Maadoittaminen ja suojajohtimet Tapio Kallasjoki 2/2016
Standardisarjan SFS 6000 ohjeita Kun sähköliittymää syötetään verkosta, joka sisältää PEN-johtimen on liittymään tehtävä maadoitus, jossa on maadoituselektrodi Sähköliittymän sisäisessä rakennusten ulkopuolisessa verkossa, jossa käytetään PEN-johdinta on oltava maadoitus jokaisen vähintään 200 m pituisen johtohaaran lopussa tai enintään 200 m päässä siitä. Tehonsyöttöjärjestelmän nollapiste tai keskipiste pitää maadoittaa. Kaikki asennuksen jännitteelle alttiit osat on yhdistettävä suojajohtimilla päämaadoituskiskoon, joka pitää yhdistää tehonsyöttöjärjestelmän maadoitettuun pisteeseen. (SFS 6000-4-41 kohta 411.4.2)
Suojaava potentiaalintasaus = pääpotentiaalintasaus Jokaisessa rakennuksessa suojaavaan potentiaalintasaukseen on kytkettävä suojamaadoitusjärjestelmä, päämaadoituskisko ja seuraavat muut johtavat osat: rakennukseen tulevat metalliputket, esim. vesi- ja kaasuputket rakenteiden muut johtavat kosketeltavissa olevat osat esim. metalliset keskuslämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmät betonirakenteiden rakenneteräkset, jos liittäminen on mahdollista rikkomatta rakenteita Telekaapeleiden metallivaipat liitetään suojaavan potentiaalintasaukseen kaapelin omistajan tai käyttäjän vaatimusten mukaan. (SFS 6000-4-41 kohta 411.3.1.2)
Pääpotentiaalintasaus Tarkoituksena on estää vaarallisten jännite-erojen esiintyminen samanaikaisesti kosketeltavien johtavien osien välillä. Rakennukseen tulevat syötöt pitäisi pyrkiä järjestämään siten, että ne tulevat rakennukseen samasta kohtaa.
Päämaadoituskisko tai liitin Jokaisessa asennuksessa, jossa käytettään suojaavaa potentiaalintasausta, on oltava päämaadoituskisko tai liitin, johon liitetään seuraavat johtimet: - suojaavat potentiaalintasausjohtimet - maadoitusjohtimet - suojajohtimet - mahdolliset toiminnalliset maadoitusjohtimet (SFS 6000-5-54 kohta 542.4.1)
TN-C-järjestelmään liitetyn kuluttajan maadoituskaavio
Maadoitusjärjestelmä, suojajohtimet ja suojaavat potentiaalintasausjohtimet (SFS 6000-5-54 liite 54B)
Sähköliittymän maadoituselektrodi Kestettävä korroosiota ja mekaanisia rasituksia (yleensä 16 mm 2 paljas kupariköysi) Rakenteena suositetaan käytettäväksi rakennuksen perustuksiin tai maahan perustusten alle asennettua perustusmaadoituselektrodia, jolloin - ei tarvita ylimääräistä kaivutyötä - elektrodi on suojassa myöhemmiltä kaivutöiltä - routa ei pääse vahingoittamaan elektrodia - saadaan hyvä kosketus maahan ja pieni maadoitusresistanssi Muut sallitut elektrodirakenteet vähintään 20 m pitkä köysi rakennusta syöttävän kaapelin kanssa samaan ojaan vähintään 20 m pitkä köysi rakennuksen ympäri lähelle perustuksia vähintään 40 metriä pitkä mieluiten renkaan muotoinen elektrodi
Maadoituselektrodilla tulisi olla hyvä kontakti maahan
Perustusmaadoituselektrodi Perustusmaadoituselektrodi voi olla perustusten alla, jolloin sillä on hyvä kontakti maahan. Perustusmaadoituselektrodi voi olla myös rakennuksen perustuksissa, jos betonia ei ole kokonaan eristetty maasta kosteussuojalla tai lämmöneristeellä.
