαπίδυσης, ενώ διαθέτουν και μολύβδινο συνδετήρα προς γη, ο οποίος παρέχει ένδειξη ότι ο απαγωγέας έχει καταστραφεί και θέλει αντικατάσταση. Στη χαμηλή τάση φέρουν κέλυφος από συνθετικό υλικό και οι εκκενώσεις πραγματοποιούνται μέσα στο κέλυφος, χωρίς εξωτερικά τόξα ή κορόνα και χωρίς απαιτήσεις αερισμού, ενώ συνδέεται και η μπάρα του ουδέτερου με τη μπάρα γείωσης. Ως προς τη λειτουργία τους, ο απαγωγέας πρέπει να ανταποκρίνεται σε κάθε υπέρταση διοχετεύοντας το κρουστικό ρεύμα ακαριαία στη γείωση, μέχρι να αποκατασταθεί η τάση στην κανονική της τιμή, οπότε επανέρχεται αυτόματα στην αρχική του κατάσταση, χωρίς διακοπή της λειτουργίας και χωρίς αντικαταστάσεις ασφαλειών ή άλλων στοιχείων. Ο κάθε απαγωγέας είναι διπολικός, για την προστασία μιας φάσης, με δύο καλώδια σύνδεσης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 4 — Το δονημένο σκυρόδεμα του περιμετρικού ηλεκτροδίου

Ερώτηση: 4. Γιατί το περιμετρικό ηλεκτρόδιο στη θεμελιακή γείωση οδεύει σε στρώση δονημένου σκυροδέματος;

Απάντηση:

Το χωρίο (σελ. 79): το περιμετρικό ηλεκτρόδιο οδεύει σε στρώση δονημένου σκυροδέματος πάχους 6-10 cm, σε βάθος τουλάχιστον ενός μέτρου και στερεώνεται με ειδικά στηρίγματα… Η τοποθέτηση μέσα στο σκυρόδεμα εξασφαλίζει αντοχή στη διάβρωση και στις μηχανικές καταπονήσεις.

Οι λόγοι | # | Λόγος | Τεκμηρίωση | |---|---|---| | 1 | αντοχή στη διάβρωση | η τοποθέτηση μέσα στο σκυρόδεμα εξασφαλίζει αντοχή στη διάβρωση (σελ. 79) — το χαλύβδινο ηλεκτρόδιο προστατεύεται από την οξείδωση, ενώ αν έμενε γυμνό στο έδαφος θα διαβρωνόταν | | 2 | αντοχή στις μηχανικές καταπονήσεις | και στις μηχανικές καταπονήσεις (σελ. 79) — το ηλεκτρόδιο δεν παραμορφώνεται από τα φορτία του κτιρίου και τις καθιζήσεις | | 3 | σταθερά χαμηλή αντίσταση γείωσης | επειδή το έδαφος και το σκυρόδεμα είναι υγρά συνήθως όλο το έτος, επιτυγχάνονται τιμές γείωσης πολύ συχνά κάτω από 2 Ω (σελ. 79) | | 4 | πλήρης και συνεχής επαφή | το δονημένο σκυρόδεμα δεν αφήνει κενά (φωλιές) γύρω από την ταινία — η δόνηση εκδιώκει τον αέρα και εξασφαλίζει αγώγιμη επαφή σε όλο το μήκος |

Γιατί ειδικά δονημένο: το αδόνητο σκυρόδεμα εγκλωβίζει θύλακες αέρα γύρω από το μεταλλικό ηλεκτρόδιο. Ο αέρας είναι μονωτής, άρα μειώνει την ενεργό επιφάνεια επαφής και αυξάνει την αντίσταση γείωσης· επιπλέον οι θύλακες συγκρατούν υγρασία και οξυγόνο, δηλαδή ευνοούν τη διάβρωση ακριβώς εκεί που το σκυρόδεμα θα έπρεπε να προστατεύει.

Οι υπόλοιπες προδιαγραφές τοποθέτησης (σελ. 79) | Απαίτηση | Τιμή | |---|---| | πάχος στρώσης | 6-10 cm | | βάθος | τουλάχιστον ένα μέτρο | | στερέωση | με ειδικά στηρίγματα | | θέση σε μόνωση υγρασίας | το χαλύβδινο ηλεκτρόδιο πρέπει να τοποθετείται προς την πλευρά του εδάφους | | οπλισμός | συνιστάται να συνδέεται στην περιμετρική γείωση ο οπλισμός του σκυροδέματος του κτιρίου |

Γιατί βάθος τουλάχιστον ενός μέτρου: για να βρίσκεται το ηλεκτρόδιο σε στρώμα εδάφους με σταθερή υγρασία όλο τον χρόνο — τα επιφανειακά στρώματα ξηραίνονται το καλοκαίρι και η αντίσταση γείωσης θα αυξανόταν ακριβώς την περίοδο των θερινών καταιγίδων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το περιμετρικό ηλεκτρόδιο οδεύει σε στρώση δονημένου σκυροδέματος πάχους έξι έως δέκα εκατοστών, σε βάθος τουλάχιστον ενός μέτρου, γιατί, όπως ρητά αναφέρει το βιβλίο, η τοποθέτηση μέσα στο σκυρόδεμα εξασφαλίζει αντοχή στη διάβρωση και στις μηχανικές καταπονήσεις. Το χαλύβδινο ηλεκτρόδιο δηλαδή προστατεύεται από την οξείδωση που θα υφίστατο αν έμενε γυμνό μέσα στο έδαφος, και ταυτόχρονα δεν παραμορφώνεται από τα φορτία του κτιρίου και τις καθιζήσεις. Επιπλέον, επειδή το έδαφος και το σκυρόδεμα είναι υγρά συνήθως όλο το έτος, επιτυγχάνονται τιμές γείωσης πολύ συχνά κάτω από δύο ωμ. Η δόνηση ειδικότερα είναι απαραίτητη, γιατί το αδόνητο σκυρόδεμα εγκλωβίζει θύλακες αέρα γύρω από το μεταλλικό ηλεκτρόδιο· ο αέρας είναι μονωτής, οπότε μειώνεται η ενεργός επιφάνεια επαφής και αυξάνεται η αντίσταση γείωσης, ενώ οι θύλακες συγκρατούν υγρασία και οξυγόνο και ευνοούν τη διάβρωση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 5 — Η ταινία με την πλατιά πλευρά όρθια

Ερώτηση: 5. Γιατί η ταινία της θεμελιακής γείωσης τοποθετείται με την πλατιά της πλευρά όρθια;

Απάντηση:

Το χωρίο (σελ. 79): η ταινία τοποθετείται με την πλατιά της πλευρά όρθια και προτιμάται από τη βέργα, γιατί λυγίζει ευκολότερα στις γωνίες.

Ο λόγος: με την πλατιά πλευρά όρθια η ταινία κάμπτεται περί τον ασθενή της άξονα, δηλαδή οριζόντια, ακριβώς όπως απαιτεί η διαδρομή της | Απαίτηση διαδρομής | Τεκμηρίωση | |---|---| | η ταινία τοποθετείται περιμετρικά στο κάτω μέρος των θεμελίων του κτιρίου… και αποτελεί ένα κλειστό βρόχο | σελ. 79 | | ο βρόχος ακολουθεί τις γωνίες του κτιρίου | σελ. 79 | Μια κλειστή περίμετρος απαιτεί κάμψεις σε οριζόντιο επίπεδο, όχι σε κατακόρυφο. Με την πλατιά πλευρά όρθια αυτές οι κάμψεις γίνονται εύκολα, με απλά εργαλεία και χωρίς να καταπονηθεί ή να ραγίσει η γαλβανισμένη επιφάνεια.

