Pienkiinteistön sähköverkko nollavian aikana ja perustilassa

Abstract

Opinnäytetyössä vuorokausi jaettiin viiteen sähköenergian käytön suhteen erilaiseen 3 tunnin aikajak-soon (aamu, päivä, iltapäivä, ilta ja yö). Verkon normaalin tilan selvittämistä varten tehtiin verkkoanalysaattorilla (Metrel 2070) 5 vuorokauden ja 7 tunnin mittaus. Mittauksen antamista tiedoista selvitettiin aikajaksojen keskimääräiset jännitteet, impedanssit ja virrat eri vaiheissa. Mittausten ja laskentojen perus-teella havaittiin, että impedanssit ja sähkövirrat olivat erilaiset aikajaksoissa. Pientalon sähköverkko oli myös selvästi epäsymmetrinen Virrat, jännitteet ja tehot selvitettiin nollajohtimen irrottua. Verkolla ei ollut yhteyttä maadoituselektro-diin. Tällaisessa vikatilanteessa virrat, jännitteet ja tehot laskivat normaalitilaan verrattuna vaiheissa, joissa impedanssi oli pieni. Vaiheissa, joissa oli suuri impedanssi, virrat, jännitteet ja teho suurenivat verkon normaalitilaan verrattuna. Jännitteet ja teho nousevat niin paljon, että laitevauriot ja oikosulut mahdollistuvat. Seurauksena voi syntyä laitepaloja. Kyselytutkimuksessa kävi ilmi, että nollavika sähköverkossa on vähän tunnettu ja vain pieni osa tutki-mukseen osallistuvista tiesi mitä nollavika tarkoittaa ja miten pitää toimia vian aikana. Suurin osa tutki-mukseen osallistuneista tiesi kuitenkin mistä sähköt saa kotona pois päältä. Ihmisten tietoa nollaviasta tulisi lisätä, koska nollavika ei kuitenkaan ole kovin harvinainen ilmiö ja siihen liittyy niin paljon vaaroja. Nollavian tuomilta vaurioilta voi suojautua pienentämällä verkon epäsymmetrisyyttä, koska silloin jännitteet, virrat ja tehot eivät nouse niin suuriksi. Henkilövahinkojen estämiseksi kiinteistö tulisi liittää vii-dellä johdolla siirtoverkkoon. Suojamaaverkon kunto pitää olla hyvä ja maadoituselektrodin yhteydestä maapotentiaaliin pitäisi varmistua mittaamalla jatkuvuus arvot. Kuntotarkistuksien yhteydessä pitäisi keskuksen liittimet tarkistaa ja kiristää. Nollavian aikana syntyneiden verkkovikojen löytämisen varmistamiseksi pitäisi kiinteistössä suorittaa käyttöönottotarkastus, koska johtimissa on saattanut syntyä vaurioita jotka eivät ole muuten havaittavissa. Laitteet tulee myös tarkastaa aistinvaraisesti ja mittaamalla. Laitteiden kuntoa ja toimivuutta tulisi seurata pitemmän aikaa (1-2kk).

The purpose of the thesis was to investigate the variations of certain electrical quantities in a small house grid within the space of twenty-four hours. The five 3-hour periods of time included (morning 06-09 am, noon 10 am -01 pm, afternoon 03 - 06 pm, evening 07-10 pm and night 01- 04 am) were different in the use of electrical energy. To find out the normal state of the grid measurements were taken altogether for 5 days and 7 hours using a grid tester (Metrel 2070). The data provided the basis for calculating the average phase values for voltage, impedance and current during the respective 3-hour periods. The result of the measurements and calculations was that impedance and current varied during the periods. A small house grid was also clearly asymmetric. The current, voltage and power for each period were determined when the neutral conductor was dis-connected and there was no connection to the earth electrode. In a fault situation like this current, volt-age and power fell compared to phases with low impedance. In phases with high impedance, the oppo-site was true, current, voltage and power increased compared to the normal state of the grid. Voltage and power rise to the extent that they can cause damage to electrical devices and lead to short circuits. Even fires are possible. The poll indicated that the situation when the neutral conductor is disconnected is little known and only a few of those polled knew what it means and how to act. However, most people knew the location for the mains switch in the house. People’s knowledge in this respect should be increased because the kind of fault situation described above is not a very rare phenomenon at all and involves a lot of danger. It is possible to protect oneself from the damage related to disconnect neutral by reducing the asymmetry of the grid. As a result, voltage, current and power doesn’t exceed safe values. The protective earthing system has to be in good condition and the connection between the earth electrode and the ground potential has to be checked by measuring the continuity values. Tightening and checking on the condition of the couplers of the consumer unit ought to be part of maintenance inspections. A commissioning verification should determine whether the grid is in a satisfactory condition for service. Damage to wiring during disconnected neutral may otherwise remain unnoticed. The equipment should also be subjected to sensory assessment and testing and its condition and functioning ought to be observed for a longer period of time (1 – 2 months).