Sähkötekniikan perusteita. Pekka Rantala Syksy 2016

Samankaltaiset tiedostot
Sähköasennusten perusteet

Sähköasennusten perusteet. Pekka Rantala Syksy 2015

Sähköasennukset T613103

OAMK:n opinto-oppaassa

Sähkötekniikan peruskäsitteet Osa 1 Jännite

Kolmivaihejärjestelmän perusteet. Pekka Rantala

Sinin muotoinen signaali

SÄHKÖTEKNIIKKA. NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015

Suojaus sähköiskulta Pekka Rantala

Kiinteistön sähköverkko. Pekka Rantala Syksy 2016

SÄHKÖTEKNIIKKA. NTUTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

Sähköpätevyydet. Tapio Kallasjoki 1/2016. Tapio Kallasjoki 1/2016

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Sinimuotoinen vaihtosähkö ja siihen liittyviä käsitteitä ja suureita. Sinimuotoisten suureiden esittäminen osoittimilla

Elektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist

DEE Sähkötekniikan perusteet

Elektroniikka. Mitä sähkö on. Käsitteistöä

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki.

Suojaus sähköiskulta 1/2 (ihmisiltä ja kotieläimiltä)

SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 7. Tehtävä 1

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit

Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen

Sähkövirran määrittelylausekkeesta

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Muuntajat ja sähköturvallisuus

Lääkintätilojen IT-verkon vikakysymykset

Radioamatöörikurssi 2013

KÄYTTÖOHJE - INVERTTERI 12V tai 24V -> 230V 55Hz

Mitä on pätö-, näennäis-, lois-, keskimääräinen ja suora teho sekä tehokerroin? Alla hieman perustietoa koskien 3-vaihe tehomittauksia.

Sähkötekniikka ja turvallisuus, T700403, 3 op

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Sähköpajan elektroniikkaa

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt

Sähkön perusteet. Elektroniikka ja sähköoppi. Klas Granqvist Akun Tehdas / Oy Aku s Factory Ltd

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:

Katso Opetus.tv:n video: Kirchhoffin 1. laki

SÄHKÖTURVALLISUUS SÄHKÖVERKKO SÄHKÖLAITTEET SÄHKÖPIIRUSTUKSET. Turun AMK NYMTES13 Jussi Hurri Syksy 2014

2. Vastuksen läpi kulkee 50A:n virta, kun siihen vaikuttaa 170V:n jännite. Kuinka suuri resistanssi vastuksessa on?

Aktiiviset piirikomponentit. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Jännitelähteet ja regulaattorit

SATE1040 Piirianalyysi IB kevät /6 Laskuharjoitus 5: Symmetrinen 3-vaihejärjestelmä

Maadoittaminen ja suojajohtimet

Kiinteistön sähköverkko

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013

SÄHKÖTURVALLISUUS. Turun AMK Sähköstatiikka ja magnetismi NTIETS12 Jussi Hurri Syksy 2013

ESMART202 Teholähde ja akkulaturi

Adafruit Circuit Playground Express

S Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010

Häiriöt, sähköturvallisuus, radioaseman rakenne

SÄHKÖTURVALLISUUS YLEISTÄ SÄHKÖTURVALLISUUDESTA TRT

Elektroniikan kaavoja 1 Elektroniikan Perusteet I1 I2 VAIHTOVIRROILLA. Z = R + j * X Z = R*R + X*X

TN T 3 / / SÄH Ä KÖAS A IOI O TA T Vi taniemen koulu

Magneettikenttä ja sähkökenttä

Elektroniikka ja sähkötekniikka

M2A Suomenkielinen käyttöohje.

Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi

Aurinko-R10 asennus ja käyttöohje

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.