Τα επιπλέον οφέλη | # | Όφελος | |---|---| | 1 | μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής με το σκυρόδεμα σε κατακόρυφη διεύθυνση, άρα καλύτερη αγωγιμότητα προς το έδαφος | | 2 | αποφυγή εγκλωβισμού αέρα κάτω από την ταινία: η οριζόντια τοποθέτηση της πλατιάς πλευράς θα δημιουργούσε επίπεδη κάτω επιφάνεια όπου το σκυρόδεμα δύσκολα εισχωρεί | | 3 | ευκολότερη στερέωση στα ειδικά στηρίγματα που τη συγκρατούν κατά τη σκυροδέτηση |

Γιατί προτιμάται η ταινία από τη βέργα (σελ. 79) | | Ταινία | Βέργα | |---|---|---| | διαστάσεις | 40 mm x 5 mm ή 50 mm x 4 mm | διάμετρος 12 mm | | κάμψη στις γωνίες | λυγίζει ευκολότερα | δυσκολότερα | | επιφάνεια επαφής | μεγαλύτερη για την ίδια διατομή | μικρότερη |

Και η προσοχή στη μόνωση (σελ. 79): σε περιπτώσεις που υπάρχει μόνωση κατά της υγρασίας, το χαλύβδινο ηλεκτρόδιο πρέπει να τοποθετείται προς την πλευρά του εδάφους — αλλιώς η μόνωση θα απομόνωνε ηλεκτρικά τη γείωση από τη γη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η ταινία της θεμελιακής γείωσης τοποθετείται με την πλατιά της πλευρά όρθια, γιατί έτσι λυγίζει ευκολότερα στις γωνίες, όπως ρητά αναφέρει το βιβλίο, το οποίο για τον ίδιο λόγο προκρίνει την ταινία έναντι της βέργας. Η ταινία τοποθετείται περιμετρικά στο κάτω μέρος των θεμελίων και αποτελεί έναν κλειστό βρόχο, οπότε πρέπει να κάμπτεται σε οριζόντιο επίπεδο, στις γωνίες του κτιρίου. Με την πλατιά πλευρά όρθια η κάμψη γίνεται περί τον ασθενή άξονα της ταινίας, δηλαδή εύκολα, με απλά εργαλεία και χωρίς να καταπονηθεί η γαλβανισμένη επιφάνεια. Επιπλέον, η όρθια τοποθέτηση εξασφαλίζει καλύτερη επαφή με το σκυρόδεμα, αφού αποφεύγεται ο εγκλωβισμός αέρα κάτω από μια οριζόντια πλατιά επιφάνεια, και διευκολύνει τη στερέωση στα ειδικά στηρίγματα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 6 — Οι σιδερόβεργες του μπετόν στην περιμετρική γείωση

Ερώτηση: 6. Στην περιμετρική θεμελιακή γείωση συνιστάται ή όχι να συνδέονται οι σιδερόβεργες του μπετόν του κτιρίου και γιατί;

Απάντηση:

Η απάντηση: ΝΑΙ, συνιστάται. Το χωρίο (σελ. 79): συνιστάται να συνδέεται στην περιμετρική γείωση ο οπλισμός του σκυροδέματος του κτιρίου.

Οι λόγοι | # | Λόγος | Τεκμηρίωση | |---|---|---| | 1 | επιτυγχάνεται ο βασικός στόχος της ισοδυναμικότητας | στόχος είναι όλα τα μεταλλικά σημεία του κτιρίου να αποτελούν ισοδυναμική επιφάνεια (σελ. 79) — ο οπλισμός είναι το εκτενέστερο μεταλλικό δίκτυο του κτιρίου | | 2 | μειώνεται η αντίσταση γείωσης | ο οπλισμός προσφέρει τεράστια επιφάνεια σε επαφή με το σκυρόδεμα και το έδαφος, βοηθώντας να επιτευχθεί η απαίτηση R<1 Ω (σελ. 80) | | 3 | αποφεύγεται η υπερπήδηση | αλλιώς, σε πτώση κεραυνού, υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης, με αποτέλεσμα τη διάρρηξη αυτών ή πυρκαγιά (σελ. 86) | | 4 | στηρίζεται το αλεξικέραυνο | οι κρυφοί αγωγοί καθόδου συνδέονται με ειδικούς σταθεροποιητές και σφιγκτήρες με τον οπλισμό του κτιρίου (σελ. 84) — δηλαδή ο οπλισμός ήδη συμμετέχει στην αντικεραυνική διαδρομή | | 5 | δεν κοστίζει τίποτε | ο οπλισμός υπάρχει ήδη· απαιτούνται μόνο συνδέσεις κατά τη φάση της θεμελίωσης |

Το ίδιο πνεύμα και στους υποσταθμούς (σελ. 81): κάτω από το δάπεδο του χώρου του υποσταθμού τοποθετείται συχνά επιπλέον πλέγμα δάριγκ, διαμέτρου 6 χιλιοστών και με ηλεκτροσυγκόλληση ενώνονται τα τεμάχιά του με τους οδηγούς στήριξης των μετασχηματιστών, με τις βάσεις έδρασης των πινάκων, με τον οπλισμό του κτιρίου και συνδέονται με τη θεμελιακή γείωση.

Πότε γίνεται η σύνδεση: υποχρεωτικά στη φάση της θεμελίωσης (σελ. 79), όταν ο οπλισμός είναι προσιτός — μετά τη σκυροδέτηση η σύνδεση είναι αδύνατη χωρίς καταστροφή του σκυροδέματος.

Και ο παραλληλισμός με τα υποκατάστατα αγωγών καθόδου (σελ. 85): μεταλλικές κατασκευές ή μεταλλικοί σκελετοί κτιρίων μπορούν να αντικαταστήσουν τους αγωγούς καθόδου… Εξυπακούεται ότι οι μεταλλικές αυτές κατασκευές θα γειωθούν κατάλληλα και θα συνδεθούν με τη θεμελιακή γείωση — η ίδια αρχή: ό,τι μεταλλικό υπάρχει, αξιοποιείται και γειώνεται.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ναι, συνιστάται. Το βιβλίο αναφέρει ρητά ότι συνιστάται να συνδέεται στην περιμετρική γείωση ο οπλισμός του σκυροδέματος του κτιρίου. Ο βασικός λόγος είναι ότι στόχος της κατασκευής είναι όλα τα μεταλλικά σημεία του κτιρίου να αποτελούν ισοδυναμική επιφάνεια, και ο οπλισμός είναι το εκτενέστερο μεταλλικό δίκτυο του κτιρίου. Δεύτερον, ο οπλισμός προσφέρει τεράστια επιφάνεια σε επαφή με το σκυρόδεμα και το έδαφος, οπότε βοηθά να επιτευχθεί η απαίτηση αντίστασης μικρότερης από ένα ωμ. Τρίτον, αν ο οπλισμός έμενε ασύνδετος, θα υπήρχε κίνδυνος υπερπήδησης σε περίπτωση πτώσης κεραυνού, με αποτέλεσμα διάρρηξη ή πυρκαγιά. Τέταρτον, ο οπλισμός συμμετέχει ούτως ή άλλως στην αντικεραυνική διαδρομή, αφού οι κρυφοί αγωγοί καθόδου συνδέονται με ειδικούς σταθεροποιητές και σφιγκτήρες με αυτόν. Και τέλος, η σύνδεση δεν έχει ουσιαστικό κόστος, αρκεί να γίνει στη φάση της θεμελίωσης, όσο ο οπλισμός είναι προσιτός.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 7 — Κίνδυνος σε ξέφωτο κατά την καταιγίδα

Ερώτηση: 7. Αν σε περίπτωση φθινοπωρινής καταιγίδας περπατάτε σε ξέφωτο, κινδυνεύετε από κάτι και γιατί;

Απάντηση:

Η απάντηση: ΝΑΙ, κινδυνεύετε — και μάλιστα σοβαρά.

