Epäsymmetrisen kuormituksen ja yliaaltojen mittaukset : Mikkelin ammatikorkeakoulun rakennuksissa
Karonen, Tommi (2010)
Karonen, Tommi
Mikkelin ammattikorkeakoulu
2010
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201005047715
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201005047715
Tiivistelmä
Työn aiheena on epäsymmetrisen kuormituksen ja yliaaltojen mittaukset Mikkelin ammattikorkeakoulun
rakennuksissa. Mittaukset tein Sähköpääkeskuksella, josta lähti syöttö kaapelit rakennuksille.
Sähköpääkeskus sijaitsee E-rakennuksen alakerrassa.
Epäsymmetrinen kuormitus tarkoittaa vaiheiden epätasaista kuormitusta eli jollain vaiheella menee
enemmän virtaa kuin muilla. SFS EN 50160 standardissa määritellään suurimmaksi vinokuormitus
suositukseksi ± 10 % vaihevirtojen keskiarvosta. Epäsymmetrinen kuormitus aiheuttaa 3. yliaaltoa ja
virtaa nollajohtimeen. Epäsymmetristä kuormitusta voidaan poistaa tasaamalla vaiheiden kuormitusta.
Yliaallot ovat nykyään lisääntyvän tehoelektroniikan ikävä sivutuote. Yliaallot ovat verkkotaajuuden
moninkertoja (3. yliaalto 150 Hz, 5. yliaalto 250 Hz jne). Yleisin yliaalto on 3. yliaalto. Yliaaltoja
aiheuttavat mm. tietokoneet, purkauslamput, taajuusmuuntajat ja suuntaajat. Yliaaltojen suurimmat
haittavaikutukset ovat muuntajien ja kaapeleiden pienentynyt kuormitettavuus, häiriöt telekaapeleissa,
nollajohtimen virrallisuus sekä kompensaatiokondensaattoreiden ylikuormittuminen. Yliaaltoja voidaan
poistaa erilaisilla suodattimilla ja imupiireillä.
Tavoitteena on selvittää, minkälaisia epäsymmetrisiä kuormituksia ja yliaaltoja rakennuksien keskuksissa
on, kuinka suuria ne ovat, mitä haittoja ne voivat aiheuttaa ja miten niitä voidaan mahdollisesti poistaa tai
vähentää.
Itse työ koostuu kolmesta osasta. Aluksi kerron teoriaa epäsymmetrisestä kuormituksesta ja yliaalloista
sekä niiden vähentämistavoista ja mittauslaitteesta sekä mittauskohteista. Toisessa osassa ovat
mittaustulokset. Tässä osassa kerron mittaustuloksista sekä esitän niitä kuvin. Viimeinen osa on pohdinta,
jossa käyn lävitse mittaustuloksia, pohdin pääsinkö tavoitteisiini sekä esitän mahdollisia korjaus toimia,
mikäli ne ovat tarpeen.
rakennuksissa. Mittaukset tein Sähköpääkeskuksella, josta lähti syöttö kaapelit rakennuksille.
Sähköpääkeskus sijaitsee E-rakennuksen alakerrassa.
Epäsymmetrinen kuormitus tarkoittaa vaiheiden epätasaista kuormitusta eli jollain vaiheella menee
enemmän virtaa kuin muilla. SFS EN 50160 standardissa määritellään suurimmaksi vinokuormitus
suositukseksi ± 10 % vaihevirtojen keskiarvosta. Epäsymmetrinen kuormitus aiheuttaa 3. yliaaltoa ja
virtaa nollajohtimeen. Epäsymmetristä kuormitusta voidaan poistaa tasaamalla vaiheiden kuormitusta.
Yliaallot ovat nykyään lisääntyvän tehoelektroniikan ikävä sivutuote. Yliaallot ovat verkkotaajuuden
moninkertoja (3. yliaalto 150 Hz, 5. yliaalto 250 Hz jne). Yleisin yliaalto on 3. yliaalto. Yliaaltoja
aiheuttavat mm. tietokoneet, purkauslamput, taajuusmuuntajat ja suuntaajat. Yliaaltojen suurimmat
haittavaikutukset ovat muuntajien ja kaapeleiden pienentynyt kuormitettavuus, häiriöt telekaapeleissa,
nollajohtimen virrallisuus sekä kompensaatiokondensaattoreiden ylikuormittuminen. Yliaaltoja voidaan
poistaa erilaisilla suodattimilla ja imupiireillä.
Tavoitteena on selvittää, minkälaisia epäsymmetrisiä kuormituksia ja yliaaltoja rakennuksien keskuksissa
on, kuinka suuria ne ovat, mitä haittoja ne voivat aiheuttaa ja miten niitä voidaan mahdollisesti poistaa tai
vähentää.
Itse työ koostuu kolmesta osasta. Aluksi kerron teoriaa epäsymmetrisestä kuormituksesta ja yliaalloista
sekä niiden vähentämistavoista ja mittauslaitteesta sekä mittauskohteista. Toisessa osassa ovat
mittaustulokset. Tässä osassa kerron mittaustuloksista sekä esitän niitä kuvin. Viimeinen osa on pohdinta,
jossa käyn lävitse mittaustuloksia, pohdin pääsinkö tavoitteisiini sekä esitän mahdollisia korjaus toimia,
mikäli ne ovat tarpeen.