Maadoitusjohtimet Maadoitusjohdin yhdistää päämaadoituskiskon maadoituselektrodiin. TN-järjestelmissä ei maadoitusjohtimessa ole odotettavissa havaittavaa virran kulkua, joten sen mitoitus voidaan tehdä korroosionkeston ja mekaanisten rasitusten perusteella pienjänniteliittymässä riittää käytännössä 16 mm 2 kupariköysi. PE-kiskon ja päämaadoituskiskon välinen suojajohdin voidaan mitoittaa kuten maadoitusjohdin. Järjestelmän syöttöpisteessä (muuntamolla) riittää päämaadoitusjohtimeksi yleensä 50 mm 2 kupariköysi.
Suojajohtimet Jännitteelle alttiit kosketeltavat osat liitetään suojajohtimilla suojaavaan potentiaalintasaukseen. Suojajohtimissa kulkee vikatauksessa oikosulkuvirta, joten ne mitoitetaan virran mukaan. Silloin kun suojajohdin mitoitetaan laskemalla, on tunnettava myös suurin oikosulkuvirta. Vaadittava poikkipinta saadaan lasketuksi seuraavan kaavan avulla A = 2 I t k jossa A = suojajohtimen poikkipinta (mm 2 ) l = oikosulkuvirran tehollisarvo (A) t = suojalaitteen toiminta-aika (s) k = kerroin (riippuu johtimen rakenteesta SFS 6000 liite 54A)
Esimerkkejä kertoimen k arvoista
Suojajohtimen ja äärijohtimen väliset suhteet Suojajohdin voidaan mitoittaa myös laitteistoa syöttävän äärijohtimen mukaan oheisen taulukon perusteella. HUOM. Taulukko pätee, kun suojajohdin ja äärijohdin ovat samaa materiaalia.
Esimerkkejä voimakaapeleista
Suojaavat potentiaalintasausjohtimet (pääpotentiaalintasausjohtimet) Suojaavassa potentiaalitasauksessa rakennuksen muut johtavat kosketeltavissa olevat osat liitetään pääpotentiaalintasaukseen. Päämaadoituskoon liitettävien suojaavien potentiaalintasausjohtimien poikkipintaalan on oltava vähintään 6 mm 2 kuparia tai 16 mm 2 alumiinia tai 50 mm 2 terästä
Lisäpotentiaalintasausjohtimien poikkipinta-ala riippuu laitteita syöttävien johtojen suojajohtimien poikkipinta-alasta (SFS 6000-5-54 kohta 544.2.1)
Lisäpotentiaalintasausjohtimien poikkipinta-ala riippuu laitteita syöttävien johtojen suojajohtimien poikkipinta-alasta (SFS 6000-5-54 kohta 544.2.2)
PEN-johdinta saa käyttää vain kiinteissä sähköasennuksissa ja sen poikkipinta-alan tulee olla vähintään 10 mm 2 kuparia tai 16 mm 2 alumiinia. TN-C-järjestelmässä PEN-johdin aiheuttaa potentiaalieron sähkölaitteiden välille, joka voi häiritä rakennuksen tietojärjestelmiä. PEN-johtimet (kuva 44.R4 SFS 6000-4-44)
Suositeltu tapa liittymisjohdon PEN-johtimen kytkemiseksi
Muita tapoja PEN-johtimen kytkemiseksi Jos PEN-kiskoa ei ole käytettävissä, voi PENjohtimen kytkeä myös PEkiskoon. Jos yhdysjohdin jää jostain syytä auki, niin vikasuojaus toimii siitä huolimatta. Jos PEN-kiskoa ei ole käytettävissä ja PEN-johdinta ei voi kytkeä PE-kiskoon, sen saa kytkeä myös N-kiskoon. Käyttö rajoittunee lähinnä vanhojen asennusten muutos- ja laajennustöihin.
Maadoitusten esittäminen pääkaaviossa
Esimerkkejä suurjännitekuluttajan maadoituksista