Η αρχή του βιβλίου (σελ. 82): αντικεραυνική προστασία απαιτείται σε κτίρια ή κατασκευές που προεξέχουν από τα γειτονικά τους (π.χ. πύργοι τηλεπικοινωνιών, καμπαναριά εκκλησιών, καμινάδες) και σε εγκαταστάσεις εκτεθειμένες στο ύπαιθρο (π.χ. καταφύγια ορειβατών, ερημοκλήσια, εργοστάσια εκτός πόλης). Η αναγκαιότητα αντικεραυνικής προστασίας εξαρτάται από την πιθανότητα πτώσης κεραυνού, τον κίνδυνο απώλειας ζωών κ.λπ.

Γιατί το ξέφωτο είναι επικίνδυνο | # | Λόγος | |---|---| | 1 | στο ξέφωτο ο άνθρωπος είναι το ψηλότερο αντικείμενο της περιοχής — ακριβώς η συνθήκη που κάνει μια κατασκευή να χρειάζεται αλεξικέραυνο: προεξέχει από τα γειτονικά της | | 2 | δεν υπάρχει κανένα στοιχείο που να λειτουργεί ως συλλεκτήριος αγωγός ή ακίδα σύλληψης | | 3 | το ανθρώπινο σώμα είναι αγώγιμο και το κρουστικό ρεύμα του κεραυνού είναι της τάξης των 20 kV στιγμιαία εκκένωση (σελ. 69) | | 4 | ακόμη και χωρίς άμεσο πλήγμα, το ρεύμα που διαχέεται στο έδαφος δημιουργεί διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο ποδιών — η ίδια αρχή που το βιβλίο αντιμετωπίζει με την ισοδυναμική επιφάνεια (σελ. 79-80) |

Η φυσική του κινδύνου: το βιβλίο θεμελιώνει όλη την προστασία στην ισοδυναμικότητα — η ισοδυναμικότητα… επιτυγχάνεται ενώνοντας… τα αγώγιμα μέρη… που μπορεί να έλθουν συγχρόνως σε επαφή (σελ. 80). Στο ύπαιθρο δεν υπάρχει καμία ισοδυναμική επιφάνεια: κάθε σημείο του εδάφους έχει διαφορετικό δυναμικό όσο απομακρύνεται από το σημείο πτώσης, και όποιος περπατά γεφυρώνει με τα πόδια του δύο σημεία διαφορετικού δυναμικού.

Τι πρέπει να γίνει: αναζήτηση κλειστού χώρου ή οχήματος με μεταλλικό αμάξωμα, που λειτουργεί ως κλωβός Faraday — η ίδια αρχή με το αλεξικέραυνο τύπου κλωβού Faraday που εγκαθίσταται συνήθως για την προστασία των μεγάλων κτιρίων (σελ. 83). Αν αυτό είναι αδύνατο, αποφυγή μεμονωμένων ψηλών αντικειμένων και ελαχιστοποίηση του ύψους και της απόστασης μεταξύ των ποδιών.

Γιατί το βιβλίο τονίζει τη φθινοπωρινή καταιγίδα: οι φθινοπωρινές καταιγίδες στην Ελλάδα είναι από τις συχνότερες και εντονότερες του έτους — αυξάνουν δηλαδή την πιθανότητα πτώσης κεραυνού, το πρώτο κριτήριο της σελ. 82.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ναι, κινδυνεύετε σοβαρά. Ο λόγος προκύπτει από την ίδια τη λογική με την οποία το βιβλίο κρίνει την αναγκαιότητα αλεξικέραυνου: αντικεραυνική προστασία απαιτείται σε κτίρια ή κατασκευές που προεξέχουν από τα γειτονικά τους και σε εγκαταστάσεις εκτεθειμένες στο ύπαιθρο. Σε ένα ξέφωτο ο άνθρωπος είναι ακριβώς το ψηλότερο αντικείμενο της περιοχής, ενώ δεν υπάρχει κανένα στοιχείο που να λειτουργεί ως συλλεκτήριος αγωγός ή ακίδα σύλληψης του κεραυνού. Επιπλέον, ακόμη και χωρίς άμεσο πλήγμα, το ρεύμα που διαχέεται στο έδαφος δημιουργεί διαφορά δυναμικού ανάμεσα στα δύο πόδια, δηλαδή ακριβώς την κατάσταση μη ισοδυναμικότητας που όλη η θεμελιακή γείωση προσπαθεί να εξαλείψει μέσα στο κτίριο. Η ενδεδειγμένη ενέργεια είναι η αναζήτηση κλειστού χώρου ή οχήματος με μεταλλικό αμάξωμα, το οποίο λειτουργεί ως κλωβός Faraday, με την ίδια αρχή που εφαρμόζεται στην αντικεραυνική προστασία των μεγάλων κτιρίων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 8 — Κίνδυνος κάτω από δέντρο

Ερώτηση: 8. Αν σε περίπτωση καταιγίδας βρίσκεστε κάτω από δέντρο, κινδυνεύετε από κάτι και γιατί;

Απάντηση:

Η απάντηση: ΝΑΙ — το δέντρο δεν προστατεύει, αντιθέτως αυξάνει τον κίνδυνο.

Γιατί | # | Λόγος | Αντιστοιχία με το βιβλίο | |---|---|---| | 1 | το δέντρο προεξέχει από το περιβάλλον του, άρα έλκει τον κεραυνό | αντικεραυνική προστασία απαιτείται σε κτίρια ή κατασκευές που προεξέχουν από τα γειτονικά τους (σελ. 82) | | 2 | το δέντρο δεν διαθέτει αγωγό καθόδου ούτε σύστημα γείωσης | το αλεξικέραυνο απαιτεί τους συλλεκτήριους αγωγούς, τους αγωγούς καθόδου και το σύστημα γείωσης (σελ. 83) — το δέντρο έχει μόνο το πρώτο, τυχαία | | 3 | το ρεύμα υπερπηδά από τον κορμό στο σώμα | υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης, με αποτέλεσμα τη διάρρηξη αυτών ή πυρκαγιά (σελ. 86) | | 4 | το υγρό ξύλο ατμοποιείται ακαριαία και ο κορμός σχίζεται ή πιάνει φωτιά | ίδια αρχή με τη διάρρηξη μεταλλικών μερών (σελ. 86) | | 5 | στο έδαφος γύρω από τον κορμό αναπτύσσεται διαφορά δυναμικού | η μη ισοδυναμικότητα που το βιβλίο θεωρεί την κύρια πηγή κινδύνου (σελ. 79-80) |