Ohje S (6)

Hinnasto. Invertterit, laturit, erotinreleet

Hinnasto Invertterit, laturit, erotinreleet

Sähkö ja magnetismi 2

Sähkönjakelutekniikka osa 1. Pekka Rantala

Aurinkopaneelin lataussäädin 12/24V 30A. Käyttöohje

KÄYTTÖOHJE JA TUOTETIEDOT LUE KOKO KÄYTTÖOHJE ENNEN KÄYTTÖÄ -Säilytä ohje myöhempää käyttöä vartenv.1.0

Sähkölaitteistojen tarkastukset

Lisätään kuvaan muuntajan, mahdollisen kiskosillan ja keskuksen johtavat osat sekä niiden maadoitukset.

Sähkötekniikka. NBIELS12 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Kiinteistön sähköverkko

Aurinko-C20 asennus ja käyttöohje

Aurinko-C20 V asennus ja käyttöohje

LÄMMITYSLAITTEISTON SÄHKÖASENNUSTEN KÄYTTÖÖNOTTOTARKASTUS KÄYTÄNNÖSSÄ

Kiinteistön sähköverkko. Pekka Rantala Kevät 2016

LÄMMITYSLAITTEISTON SÄHKÖASENNUSTEN KÄYTTÖÖNOTTOTARKASTUS KÄYTÄNNÖSSÄ

Sähkömagneettinen induktio

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

Mika Rantanen. Kuka ja milloin - tarvitsee sähkötyöturvallisuuskorttia

1. Mitä tarkoittaa resistanssi? Miten resistanssi lasketaan ja mikä on sen yksikkö?

Aurinko-C1 ja C2 asennus ja käyttöohje

Aurinko-C20 L asennus ja käyttöohje

Auton akun ylläpitolaturi

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

M2A Suomenkielinen käyttöohje.

Sähkön perusteet. Elektroniikka ja sähköoppi. Klas Granqvist Akun Tehdas / Oy Aku s Factory Ltd

Sähkötekniikka ja elektroniikka

Sähköasennusten suojaus osa 2 Vikasuojaustapoja

MultiPlus-II 48/3000/ V (aiempi tuotenimi: MultiGrid-II)

TEHTÄVÄT KYTKENTÄKAAVIO

KÄYTTÖOHJE JA TUOTETIEDOT LUE KOKO KÄYTTÖOHJE ENNEN KÄYTTÖÄ -Säilytä ohje myöhempää käyttöä vartenv.1.0

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

DT-105 KÄYTTÖOHJE Sivu 1/5 DT-105 KÄYTTÖOHJE LUE KÄYTTÖOHJE HUOLELLISESTI ENNEN MITTARIN KÄYTTÖÖNOTTOA TULOSIGNAALIEN SUURIMMAT SALLITUT ARVOT

LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET

Pientalon aurinkosähköjärjestelmän liittäminen verkkoon. Salo

Kuva 1. Vastus (R), kondensaattori (C) ja käämi (L). Sinimuotoinen vaihtojännite

Transkriptio:

Sähkötekniikan perusteita Pekka Rantala Syksy 2016

Sisältö 1. Sähköasennuksia sääteleviä säännöksiä 2. Sähkötekniikan perusteita 3. 3-vaihejärjestelmä 4. Muutamia perusjuttuja

1. Sähköasennuksia sääteleviä säännöksiä Yleisesti ottaen sähkötyöt ovat luvanvaraisia töitä Ilman sähköalan koulutusta ei saa tehdä sähkötöitä Sähköturvallisuuslaki Sähköturvallisuusasetus Kauppa- ja teollisuusministeriön (Ktm) päätökset SFS-standardit (esim. Standardisarja SFS 6000) Vastaa entisiä sähköturvallisuusmääräyksiä Turvallisuus- ja kemikaaliviraston (Tukes) ohjeet ohjeessa S10 luetellaan voimassa olevat säännöt

SFS 6000 standardisarja (2012) Pienjännitesähköasennukset Standardisarja SFS 6000 sisältää 39 standardia Koskee sähköasennuksia, joiden nimellisjännite on korkeintaan 1000 V AC (tai 1500 V DC) Sovelletaan esimerkiksi seuraavissa kohteissa Asuinrakennukset Liikerakennukset Julkiset rakennukset Teollisuusrakennukset

