Kiinteistön sähköverkko Pekka Rantala Syksy 2016
Suomen sähköverkon rakenne Suomen Kantaverkko Jakeluverkko Jakeluverkko Fingrid Jakeluverkko Voimalaitos Voimalaitos kiinteistöjen sähköverkot
Sähkön tuotanto Suomessa Perinteisesti sähköä tuotetaan suurissa tuotantoyksiköissä, voimalaitoksissa Voimalaitokset voivat sijaita kaukanakin sähkön kulutuskohteista. tarvitaan pitkiä sähkön siirtoyhteyksiä Nykyään suuntauksena on sähkön pientuotannon lisääminen aurinkopaneeleja ja tuulimyllyjä lähellä kulutuskohteita
Kiinteistön sähköverkon osia Jakeluverkko Sähköliittymä Pääkeskus Jakokeskuksia ja johdotuksia Kulutuspisteet: - Pistorasia - Valaisin - Kiuas - Liesi -
Sähköverkon osia Näkyvin osa kulutuslaitteiden lisäksi on ryhmäkeskus eli sulaketaulu Pienessä kohteessa ryhmäkeskus on samalla myös pääkeskus.
Ylivirtasuoja Jokaisessa virtapiirissä pitää olla ylivirtasuoja Tarkoituksella tehty virtapiirin heikoin lenkki, joka katkaisee sähköt ylivirta-tilanteessa vanhan ajan sulake kertakäyttöinen uuden ajan JSK = johdonsuojakatkaisija voi virittää uudestaan toiminnan jälkeen
Pienen kiinteistön sähköverkko
Etäluettava mittari Etäluettavan mittarin pitää olla kytkettynä verkkoon koko ajan. Mittarin lukemisen ja vikatilanteiden selvittämisen vuoksi pitää olla sähköt päällä jatkuvasti.
Termejä, osa1 Liittymisjohto, liittymiskohta Maadoitus ja potentiaalintasaus Potentiaalintasaus on johtavien osien sähköinen liitäntä, jonka tarkoituksena on saavuttaa tasapotentiaali. (826-13-19) Maadoitus on sähköinen liitäntä järjestelmän ja paikallisen maan välillä. (826-13-03) Ryhmäjohto (Final Circuit) Voimalaitokselta kuluttajalle ulottuvan sähköverkon viimeinen pätkä
Ryhmäjohto Kulutuskojetta tai pistorasiaa syöttävä johto Johdolla on tietty kuormitettavuus Millä virralla johtoa voi jatkuvasti kuormittaa, niin että se ei kuumene liikaa = mitoitusvirta Ryhmäjohdon suojalaitteiden pitää reagoida ylivirtaan, joka voi olla Ylikuormitusvirta (ei vikatilannetta) tai Oikosulkuvirta (on vikatilanne) Lähes kaikissa kotitalouden ryhmäjohdoissa pitää olla suojalaitteena myös vikavirtasuoja (VVSK)
Ryhmäkeskus, ryhmäjohto syöttö L1, L2, L3 5 VVSK VVSK pistorasiaryhmä N PE (tai PEN) 3-vaiheryhmä valaisinryhmä pääkytkin ylivirtasuojat vikavirtasuojat ryhmäjohdot energian kulkusuunta Ryhmäkeskus = ryhmäjohtoja syöttävä keskus Ylivirtasuoja on sulake tai johdonsuojakatkaisija eli JSK eli automaattisulake, stotsi
Johdon kuormitettavuus Johdolla on tietty kuormitettavuus [A], johon vaikuttaa: Johtimen paksuus (= poikkipinta-ala mm 2 ) Johtimen eriste (PVC vai PEX) Materiaali (Al vai Cu) Asennustapa pinta-asennus, uppo-asennus, maakaapeli, ilmajohto Muut tekijät, esim. ympäristön lämpötila, useita johtoja nipussa, läpivienti lämpöeristeen läpi Nyrkkisääntö: 1,5 mm 2 10 A sulake 2,5 mm 2 16 A sulake
Ryhmäjohtoon liitettävä teho P [W] 1-vaiheinen ryhmäjohto, jännite U V = 230 V P = U V I 10 A:n sulake, max. teho on 2300 W = 2,3 kw 16 A:n sulake, max. teho on 3680 W = 3,6 kw 3-vaiheinen ryhmäjohto, jännite U P = 400 V P = 3 U V I (= 3 U P I ) 10 A:n sulake, max. teho on 6,9 kw 16 A:n sulake, max. teho on 11 kw
Termejä, osa 2 Äärijohdin (vaihejohdin): L, L1, L2, L3 = kuuma karva (ruskea, musta, harmaa) Nollajohdin: N (sininen) Suoja(maadoitus)johdin: PE (Protected Earth) PEN-johdin: PE+N, yhdistetty suoja- ja nollajohdin Jännitteelle altis osa (on osa sähkölaitetta) Esim. sähkölaitteen metallikotelo Muu johtava osa (ei ole sähkölaitteen osa) Esim. vesikiertoiset lämmityspatterit, yhteys maahan
Ison kiinteistön sähköverkko Pienessä kiinteistössä (esim. omakotitalo) on vain yksi keskus, joka hoitaa kaikki tehtävät. Isossa kiinteistössä (esim. kerrostalo) on useita sähkökeskuksia, joilla on omat tehtävänsä: Pääkeskus (liittyminen jakeluverkkoon) Mittauskeskus (eri käyttöpaikkojen energiamittarit) Ryhmäkeskukset (jokaisella käyttöpaikalla omansa) Nousukeskus (pää- ja ryhmäkeskuksen välissä) Samassa sähkötilassa voi olla useampi keskus kylki kyljessä, esim. mittaus- ja nousukeskus.
Rivi- tai kerrostalon sähköverkko
Jakelujärjestelmät Sähkönjakelujärjestelmien luokittelun keskeinen peruste on se, miten järjestelmä on maadoitettu. TN järjestelmät (Terra Neutral) Virtapiirin yksi piste on suoraan maadoitettu. Tavallisesti maadoitettu piste on kolmivaihejärjestelmän tähtipiste. = on tehty käyttömaadoitus Suomessa kaikki tavalliset sähköverkot ovat TNjärjestelmien mukaisia.
TN-S järjestelmä (Terra Neutral Separate)
TN-C järjestelmä (Terra Neutral Combined)
TN-C-S järjestelmä L1 L2 L3 PEN
TT- ja IT-järjestelmä TT-järjestelmä IT-järjestelmä Kumpikin näistä järjestelmistä on harvinainen Suomessa pienjänniteasennuksissa. Euroopassa näitä kyllä käytetään muissa maissa. IT-järjestelmää käytetään Suomessa esim. leikkaussaleissa.
Jakeluverkko ja sisäverkko Jakeluverkko TN-C järjestelmä 4-johdin järjestelmä liittymisjohto 4 Kiinteistön sisäverkko TN-S järjestelmä 5-johdin järjestelmä Paikallinen maadoituselektrodi Liittymispisteessä: PEN erilliset PE ja N