Η κρίσιμη διαφορά από ένα προστατευμένο κτίριο | | Κτίριο με αλεξικέραυνο | Δέντρο | |---|---|---| | σύλληψη | πλέγμα συλλεκτήριων αγωγών, κάθε σημείο < 5 m | τυχαία, από την κορυφή | | κάθοδος | αγωγοί καθόδου συνεχείς, ίδιου υλικού και διαμέτρου με τους συλλεκτήριους | υγρό ξύλο, κακός αγωγός | | γείωση | σύστημα γείωσης 100 mm², R<1 Ω | ρίζες — απροσδιόριστη, υψηλή αντίσταση | | ισοδυναμικότητα | όλα τα μεταλλικά σημεία ισοδυναμική επιφάνεια | καμία |

Το φαινόμενο της υπερπήδησης (σελ. 86): όταν υπάρχουν μεταλλικά μέρη κοντά στην αντικεραυνική εγκατάσταση, σε περίπτωση πτώσης κεραυνού, υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης. Ο άνθρωπος κάτω από το δέντρο βρίσκεται ακριβώς σε αυτή τη θέση: αγώγιμο σώμα δίπλα σε διαδρομή κρουστικού ρεύματος, χωρίς καμία ισοδυναμική προστασία. Επειδή μάλιστα το σώμα είναι καλύτερος αγωγός από το υγρό ξύλο, μέρος του ρεύματος προτιμά τη διαδρομή μέσα από αυτό.

Το συμπέρασμα: η αναζήτηση καταφυγίου κάτω από δέντρο κατά τη διάρκεια καταιγίδας είναι από τις επικινδυνότερες επιλογές — ασφαλής είναι μόνο ένας κλειστός χώρος ή ένα μεταλλικό αμάξωμα, δηλαδή ένας πραγματικός κλωβός Faraday.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ναι, κινδυνεύετε, και μάλιστα το δέντρο δεν προστατεύει αλλά αυξάνει τον κίνδυνο. Πρώτον, το δέντρο προεξέχει από το περιβάλλον του, οπότε έλκει τον κεραυνό, ακριβώς όπως οι κατασκευές που κατά το βιβλίο απαιτούν αντικεραυνική προστασία επειδή προεξέχουν από τα γειτονικά τους. Δεύτερον, το δέντρο διαθέτει κατά τύχη μόνο κάτι σαν συλλεκτήριο στοιχείο, δηλαδή την κορυφή του, αλλά δεν έχει ούτε αγωγούς καθόδου ούτε σύστημα γείωσης, δηλαδή δύο από τα τρία μέρη ενός αλεξικέραυνου. Τρίτον, ο άνθρωπος που στέκεται από κάτω βρίσκεται ως αγώγιμο σώμα δίπλα στη διαδρομή του κρουστικού ρεύματος, χωρίς καμία ισοδυναμική προστασία, οπότε υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης, δηλαδή σπινθήρα από τον κορμό προς το σώμα· επειδή μάλιστα το σώμα είναι καλύτερος αγωγός από το υγρό ξύλο, μέρος του ρεύματος προτιμά τη διαδρομή μέσα από αυτό. Τέταρτον, η ακαριαία ατμοποίηση της υγρασίας του ξύλου μπορεί να σχίσει τον κορμό ή να προκαλέσει πυρκαγιά. Ασφαλής είναι μόνο ένας κλειστός χώρος ή ένα όχημα με μεταλλικό αμάξωμα, δηλαδή ένας πραγματικός κλωβός Faraday.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 9 — Καμπαναριό ή καμινάδα

Ερώτηση: 9. Αν βρίσκονται σε κοντινή απόσταση ένα καμπαναριό και μια καμινάδα, ποια από τις δύο κατασκευές έχει μεγαλύτερη ανάγκη από αντικεραυνική προστασία και γιατί;

Απάντηση:

Τα κριτήρια του βιβλίου (σελ. 82): η αναγκαιότητα ή μη της ύπαρξης αλεξικέραυνου εξαρτάται από την πιθανότητα πτώσης κεραυνού, τον κίνδυνο απώλειας ζωών και το οικονομικό ύψος ή τη σημασία της ζημιάς που θα προκληθεί. Και οι δύο κατασκευές αναφέρονται ρητά στα παραδείγματα: κτίρια ή κατασκευές που προεξέχουν από τα γειτονικά τους (π.χ. πύργοι τηλεπικοινωνιών, καμπαναριά εκκλησιών, καμινάδες) (σελ. 82).

Η σύγκριση με τα τρία κριτήρια | Κριτήριο | Καμπαναριό | Καμινάδα | |---|---|---| | πιθανότητα πτώσης κεραυνού | μεγάλη — συνήθως ψηλότερο και με μεταλλικές καμπάνες στην κορυφή | μεγάλη αν είναι το ψηλότερο σημείο | | κίνδυνος απώλειας ζωών | μεγάλος — ανήκει σε εκκλησία, δηλαδή κτίριο συνάθροισης πολλών ατόμων, και υπάρχει πρόσβαση για κωδωνοκρουσία | μικρός — δεν συγκεντρώνει ανθρώπους | | οικονομικό ύψος ή σημασία της ζημιάς | μεγάλο — οι εκκλησίες κατατάσσονται και στις εγκαταστάσεις σημαντικής ιστορικής ή πνευματικής αξίας (π.χ. μουσεία, μνημεία) | περιορισμένο, εκτός αν εξυπηρετεί εύφλεκτη εγκατάσταση |

Η απάντηση: το καμπαναριό, γιατί ικανοποιεί και τα τρία κριτήρια της σελ. 82, ενώ η καμινάδα κατά κανόνα μόνο το πρώτο | # | Λόγος | |---|---| | 1 | προεξέχει περισσότερο — είναι συνήθως το ψηλότερο σημείο του οικισμού | | 2 | ανήκει σε κτίριο συνάθροισης πολλών ατόμων (εκκλησίες αναφέρονται ρητά στη σελ. 82) | | 3 | συνιστά εγκατάσταση σημαντικής ιστορικής ή πνευματικής αξίας | | 4 | φέρει μεταλλικές καμπάνες και μεταλλικό μηχανισμό, που έλκουν τον κεραυνό και μεταφέρουν το ρεύμα μέσα στο κτίριο |

Η επιφύλαξη: αν η καμινάδα ανήκει σε εύφλεκτη εγκατάσταση — χημικά εργοστάσια, εργοστάσια ξυλουργίας, αποθήκες πυρομαχικών, αποθήκες καυσίμων (σελ. 82) — ή αν είναι σαφώς ψηλότερη από το καμπαναριό, τότε προηγείται εκείνη, γιατί το τρίτο κριτήριο (η σημασία της ζημιάς) γίνεται καθοριστικό.