Tukesin ohje S10 Tukes julkaisee ohjeen S10, jossa on lueteltu ne standardit, joiden mukaan toimittuna täytetään määräysten vaatimukset. http://www.tukes.fi/fi/palvelut/tukes-ohjeet/1sahkoja-hissit/tukes-ohje-122015-sahkolaitteistojenturvallisuutta-ja-sahkotyoturvallisuutta-koskevatstandardit-s10-2015-/

2. Sähkötekniikan perusteita

Virtapiiri Virta I Jännitelähde (teholähde) Jännite U Kuorma (= vastus R) valaisin, lämmitin, TV, Jännitelähde pyrkii antamaan vakiona pysyvää jännitettä U Kuormassa kuluu/häviää/käytetään teho P Vertaa sähkön virtaamista veden virtaamiseen!

Sähkösuureita ja -yksiköitä Jännite U voltti, V Virta I ampeeri, A Resistanssi R ohmi, Ω Teho P watti, W U = R I U R I P = U I P U I

Tasasähkö, DC = Direct Current Jännitelähteessä on kiinteät plus- ja miinus-navat. Virta kulkee koko ajan samaan suuntaan. Esimerkkejä tilanteista, joissa on tasasähköä: Paristot ja akut Auton akku Kännykän tai tietokoneen laturin antama sähkö Elektroniikan käyttöjännite (esim. PC:n sisällä) Aurinkopaneeli Sähkölähteenä on kemiallinen pari (paristot, akut, aurinkopaneeli) tai elektroniikan kytkentä (laturit, teholähteet)

Vaihtosähkö, AC = Alternating Current Virran kulkusuunta vaihtuu jatkuvasti, virta kulkee edestakas. Sähkölähteessä ei ole pysyvää plus ja miinus-napaa. Esimerkkejä tilanteista, joissa on vaihtosähköä: Kodin pistorasiat Liesituulettimen moottori Pellolla näkyvät sähköjohdot Muuntajat Sähkölähteenä tyypillisesti pyörivä generaattori, esim. vesivoimalaitos tai tuulimylly.

Vaihtosähkö, AC Rinnastus veden virtaamiseen ei oikein toimi vaihtosähköllä. Vaihtosähkössä virta sahaa jatkuvasti edes takas. Vaihtosähköllä on tavoitteena siirtää sähköenergiaa, eli hetkellisesti sähkötehoa. Vertaa vaihtosähköä edes takas heiluvaan sahaan. Siinäkin saadaan tulosta (= tehoa) aikaiseksi, vaikka liike ei etene yhteen suuntaan. DC-sähkö olisi vastaavasti kuin sirkkeli tai vannesaha, joka liikkuu koko ajan yhteen suuntaan.

Kodin pistorasia Minkälaista sähköä saadaan tavallisesta pistorasiasta? Mikä merkitys on töpselin eri rei illä?

Kodin pistorasia nollajohdin N yhteydessä maahan vaihejohdin L kuuma karva suojamaajohdin PE yhteydessä maahan Pistorasia vaihe L 230 V nolla N Virta I Kuorma (= valaisin) maadoitus suojamaa PE Kodin sähköverkko on käyttömaadoitettu. = virtapiirin nollajohto on yhteydessä maahan.

Vaihtosähkö, AC = Alternating Current 5 4 3 2 û 1 0-1 -2-3 -4 0 90 180 270 360 450 540 630 720 T α[astetta] -5 Vaihtosähkö on sini-signaalin muotoista. Se syntyy luonnostaan tasaisesti pyörivästä generaattorista. 230 V on vaihtojännitteen tehollisarvo. Jännitteen hetkellinen huippuarvo û on = 2 230 V Suomessa sähköverkon taajuus f = 50 Hz, 50 kierrosta sekunnissa Jaksonpituus T on aika, jonka jälkeen kuvio alkaa toistamaan itseään uudestaan, alkaa uusi kierros. Suomessa T = 20 ms (= 1/50 Hz).

