(7) Optisen liityntäverkon maadoitukset

Transkriptio

1 (7) Optisen liityntäverkon maadoitukset Valokaapelissa ei tietoliikenne sinänsä edellytä metalliosia. Tieto kulkee optisesti lasikuidussa, joka on sähköisesti eriste. Valokaapelissa voi olla kuitenkin metalliosia kaapelin rakenteellisista syistä. Esimerkkejä valokaapeleiden metalliosista ovat teräksiset vetolangat, vaipparakennetta vahvistava teräsnauha ja ilmakaapelin teräksinen kannatinköysi. Tällaiset metalliosat tulee maadoittaa laitetilassa, johtoverkon tietyissä kohdissa sekä asiakaskiinteistössä Viestintäviraston määräyksen 43 E/2014 M mukaisesti. Maadoitusten tarkoituksena on suojata verkkoa ja sen laitteita sekä myös henkilöitä ja omaisuutta ilmastollista alkuperää olevilta ja sähkölaitteiden aiheuttamilta vaarallisilta jännitteiltä ja virroilta. Optinen liityntäverkko alkaa teleyrityksen laitetilasta ja päättyy asiakaskiinteistön talojakamoon. Näiden välillä itse verkossa on sekä suoria jatkoksia että haarajatkoksia. Varsinkin kaappeihin sijoitettuja haarajatkoksia kutsutaan usein myös jakamoiksi. Kuva 1 esittää optisen liityntäverkon rakenne- ja maadoitusperiaatteitta. Optisessa liityntäverkossa maadoitusvaatimukset koskevat luonnollisesti vain metalliosia sisältäviä valokaapeleita. Maadoitukset laitetiloissa ja verkossa Teleasemalla tai muussa laitetilassa valokaapelin metalliosat tulee yhdistää teleaseman tai laitetilan maadoitusjärjestelmään. Maadoitusliitännät valokaapelin metalliosiin tehdään tällöin tyypillisesti telineissä tai kaapeissa. Suuremmassa laitetilassa voi olla myös erillinen telekaapeleiden maadoituskisko. Teleaseman tai laitetilan maadoitus- ja potentiaalintasausjärjestelmän vaatimukset on tarkemmin määritelty määräyksessä 43 E/2014 M ja siihen liittyvässä MPS43-asiakirjassa. Valokaapelin metalliosat on yhdistettävä maadoitukseen myös viestintäverkon laitteita sisältävässä laitekaapissa ja kosketusetäisyydelle maasta tai maahan sijoitetussa muussa laitekaapissa. Valokaapeleiden metalliosat on aina yhdistettävä toisiinsa jatkoksissa ja laitekaapeissa silloinkin, kun niitä ei tarvitse edellä mainituin perustein maadoittaa. Ilmavalokaapelien kannatinköydet on yhdistettävä jatkoksissa toisiinsa. Ilmakaapelin kannatinköysi on yhdistettävä maadoitukseen tai valokaapelin muihin metalliosiin kohdissa, joissa metalliosat maadoitetaan tai ilmakaapeliosuus päättyy. Jos valokaapeli sisältää tiedonsiirtoon tarkoitettuja metallijohtimia, sovelletaan niihin määräyksen 43 E/2014 M metallijohtimisia kaapeleita koskevia vaatimuksia.