Και μια πρακτική σημείωση: όταν δύο ψηλές κατασκευές βρίσκονται κοντά, η ψηλότερη λειτουργεί εν μέρει ως φυσική προστασία της χαμηλότερης — αυτό όμως δεν αναιρεί την ανάγκη προστασίας, γιατί το βιβλίο απαιτεί πλέγμα με κάθε σημείο της στέγης να απέχει λιγότερο από 5 μέτρα από τους αγωγούς που το περιβάλλουν (σελ. 83), δηλαδή τεκμηριωμένη και όχι τυχαία κάλυψη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεγαλύτερη ανάγκη έχει κατά κανόνα το καμπαναριό. Το βιβλίο ορίζει ότι η αναγκαιότητα αλεξικέραυνου εξαρτάται από την πιθανότητα πτώσης κεραυνού, τον κίνδυνο απώλειας ζωών και το οικονομικό ύψος ή τη σημασία της ζημιάς. Το καμπαναριό ικανοποιεί και τα τρία κριτήρια: προεξέχει, καθώς είναι συνήθως το ψηλότερο σημείο του οικισμού, ανήκει σε εκκλησία, δηλαδή σε κτίριο συνάθροισης πολλών ατόμων, και συνιστά εγκατάσταση σημαντικής ιστορικής ή πνευματικής αξίας. Επιπλέον φέρει μεταλλικές καμπάνες και μεταλλικό μηχανισμό, που έλκουν τον κεραυνό και μεταφέρουν το ρεύμα μέσα στο κτίριο. Η καμινάδα αντίθετα ικανοποιεί κατά κανόνα μόνο το πρώτο κριτήριο, αφού δεν συγκεντρώνει ανθρώπους. Η εικόνα αντιστρέφεται μόνο αν η καμινάδα ανήκει σε εύφλεκτη εγκατάσταση, όπως χημικό εργοστάσιο, εργοστάσιο ξυλουργίας ή αποθήκη καυσίμων, ή αν είναι σαφώς ψηλότερη, οπότε καθοριστική γίνεται η σημασία της ζημιάς.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 10 — Αποθήκη πυρομαχικών ανάμεσα σε ψηλότερα κτίρια

Ερώτηση: 10. Σε μια αποθήκη πυρομαχικών που βρίσκεται ανάμεσα σε ψηλότερα κτίρια, απαιτείται αλεξικέραυνο και γιατί;

Απάντηση:

Η απάντηση: ΝΑΙ, απαιτείται οπωσδήποτε.

Η ρητή αναφορά (σελ. 82): αντικεραυνική προστασία απαιτείται σε εγκαταστάσεις εύφλεκτες (π.χ. χημικά εργοστάσια, εργοστάσια ξυλουργίας, αποθήκες πυρομαχικών, αποθήκες καυσίμων) — η αποθήκη πυρομαχικών κατονομάζεται.

Γιατί το χαμηλό ύψος δεν αναιρεί την ανάγκη | # | Λόγος | Τεκμηρίωση | |---|---|---| | 1 | το κριτήριο δεν είναι μόνο το ύψος | η αναγκαιότητα… εξαρτάται από την πιθανότητα πτώσης κεραυνού, τον κίνδυνο απώλειας ζωών και το οικονομικό ύψος ή τη σημασία της ζημιάς που θα προκληθεί (σελ. 82) | | 2 | ο κίνδυνος απώλειας ζωών και η σημασία της ζημιάς είναι εδώ μέγιστοι | μια έκρηξη πυρομαχικών δεν πλήττει μόνο την αποθήκη αλλά και όλα τα γειτονικά κτίρια | | 3 | τα ψηλότερα κτίρια δεν αποτελούν τεκμηριωμένη προστασία | το βιβλίο απαιτεί πλέγμα ώστε κάθε σημείο της στέγης να απέχει λιγότερο από 5 μέτρα από τους αγωγούς που το περιβάλλουν (σελ. 83) — καμία «σκιά» γειτονικού κτιρίου δεν παρέχει τέτοια εγγύηση | | 4 | ο κίνδυνος δεν είναι μόνο η άμεση πτώση | ακόμη και κοντινή πτώση προκαλεί υπερπήδηση: υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης, με αποτέλεσμα τη διάρρηξη αυτών ή πυρκαγιά (σελ. 86) | | 5 | γι' αυτό υπάρχουν και οι απαγωγείς υπέρτασης | το κρουστικό ρεύμα μπορεί να φτάσει και μέσω των γραμμών τροφοδοσίας — γι' αυτό χρησιμοποιούνται ειδικοί απαγωγείς υπέρτασης (σελ. 86-87) |

Πώς προστατεύεται στην πράξη: με αλεξικέραυνο τύπου κλωβού Faraday (σελ. 83), δηλαδή | Μέρος | Απαίτηση | |---|---| | συλλεκτήριοι αγωγοί | περιμετρικά και ενδιάμεσα… σε διαστάσεις μικρότερες των 10 Χ 20 μέτρων, με κάθε σημείο < 5 m, ελάχιστη διατομή 50 mm² | | αγωγοί καθόδου | συνεχείς, ίδιου υλικού και διαμέτρου, > 0,5 m από παράθυρο ή πόρτα | | σύστημα γείωσης | ταινία 100 mm² (30 mm x 3,5 mm) στα θεμέλια, R<1 Ω | | ισοδυναμική προστασία | γεφύρωση όλων των μεταλλικών μερών, ώστε να αποφεύγεται η υπερπήδηση (σελ. 86) |

Το γενικό συμπέρασμα: το ύψος καθορίζει την πιθανότητα πτώσης, όχι τη συνέπεια. Όταν η συνέπεια είναι έκρηξη, η προστασία είναι υποχρεωτική ακόμη και με χαμηλή πιθανότητα — αυτή ακριβώς είναι η λογική των τριών κριτηρίων της σελ. 82.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ναι, απαιτείται οπωσδήποτε. Το βιβλίο κατονομάζει ρητά τις αποθήκες πυρομαχικών ανάμεσα στις εύφλεκτες εγκαταστάσεις όπου απαιτείται αντικεραυνική προστασία, μαζί με τα χημικά εργοστάσια, τα εργοστάσια ξυλουργίας και τις αποθήκες καυσίμων. Το γεγονός ότι η αποθήκη βρίσκεται ανάμεσα σε ψηλότερα κτίρια δεν αναιρεί την ανάγκη, γιατί το κριτήριο δεν είναι μόνο η πιθανότητα πτώσης κεραυνού, αλλά και ο κίνδυνος απώλειας ζωών και το οικονομικό ύψος ή η σημασία της ζημιάς, τα οποία εδώ είναι μέγιστα, αφού μια έκρηξη θα έπληττε και τα γειτονικά κτίρια. Επιπλέον, τα ψηλότερα κτίρια δεν παρέχουν τεκμηριωμένη προστασία, αφού το βιβλίο απαιτεί πλέγμα συλλεκτήριων αγωγών με κάθε σημείο της στέγης να απέχει λιγότερο από πέντε μέτρα, ενώ ακόμη και μια κοντινή πτώση κεραυνού μπορεί να προκαλέσει υπερπήδηση, με αποτέλεσμα διάρρηξη ή πυρκαγιά. Με άλλα λόγια, το ύψος καθορίζει την πιθανότητα, όχι τη συνέπεια, και όταν η συνέπεια είναι έκρηξη, η προστασία είναι υποχρεωτική.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 11 — Οι πλάγιοι συλλεκτήριοι αγωγοί σε ψηλά κτίρια

Ερώτηση: 11. Γιατί σε κτίρια με ύψος πάνω από 30 μέτρα τοποθετούνται και πλάγιοι συλλεκτήριοι αγωγοί στους εξωτερικούς τοίχους;

Απάντηση:

Το χωρίο (σελ. 85): σε κτίρια με ύψος πάνω από 30 μέτρα, τοποθετούνται και πλάγιοι συλλεκτήριοι αγωγοί στους εξωτερικούς τοίχους. Όμως αν πρόκειται για κτίρια που έχουν τους αγωγούς καθόδου μέσα στα υποστυλώματα, τότε μπορούν να λείπουν οι πλάγιοι συλλεκτήριοι αγωγοί.