3. 3-vaihejärjestelmä

Miksi 3-vaihejärjestelmä? Miksi kolmivaihejärjestelmä ( 3~) on niin yleisesti käytössä? Jotakin hyvää siinä varmasti pitää olla!? HUOM termi! Se on vaihe, ei vaihde! Vaihe 1 Vaihe 2 Vaihe 3

1-vaihe- ja 3-vaihejärjestelmä Miksi kannattaa käyttää 3-vaihejärjestelmää? L N L1 L2 L3 N Sama teho saadaan siirrettyä vähemmillä/ohuemmilla johtimilla kuin 1-vaihejärjestelmässä, myös siirtohäviöt ovat pienemmät.

3-vaihejärjestelmän etuja Vaiheiden välillä on 120 vaihesiirto saadaan helposti aikaan pyörivä magneettikenttä 3-vaihe sähkömoottori on yksinkertainen Eri vaiheiden virtojen huippuhetki ja virran kulkusuunta yhdellä hetkellä on eri tasaisella kuormituksella virtojen summa on nolla EI TARVITA NOLLAJOHDINTA lainkaan 3-vaiheteho on kokonaisuudessaan tasaista, vaikka yksittäisessä vaiheessa jännite ja virta sykkii

3-vaiheinen sähköliittymä 3-vaiheisella sähköliittymällä saadaan kohteeseen tuotua 3-kertainen sähköteho verrattuna 1- vaiheiseen sähköliittymään Nykyisin kaikki liittymät (kerrostalot, rivitalot, omakotitalot, kesämökit, ) ovat 3-vaiheisia. Tällä toiminnalla osaltaan varmistetaan sitä, että sähköverkon kaikkia vaiheita kuormitetaan mahdollisimman tasaisesti.

3-vaihejärjestelmä 120 120 120 Û U pp 400 300 200 100 0-100 -200-300 -400 0 90 180 270 360 450 540 630 720 Vaihe1 Vaihe2 Vaihe3 GND Û = huippuarvo Huipusta huippuun arvo U pp = 2 Û (= U hattu) (= peak to peak) Tehollisarvo U RMS = Û 2 RMS = Root Mean Square

Vaihe- ja pääjännite L1 L2 L3 N Vaihejännite 230 V Vaiheen ja nollan välillä valovirta L = line = vaihe Pääjännite 400 V Kahden vaiheen välillä voimavirta N = neutral = nolla

Valovirtaa ja voimavirtaa

Vaihe- ja pääjännite, osoitinkuvio L3 400 V N L1 230 V L2

4. Muutamia perusjuttuja Pienoisjännite (ELV = Extra Low Voltage) Max. 50 VAC Niin pieni jännite, että ei ole vaarallinen Pienjännite (LV = Low Voltage) Max. 1000 VAC tavallinen jännitetaso rakennusten asennuksissa Suurjännite (HV = High Voltage) Yli 1000 VAC Sähkönsiirrossa ja suuritehoisissa järjestelmissä

Katkotaan jännitettä Sähkölaitteiden ohjauskytkimet kytketään vaiheeseen eli kuumaan karvaan Nolla-johdin on jatkuvasti kytkeytyneenä laitteeseen Erikoistapauksissa voidaan katkoa 2-napaisesti sekä vaihetta että nollaa (pistotulppa-liitos) L L L N N N katkotaan jännitettä EI NÄIN 2-napainen kytkin

Suojamaa, PE (= Protected Earth) Suojajohdin PE kytketään sähkölaitteen jännitteelle alttiiseen osaan (tyypillisesti metallikotelo) Suojajohtimen liittimen tunnus on Suojajohtimen väri on AINA keltavihreä Keltavihreää EI SAA käyttää mihinkään muuhun Suojajohtimessa EI SAA olla kytkinlaitetta (543.3.3) L N PE KeVi KeVi keltavihreä

Suojamaa Normaalitilanteessa, kun kaikki on kunnossa suojamaajohdossa ei kulje virtaa Suojamaajohto on varaventtiili vikatilanteita varten Jos laitteen runko tulee viassa jännitteiseksi sähkö pääsee pois suojamaajohtoa pitkin L N PE KeVi