2 (7) Teleasema/laitetila Maadoitukset yhteismaadoituksia sähköverkon kanssa aina, kun se on mahdollista. Käytetään maadoittamiseen olemassa olevia SFS 6000 mukaisia maadoituksia Suora kaapelijatkos maassa tai kaivossa: metalliosat yhdistetään toisiinsa taajamassa jatkoksia ei yleensä maadoiteta, jos päätteiden väli on enintään 10 km; taajaman ulkopuolella jatkokset maadoitetaan Metalliton talokaapeli Rakennetaan maadoitukset, ellei niitä ole tai käytetään metallitonta talokaapelia. Jakokaapin maadoitus: 16 mm 2 Cu 20 m samassa ojassa kaapelin kanssa Kuva 1. Optisen liityntäverkon maadoitukset. Talokaapelin maadoittaminen asiakaskiinteistössä Mikäli asiakaskiinteistössä on pienjänniteverkon liittymä ja standardin SFS 6000 mukainen maadoitusjärjestelmä päämaadoituskiskoineen ja maadoituselektrodeineen tai ainakin standardin SFS mukainen maadoituselektrodi, sitä tulee käyttää myös metalliosia sisältävän talokaapelin maadoitukseen. Tällöin noudatetaan seuraavia periaatteitta (kuva 2): Kiinteistöön tulevan valokaapelin (talokaapeli) metalliosat yhdistetään rakennuksen päämaadoituskiskoon vähintään 6 mm 2 eristetyllä kuparijohtimella (ke-vi). Tämä toteutetaan yleensä yhdistämällä kaapelin maadoitettavat osat talojakamon telineeseen ja siitä jakamon potentiaalintasauskiskoon, joka puolestaan on yhdistetty päämaadoituskiskoon. Pienissä talojakamoissa (esim. omakotitalot), joissa ei ole varsinaista telinettä, kaapelin maadoitettavat osat yhdistetään päätekotelon maadoituskiskoon ja siitä talojakamon potentiaalintasauskiskoon, joka puolestaan on yhdistetty päämaadoituskiskoon. Huomautus: Termillä talokaapeli tarkoitetaan kaapelia, jolla kiinteistö liitetään yleiseen viestintäverkkoon. Talokaapeli ulottuu liityntäverkon viimeisestä jakamosta tai haarajatkoksesta kiinteistön talojakamoon (omakotitalossa talojakamo toimii samalla kotijakamona).

3 (7) N PE Johtavat putkistot 6 mm 2 Cu Kaappi, teline tai päätekotelo Valokaapeli, jossa metalliosia Päämaadoituskisko Talojakamon pot.tasauskisko Maadoituselektrodi Kuva 2. Maadoittaminen kiinteistössä, jossa on pienjänniteverkon liittymä ja standardin SFS 6000 mukainen maadoitusjärjestelmä päämaadoituskiskoineen ja maadoituselektrodeineen Kaikissa kiinteistöissä ei ole standardin SFS 6000 mukaista maadoitusjärjestelmää tai - elektrodia Mikäli asiakaskiinteistössä ei ole standardin SFS 6000 mukaista maadoitusjärjestelmää tai - elektrodia ja talokaapelina käytetään valokaapelia, vaihtoehtoja on kaksi: 1) metalliosia sisältävän talokaapelin rakentamisen yhteydessä viestintäverkon maadoitusta varten on rakennettava standardin SFS mukainen maadoituselektrodi ja toteutettava yhteismaadoitus sähköverkon kanssa tai 2) talokaapelina on käytettävä metallitonta valokaapelia Vaihtoehto 2 ei selityksiä kaipaa, koska tällöin ei ole mitään maadoitettavaa. Jos sen sijaan valokaapeli sisältää metalliosia, on voimassa vaihtoehto 1 ja tällöin ensisijaisesti noudatettava periaate on seuraava (kuva 3): Kiinteistöön tulevan valokaapelin (talokaapeli) kanssa samaan ojaan asennetaan maadoituselektrodiksi 20 m pituinen ja poikkipinta-alaltaan 16 mm 2 paljas kuparijohdin. Samalla on syytä rakentaa koko rakennuksen maadoitusjärjestelmä kuntoon: päämaadoituskisko, joka yhdistetään rakennettavaan maadoituselektrodiin ja keskuksen suojakiskoon; lisäksi potentiaalintasaus johtaviin putkistoihin Valokaapelin metalliosat yhdistetään rakennuksen päämaadoituskiskoon vähintään 6 mm 2 eristetyllä kuparijohtimella (ke-vi). Tämä toteutetaan yleensä yhdistämällä kaapelin maadoitettavat osat talojakamon telineeseen ja siitä jakamon potentiaalintasauskiskoon, joka puolestaan on yhdistetty päämaadoituskiskoon.