Ο λόγος: σε πολύ ψηλά κτίρια ο κεραυνός δεν πλήττει μόνο τη στέγη. Πλήγματα μπορούν να δεχθούν και οι πλευρικές επιφάνειες, ιδίως στα ανώτερα τμήματα, όπου το κτίριο προεξέχει από το περιβάλλον του — η ίδια συνθήκη που κατά τη σελ. 82 καθιστά αναγκαία την προστασία: κτίρια ή κατασκευές που προεξέχουν από τα γειτονικά τους. | # | Συνέπεια χωρίς πλάγιους αγωγούς | |---|---| | 1 | ένα πλευρικό πλήγμα δεν συλλαμβάνεται από το πλέγμα της στέγης | | 2 | το ρεύμα βρίσκει τυχαία διαδρομή μέσα από τον τοίχο, την τοιχοποιία ή τις εγκαταστάσεις | | 3 | προκύπτει υπερπήδηση προς σωληνώσεις ύδρευσης και κεντρικής θέρμανσης, σιδηροκατασκευές, ηλεκτρικές εγκαταστάσεις (σελ. 86), με διάρρηξη ή πυρκαγιά |

Γιατί εξαιρούνται τα κτίρια με αγωγούς καθόδου στα υποστυλώματα (σελ. 85): γιατί οι κρυφοί αγωγοί καθόδου συνδέονται με ειδικούς σταθεροποιητές και σφιγκτήρες με τον οπλισμό του κτιρίου (σελ. 84). Ο οπλισμός μαζί με τους αγωγούς καθόδου σχηματίζει τότε έναν πλήρη κλωβό που περιβάλλει όλο το κτίριο — δηλαδή η πλευρική προστασία υπάρχει ήδη, ενσωματωμένη στον φέροντα οργανισμό.

Η αρχή του κλωβού Faraday (σελ. 83): το κρουστικό ρεύμα του κεραυνού συλλέγεται από πλέγμα αγωγών που τοποθετείται στις οροφές των κτιρίων και στη συνέχεια οδηγείται στη γη μέσω των αγωγών καθόδου και της θεμελιακής γείωσης. Ο «κλωβός» πρέπει να είναι κλειστός — σε κτίριο 30+ μέτρων ένα πλέγμα μόνο στην οροφή αφήνει μεγάλες ακάλυπτες πλευρικές επιφάνειες.

Τα συναφή μέτρα κάλυψης ιδιομορφιών (σελ. 84-85) | Περίπτωση | Μέτρο | |---|---| | ιδιομορφίες, εξάρσεις και προεξοχές | ακίδες σύλληψης του κεραυνού… οι οποίες συνδέονται στους συλλεκτήριους αγωγούς | | κάγκελο περιμέτρου δωμάτων | χρησιμοποιείται σαν περιμετρικός αγωγός σύλληψης | | μεταλλικά αντικείμενα στέγης > 1 m² ή > 2 m | γεφυρώνονται με τους συλλεκτήριους αγωγούς | | ηλεκτρομηχανολογικές εγκαταστάσεις στο δώμα | χρειάζονται ιδιαίτερη επιμέλεια, π.χ. για κάμερα πρόσθετο πυκνό πλέγμα 10 x 10 cm², στηριγμένο σε 4 στύλους ενωμένους με το σύστημα των συλλεκτήριων αγωγών (σελ. 86) |

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σε κτίρια με ύψος πάνω από τριάντα μέτρα τοποθετούνται και πλάγιοι συλλεκτήριοι αγωγοί στους εξωτερικούς τοίχους, γιατί σε τέτοιο ύψος ο κεραυνός δεν πλήττει μόνο τη στέγη αλλά και τις πλευρικές επιφάνειες, ιδίως στα ανώτερα τμήματα που προεξέχουν από το περιβάλλον. Ένα πλέγμα μόνο στην οροφή θα άφηνε μεγάλες ακάλυπτες πλευρικές επιφάνειες, οπότε ένα πλευρικό πλήγμα δεν θα συλλαμβανόταν και το ρεύμα θα έβρισκε τυχαία διαδρομή μέσα από τον τοίχο ή τις εγκαταστάσεις, με κίνδυνο υπερπήδησης προς σωληνώσεις, σιδηροκατασκευές και ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, δηλαδή διάρρηξη ή πυρκαγιά. Το βιβλίο προσθέτει όμως μια εξαίρεση: αν το κτίριο έχει τους αγωγούς καθόδου μέσα στα υποστυλώματα, τότε οι πλάγιοι συλλεκτήριοι αγωγοί μπορούν να λείπουν, γιατί οι κρυφοί αγωγοί καθόδου συνδέονται με σταθεροποιητές και σφιγκτήρες με τον οπλισμό του κτιρίου και σχηματίζουν έτσι έναν πλήρη κλωβό που περιβάλλει ήδη ολόκληρο το κτίριο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 12 — Ίδιο υλικό και διάμετρος στους αγωγούς καθόδου

Ερώτηση: 12. Γιατί οι αγωγοί καθόδου ή απαγωγοί αποτελούνται από το ίδιο υλικό και είναι της ίδιας διαμέτρου με τους συλλεκτήριους αγωγούς;

Απάντηση:

Το χωρίο (σελ. 84): οι αγωγοί καθόδου ή απαγωγοί αποτελούνται από το ίδιο υλικό και είναι της ίδιας διαμέτρου με τους συλλεκτήριους αγωγούς.

Οι λόγοι | # | Λόγος | Εξήγηση | |---|---|---| | 1 | ίδιο ρεύμα, ίδια θερμική καταπόνηση | το κρουστικό ρεύμα του κεραυνού συλλέγεται από πλέγμα αγωγών… και στη συνέχεια οδηγείται στη γη μέσω των αγωγών καθόδου (σελ. 83) — το ίδιο ρεύμα περνά και από τους δύο, άρα χρειάζονται την ίδια διατομή (ελάχιστη 50 mm², διαμέτρου 8-10 mm, σελ. 84) | | 2 | αποφυγή γαλβανικής διάβρωσης | δύο διαφορετικά μέταλλα σε επαφή, παρουσία υγρασίας, σχηματίζουν γαλβανικό στοιχείο και το ένα διαβρώνεται — η σύνδεση θα χανόταν ακριβώς εκεί όπου είναι κρίσιμη | | 3 | αξιόπιστη μηχανική σύνδεση | ίδια διάμετρος σημαίνει ότι ταιριάζουν οι τυποποιημένοι σύνδεσμοι-σφιγκτήρες: χρησιμοποιούνται μόνο οι κατάλληλοι για κάθε περίπτωση σύνδεσμοι-σφιγκτήρες (σελ. 87) | | 4 | ομοιόμορφη θερμική διαστολή | ίδιο υλικό σημαίνει ίδιος συντελεστής διαστολής — γι' αυτό η σύσφιξη επιτρέπει την ολίσθηση των αγωγών κατά τη θερμική τους διαστολή και τοποθετούνται συστολοδιαστολικοί σύνδεσμοι (σελ. 87) | | 5 | ενιαία αντοχή στη διάβρωση | και οι δύο εκτίθενται στις ίδιες καιρικές συνθήκες |

Τα υλικά που προβλέπονται (σελ. 84): κατασκευάζονται συνήθως από χαλκό, γαλβανισμένο χάλυβα, χαλύβδινο συρματόσχοινο ή χαλύβδινο αγωγό με εν θερμώ επιψευδαργύρωση, διαμέτρου 8-10 mm.