4 (7) Pienissä talojakamoissa (esim. omakotitalot), joissa ei ole varsinaista telinettä, kaapelin maadoitettavat osat yhdistetään päätekotelon maadoituskiskoon ja siitä talojakamon potentiaalintasauskiskoon, joka puolestaan on yhdistetty päämaadoituskiskoon. Saatetaan rakennuksen maadoitusjärjestelmä kuntoon: päämaadoituskisko, joka yhdistetään rakennettavaan maadoituselektrodiin ja keskuksen suojakiskoon potentiaalintasaus johtaviin putkistoihin Päämaadoituskisko N PE Johtavat putkistot 6 mm 2 Cu Talojakamon pot.tasauskisko Kaappi, teline tai päätekotelo Valokaapeli, jossa metalliosia Maadoituselektrodi 16 mm 2 Cu, 20 m Kuva 3. Ensisijainen maadoitustapa kiinteistössä, jossa on pienjänniteverkon liittymä, mutta ei päämaadoituskiskoa eikä maadoituselektrodia. Kuvassa 4 on esitetty toinen maadoitustapa, joka myös täyttää määräyksen 43 E/2014 M minimivaatimukset. Tämä vaihtoehto on edullisempi kuin kuvan 3 mukainen tapa. Tämän maadoitustavan periaate on seuraava: Kiinteistöön tulevan valokaapelin (talokaapeli) metalliosat yhdistetään päätekotelon maadoituskiskoon. Valokaapelin kanssa samaan ojaan asennetaan maadoituselektrodiksi 20 m pituinen ja poikkipinta-alaltaan 16 mm 2 paljas kuparijohdin, joka yhdistetään rakennusta syöttävän pienjännitekaapelin (esim. AMKA) -johtimeen. Valokaapelin päätekotelon maadoituskisko yhdistetään tähän elektrodiin vähintään 6 mm2 eristetyllä kuparijohtimella (ke-vi). On syytä huomata, että sekä kuvan 3 että kuvan 4 maadoitustoteutukset edellyttävät oikeutta sähkötöiden tekemiseen. Yhteismaadoitus sähköverkon kanssa tärkeä, jotta sähköverkon ja televerkon välille ei pääse syntymään suuria potentiaalieroja. Yhteismaadoituksen puuttuminen voi johtaa läpilyöntiin kotijakamossa televerkon maadoituksen ja sähköverkon välillä, mikäli salaman isku lähelle rakennusta aiheuttaa maapotentiaalin nousun tai ylijännitteen sähköverkon liittymisjohtoon.

5 (7) -johtimen maadoitus enintään 200 m päässä 6 mm 2 Cu Päätekotelo Valokaapeli, jossa metalliosia Maadoituselektrodi 16 mm 2 Cu, 20 m Kuva 4. Edullisempi maadoitustapa kiinteistössä, jossa on pienjänniteverkon liittymä, mutta ei päämaadoituskiskoa eikä maadoituselektrodia. Kiinteistöön tuleva metalliosia sisältävä valokaapeli on maadoitettava myös silloin, kun kiinteistössä ei ole pienjänniteverkon liittymää eikä mitään maadoitusjärjestelmää: Kiinteistöön tulevan valokaapelin (talokaapeli) kanssa samaan ojaan asennetaan maadoituselektrodiksi 20 m pituinen ja poikkipinta-alaltaan 16 mm 2 paljas kuparijohdin, joka yhdistetään päätekotelon maadoituskiskoon. Valokaapelin metalliosat yhdistetään tähän maadoituselektrodiin esim. päätekotelon maadoituskiskossa. 300 m sääntö ei ole enää voimassa Aiemman määräyksen 43 D/2010 M mukaan talokaapeli tuli maadoittaa asiakaskiinteistössä tai enintään 300 m etäisyydellä tästä. Uudessa määräyksessä 43 E/ 2014 M ei ole enää mainittua 300 m sääntöä, vaan talokaapeli on aina maadoitettava asiakaskiinteistössä. Valokaapelin metalliosien katkaisu, eristäminen ja sähköisesti kellumaan jättäminen ei siis ole sallittua, ei edes rakennuksen ulkopuolella. Kuvan 5 esittämä menettely ei ole siis määräyksen 43 E/2014 M mukainen. Kuva 5 on esitetty varoittavana esimerkkinä väärästä menettelystä.