Η θεμελιώδης αρχή: η αντικεραυνική εγκατάσταση είναι μία ενιαία διαδρομή από την κορυφή ως τη γη | Στάδιο | Μέρος | Προδιαγραφή | |---|---|---| | σύλληψη | συλλεκτήριοι αγωγοί | ≥ 50 mm², 8-10 mm | | κάθοδος | αγωγοί καθόδου | ίδιο υλικό, ίδια διάμετρος | | απαγωγή | σύστημα γείωσης | ταινία 100 mm² (30 mm x 3,5 mm) | Η ασθενέστερη κρίκος καθορίζει την αντοχή όλης της αλυσίδας — γι' αυτό κανένα τμήμα δεν επιτρέπεται να έχει μικρότερη διατομή.

Και η απαγόρευση της συγκόλλησης (σελ. 87): η σύνδεση αγωγών μεταξύ τους με ηλεκτροσυγκόλληση ή οξυγονοκόλληση απαγορεύεται — η ομοιομορφία υλικού και διαμέτρου είναι ακριβώς αυτό που καθιστά δυνατή τη χρήση τυποποιημένων σφιγκτήρων αντί για συγκόλληση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι αγωγοί καθόδου αποτελούνται από το ίδιο υλικό και είναι της ίδιας διαμέτρου με τους συλλεκτήριους, πρώτον, γιατί από αυτούς περνά το ίδιο κρουστικό ρεύμα του κεραυνού: το ρεύμα συλλέγεται από το πλέγμα της οροφής και οδηγείται στη γη μέσω των αγωγών καθόδου, οπότε η θερμική και μηχανική καταπόνηση είναι η ίδια και απαιτείται η ίδια διατομή, δηλαδή τουλάχιστον πενήντα τετραγωνικά χιλιοστά και διάμετρος οκτώ έως δέκα χιλιοστά. Δεύτερον, για να αποφευχθεί η γαλβανική διάβρωση: δύο διαφορετικά μέταλλα σε επαφή, παρουσία υγρασίας, σχηματίζουν γαλβανικό στοιχείο και το ένα διαβρώνεται, οπότε θα χανόταν η σύνδεση ακριβώς εκεί που είναι κρίσιμη. Τρίτον, η ίδια διάμετρος επιτρέπει τη χρήση των τυποποιημένων συνδέσμων και σφιγκτήρων, οι οποίοι είναι υποχρεωτικοί, αφού η σύνδεση με ηλεκτροσυγκόλληση ή οξυγονοκόλληση απαγορεύεται. Και τέταρτον, το ίδιο υλικό έχει τον ίδιο συντελεστή θερμικής διαστολής, κάτι που διευκολύνει την ολίσθηση των αγωγών στα στηρίγματα και τη λειτουργία των συστολοδιαστολικών συνδέσμων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 13 — Οι υδρορροές ως αγωγοί καθόδου

Ερώτηση: 13. Υπό ποιες προϋποθέσεις οι υδρορροές μπορούν να αντικαταστήσουν τους αγωγούς καθόδου ενός αλεξικέραυνου κλωβού Faraday;

Απάντηση:

Το χωρίο (σελ. 85): μεταλλικές κατασκευές ή μεταλλικοί σκελετοί κτιρίων μπορούν να αντικαταστήσουν τους αγωγούς καθόδου (π.χ. μεταλλικές σκάλες, υδρορροές, μεταλλικές διακοσμητικές λαμαρίνες). Οι λαμαρίνες πρέπει να έχουν πάχος μεγαλύτερο των 0,5 mm. Εξυπακούεται ότι οι μεταλλικές αυτές κατασκευές θα γειωθούν κατάλληλα και θα συνδεθούν με τη θεμελιακή γείωση.

Οι προϋποθέσεις | # | Προϋπόθεση | Τεκμηρίωση | |---|---|---| | 1 | να είναι μεταλλικές | μεταλλικές κατασκευές ή μεταλλικοί σκελετοί κτιρίων (σελ. 85) — πλαστικές υδρορροές αποκλείονται | | 2 | επαρκές πάχος | οι λαμαρίνες πρέπει να έχουν πάχος μεγαλύτερο των 0,5 mm (σελ. 85) | | 3 | κατάλληλη γείωση και σύνδεση με τη θεμελιακή γείωση | εξυπακούεται ότι οι μεταλλικές αυτές κατασκευές θα γειωθούν κατάλληλα και θα συνδεθούν με τη θεμελιακή γείωση (σελ. 85) | | 4 | ηλεκτρική συνέχεια σε όλο το μήκος | οι αγωγοί καθόδου είναι συνεχείς. Σε περίπτωση που είναι αναγκαία η επιμήκυνση (μάτιση) του αγωγού, αυτή πραγματοποιείται με ειδικό σύνδεσμο (σελ. 84) — οι υδρορροές αποτελούνται από τεμάχια, που πρέπει να γεφυρωθούν | | 5 | σύνδεση με τους συλλεκτήριους αγωγούς στην κορυφή | η υδρορροή είναι σημείο απορροής όμβριων υδάτων, δηλαδή ρητά ένα από τα μεταλλικά αντικείμενα της στέγης που γεφυρώνονται με τους συλλεκτήριους αγωγούς (σελ. 84) | | 6 | σύνδεση με σφιγκτήρες, όχι με συγκόλληση | η σύνδεση αγωγών μεταξύ τους με ηλεκτροσυγκόλληση ή οξυγονοκόλληση απαγορεύεται. Χρησιμοποιούνται μόνο οι κατάλληλοι για κάθε περίπτωση σύνδεσμοι-σφιγκτήρες (σελ. 87) |

Η λογική: το βιβλίο αξιοποιεί κάθε υπάρχον μεταλλικό στοιχείο — έτσι εξοικονομείται υλικό και ταυτόχρονα δεν μένει ασύνδετο κανένα αγώγιμο μέρος, που διαφορετικά θα ήταν σημείο υπερπήδησης: όταν υπάρχουν μεταλλικά μέρη κοντά στην αντικεραυνική εγκατάσταση, σε περίπτωση πτώσης κεραυνού, υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης (σελ. 86).

Το ανάλογο παράδειγμα στη στέγη (σελ. 84): όπου στην περίμετρο των δωμάτων υπάρχει κάγκελο, αυτό χρησιμοποιείται σαν περιμετρικός αγωγός σύλληψης και συνδέεται εγκάρσια με αγωγό χαλύβδινο, θερμά επιψευδαργυρωμένο, διαμέτρου 10 mm, για να δημιουργηθεί το πλέγμα.