6 (7) -johtimen maadoitus enintään 200 m päässä Päätekotelo Valokaapelin metalliosa Metalliosa(t) katkaistaan ja eristetään Kuva 5. Valokaapelin metalliosien katkaisu, eristäminen ja sähköisesti kellumaan jättäminen ei ole sallittua, ei edes rakennuksen ulkopuolella. Valokaapelin sisääntuontikohta ja talo-/kotijakamon sijainti On suositeltavaa, että sähköverkon ja viestintäverkon kaapelit tuodaan rakennukseen sisään samasta kohdasta. Talo-/kotijakamon tulisi myös sijaita mahdollisimman lähellä rakennuksen päämaadoituskiskoa. Tämä siksi, että maadoitus- ja potentiaalintasausjohtimien pituudet tulee minimoida. Maadoitus- ja potentiaalintasausjohtimien asennuksessa ja reitityksissä tulee välttää jyrkkiä mutkia. Esimerkiksi salamavirran pulssi edustaa suuria taajuuksia ja tällöin johtimen resistanssin lisäksi induktanssilla on keskeinen merkitys. Esimerkki: Pyöreän johtimen induktanssi on noin 1 µh/m. Taajuudella 10 khz (edustaa suurienpirtein salamapulssin etureunan nousunopeutta) johtimen reaktiivinen impedanssi on n. 63 m/m. Tämä arvo on huomattavasti suurempi kuin 16 mm 2 kuparin tasavirtaresistanssi, joka on noin 1 m/m tai 6 mm 2 johtimen tasavirtaresistanssi, joka on noin 3 m/m. Myös paloturvallisuussyistä tulisi talokaapelin sisääntuontikohdan sijaita mahdollisimman lähellä rakennuksen sisällä olevaa kaapelin päättämiskohtaa. Ulkokaapelia saa nimittäin asentaa sisätilaan ilman palosuojausta vain 2 m pituudelta. Uudistettu määräys 43 E/2014 M selkeyttää maadoitusperiaatteita Viestintäviraston määräys 43 E/2014 M tuli voimaan ja se korvaa määräyksen aiemman version 43 D/2010 M. Määräys koskee yleisen viestintäverkon sähköistä suojaamista. Määräystä sovelletaan kaikentyyppisiin yleisiin viestintäverkkoihin: kuparijohtimiset, koaksiaaliset ja optiset verkot laitetiloineen sekä myös linkki- ja tukiasemat mastoineen. Määräys sisältää paljon myös

7 (7) muita vaatimuksia kuin maadoituksia koskevia vaatimuksia. Televerkkoja suunnittelevien ja rakentavien on syytä tutusta tarkasti määräykseen. Koulutustakin on hyvin tarjolla. Tässä artikkelissa on keskitytty vain optisen liityntäverkon maadoituksiin. Jo määräyksen aiemmissa versioissakin oli vaatimukset valokaapelin metalliosien maadoittamiselle, mutta asia on ollut alalla melko huonosti tiedossa. Uudistetussa määräyksessä on maadoitusvaatimukset jäsennelty niin, että valokaapelia koskevat vaatimukset käyvät entistä paremmin ilmi. Määräykseen liittyvässä MPS43-asiakirjassa on lisäksi seikkaperäisesti esitetty perusteluja maadoituksille ja kuvattu maadoitusten toteuttamiseen liittyviä yksityiskohtia. Uudistettu määräys 43 E/2014 M lisää metallittomien talokaapeleiden käyttöä Rakennettaessa optisia liityntäverkkoja taajamien ulkopuolelle omakotitalojen liittymissä ei useinkaan ole standardin SFS 6000 mukaista maadoitusjärjestelmää. iityntäverkkoja rakennettaessa pyritään aina mahdollisimman alhaisiin liittymäkustannuksiin, mutta standardin SFS 6000 mukaisen maadoitusjärjestelmän toteuttaminen yhtä aikaa kuituliittymän kanssa aiheuttaa tilaajille ylisuuren kustannuksen, jolloin optisten liityntäverkkojen rakentaminen maaseutualueille nykyisin käytettävillä talokaapeleilla hidastuisi merkittävästi. Tästä johtuen optisissa liityntäverkoissa tullaan väistämättä siirtymään yhä enemmän metallittomiin talokaapeleihin, vaikka niiden haittapuolena on se, että metallittomuutensa vuoksi niitä ei voi paikantaa maasta, ellei kaivannoissa käytetä metallia sisältävää varoitusnauhaa tai verkkoa, erillistä metallista johdinta tai kaapelireiteille asennettuja merkkiantenneja eli sondeja. Tähän Viestintäviraston uuteen ja hyvin selkeään maadoitusmääräykseen vastaten Nestor Cables on kehittänyt uuden metallittoman talokaapelin FYO2RMU 3,5 kn, jonka voi asentaa auraamalla kuten teräksiset vetolangat sisältävät FYO2PMU ja FYO2PMU Mini talokaapelit. Tämän uuden kaapelin aurausmahdollisuus on toteutettu riittävän suuren vetolujuuden sisältävillä kahdella lasikuitutangolla. Kaapelia on saatavana 4 kuidusta 12 kuituun saakka ja sitä on käytetty jo laajamittaisesti ja menestyksellä muutamissa liityntäverkkohankkeissa vuoden 2014 aikana. Kuva 5. Uusi metalliton suoraan maahan asennettava talokaapeli FYO2RMU 3,5 kn