Και η μέτρηση (σελ. 85): ένας στους τρεις αγωγούς καθόδου φέρει ορατό λυόμενο σύνδεσμο, με ειδικό προκατασκευασμένο εξάρτημα, για τη μέτρηση της αντίστασης γείωσης — η απαίτηση αυτή ισχύει και όταν τον ρόλο του αγωγού καθόδου παίζει υδρορροή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι υδρορροές μπορούν να αντικαταστήσουν τους αγωγούς καθόδου, όπως και άλλες μεταλλικές κατασκευές ή μεταλλικοί σκελετοί κτιρίων, όπως οι μεταλλικές σκάλες και οι μεταλλικές διακοσμητικές λαμαρίνες, υπό συγκεκριμένες προϋποθέσεις. Πρώτον, πρέπει να είναι μεταλλικές, οπότε οι πλαστικές αποκλείονται. Δεύτερον, πρέπει να έχουν επαρκές πάχος, αφού το βιβλίο ορίζει για τις λαμαρίνες πάχος μεγαλύτερο του μισού χιλιοστού. Τρίτον, εξυπακούεται ότι θα γειωθούν κατάλληλα και θα συνδεθούν με τη θεμελιακή γείωση. Τέταρτον, πρέπει να εξασφαλίζεται η ηλεκτρική συνέχεια σε όλο το μήκος, αφού οι αγωγοί καθόδου είναι συνεχείς και οι υδρορροές αποτελούνται από τεμάχια που χρειάζονται γεφύρωση. Πέμπτον, πρέπει να συνδέονται στην κορυφή με τους συλλεκτήριους αγωγούς, όπως άλλωστε προβλέπεται ρητά για τα σημεία απορροής των όμβριων υδάτων. Και έκτον, όλες οι συνδέσεις γίνονται με τους κατάλληλους συνδέσμους και σφιγκτήρες, γιατί η ηλεκτροσυγκόλληση και η οξυγονοκόλληση απαγορεύονται.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 14 — Η απαγόρευση της συγκόλλησης στους αγωγούς καθόδου

Ερώτηση: 14. Γιατί σε ένα αλεξικέραυνο η σύνδεση αγωγών καθόδου μεταξύ τους με ηλεκτροσυγκόλληση ή οξυγονοκόλληση απαγορεύεται;

Απάντηση:

Το χωρίο (σελ. 87): σύμφωνα με τους γερμανικούς κανονισμούς VDE 0185, η σύνδεση αγωγών μεταξύ τους με ηλεκτροσυγκόλληση ή οξυγονοκόλληση απαγορεύεται. Χρησιμοποιούνται μόνο οι κατάλληλοι για κάθε περίπτωση σύνδεσμοι-σφιγκτήρες.

Οι λόγοι | # | Λόγος | Τεκμηρίωση | |---|---|---| | 1 | η συγκόλληση καταστρέφει την προστατευτική επίστρωση | οι αγωγοί είναι γαλβανισμένος χάλυβας ή χαλύβδινος αγωγός με εν θερμώ επιψευδαργύρωση (σελ. 84)· η υψηλή θερμοκρασία εξαχνώνει τον ψευδάργυρο, οπότε το σημείο διαβρώνεται ταχύτατα | | 2 | η συγκόλληση δημιουργεί άκαμπτο σημείο | το σύστημα πρέπει να κινείται: η σύσφιξη των αγωγών στα στηρίγματα γίνεται με τέτοιο τρόπο (όχι πολύ σφικτά), ώστε να επιτρέπει την ολίσθηση των αγωγών κατά τη θερμική τους διαστολή (σελ. 87) | | 3 | οι συστολοδιαστολές θα σπάσουν τη ραφή | για την απορρόφηση των συστολών-διαστολών, τοποθετείται ανά διαστήματα, συνήθως μεγαλύτερα των 20 μέτρων, στους συλλεκτήριους αγωγούς καθώς και σε κάθε διασταύρωση αγωγών στην οροφή ειδικό εξάρτημα (συστολοδιαστολικός σύνδεσμος) (σελ. 87) | | 4 | οι σύνδεσμοι είναι ελεγχόμενοι και λυόμενοι | ένας στους τρεις αγωγούς καθόδου φέρει ορατό λυόμενο σύνδεσμο, με ειδικό προκατασκευασμένο εξάρτημα, για τη μέτρηση της αντίστασης γείωσης (σελ. 85) — μια συγκόλληση δεν λύνεται και άρα δεν επιτρέπει τη μέτρηση | | 5 | η ποιότητα της συγκόλλησης δεν είναι ελέγξιμη επιτόπου | ένα κρυφό ελάττωμα στη ραφή θα εμφανιζόταν μόνο τη στιγμή του κεραυνού, όταν η αστοχία είναι καταστροφική |

Τα ειδικά εξαρτήματα που προβλέπονται αντ' αυτής (σελ. 87) | Εξάρτημα | Χρήση | |---|---| | σύνδεσμοι-σφιγκτήρες | κατάλληλοι για κάθε περίπτωση συνδέσεις αγωγών | | συστολοδιαστολικός σύνδεσμος | απορρόφηση των συστολών-διαστολών ανά > 20 μέτρα και σε κάθε διασταύρωση | | διαπεραστήρας | όπου απαιτείται η διέλευσή τους από βεράντες, κεραμίδια, προεξοχές… για στεγανοποίηση των ορόφων | | ροδέλα στεγανοποίησης | όπου απαιτείται η στήριξη αγωγού σε στηθαίο ή μάρμαρο με πλαστικά παρεμβύσματα | | στηρίγματα | ανά μέτρο περίπου και σε κάθε αλλαγή κατεύθυνσης ένα πριν και ένα μετά την αλλαγή |

Η γενική αρχή (σελ. 87): η εγκατάσταση του αλεξικέραυνου γίνεται με χρήση εξαρτημάτων ειδικά φτιαγμένων για τέτοιες εγκαταστάσεις — δηλαδή τυποποιημένων, δοκιμασμένων και αντικαταστάσιμων στοιχείων, όχι αυτοσχέδιων λύσεων.

Και μια σημείωση: η μία περίπτωση όπου το βιβλίο επιτρέπει ρητά ηλεκτροσυγκόλληση είναι το πλέγμα δάριγκ κάτω από το δάπεδο του υποσταθμού (σελ. 81) — εκεί όμως πρόκειται για οπλισμό μέσα σε σκυρόδεμα, προστατευμένο από τη διάβρωση και χωρίς θερμικές μετακινήσεις.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σύνδεση των αγωγών καθόδου με ηλεκτροσυγκόλληση ή οξυγονοκόλληση απαγορεύεται από τους γερμανικούς κανονισμούς VDE 0185, και αντ' αυτής χρησιμοποιούνται μόνο οι κατάλληλοι για κάθε περίπτωση σύνδεσμοι και σφιγκτήρες. Ο πρώτος λόγος είναι ότι η υψηλή θερμοκρασία της συγκόλλησης καταστρέφει την προστατευτική επίστρωση των αγωγών, οι οποίοι είναι από γαλβανισμένο χάλυβα ή έχουν εν θερμώ επιψευδαργύρωση, οπότε το σημείο διαβρώνεται ταχύτατα. Ο δεύτερος είναι ότι η συγκόλληση δημιουργεί άκαμπτο σημείο, ενώ το σύστημα πρέπει να μπορεί να κινείται: η σύσφιξη στα στηρίγματα γίνεται όχι πολύ σφικτά, ώστε να επιτρέπεται η ολίσθηση των αγωγών κατά τη θερμική τους διαστολή, ενώ ανά διαστήματα μεγαλύτερα των είκοσι μέτρων και σε κάθε διασταύρωση τοποθετούνται συστολοδιαστολικοί σύνδεσμοι. Ο τρίτος είναι ότι οι σύνδεσμοι πρέπει να είναι λυόμενοι και ελέγξιμοι, αφού ένας στους τρεις αγωγούς καθόδου φέρει ορατό λυόμενο σύνδεσμο για τη μέτρηση της αντίστασης γείωσης, κάτι που μια συγκόλληση δεν επιτρέπει. Και ο τέταρτος είναι ότι η ποιότητα μιας συγκόλλησης δεν είναι ελέγξιμη επιτόπου, οπότε ένα κρυφό ελάττωμα θα εμφανιζόταν μόνο τη στιγμή του κεραυνού.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Προηγούμενο Στοιχείο

Επιστροφή στην Ενότητα

Επόμενο Στοιχείο