DC-jakeluverkon hyödyntäminen tievaloverkossa
Hussain, Rami (2022)
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205036865
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205036865
Tiivistelmä
LED-valaisimien kehitysvauhti on ollut viime vuosina kunnioitusta herättävää. Tämän opinnäytetyön ensimmäisessä osassa tutkitaan LED-teknologiaa ja etsiä syitä, miksi LED-valaisimet ovat pystyneet syrjäyttämään perinteisiä valonlähteitä niin katu kuin tievalaistuksessakin. Tutkimuksessa vertaillaan LED-valaisimen ominaisuuksia perinteisten valonlähteiden ominaisuuksiin ja nostetaan esille todellisia syitä perinteisten valonlähteiden syrjäyttämiselle.
Opinnäytetyön toisessa osassa tutkitaan pienjännitedirektiivin tasasähköjakelun hyödyntämistä tievalaistusverkossa ja minkälaisia kustannussäästöjä tasasähköjakelun edut ja mahdollisuudet tuovat valaistusverkkoon. Järjestelmien kustannukset sovelletaan kahden elinkaarimallin avulla Pohjois-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus (ELY-keskus) ja Kuusamon kaupungin tilaamaan valaistussuunnitelmaan ’’Valtatie 5, maantie 18865 jalankulku- ja pyöräilyväylien valaistuksen rakentaminen välillä Kitkantie-Nissivaarantie’’. Ensimmäisessä elinkaarimalli laskennassa sovelletaan 400 VAC vaihtosähköjärjestelmän kustannusrakennetta ja toisessa elinkaarimallissa sovelletaan 750 VDC tasasähköjärjestelmän kustannusrakennetta.
Tasasähköjärjestelmässä voidaan käyttää pääosin samoja laitteita ja komponentteja kuin vaihtosähköjärjestelmässä, joten järjestelmien hinnat pysyvät samansuuruisina. Laitteita ja komponentteja valittaessa tasasähköjärjestelmän käyttöön on oltava erityisen tarkka, sillä kaikki laitteet ja komponentit eivät siedä korkeita jännitetasoja.
Opinnäytetyön tulosten perusteella tasasähköjärjestelmän käyttö tievalaistuksessa on kannattavaa. Tasasähköjärjestelmän korkean jännitetason ansiosta päästään pitempiin valaistusryhmiin pienellä kaapelin poikkipinta-alalla, jossa ryhmän jännitteenalenema ja oikosulkuvirta pysyvät sallituissa arvoissa. Tutkimuksen perusteella tasasähköjärjestelmän valaistusryhmän pituutta rajoittaa jännitteenalenema valaistusryhmän viimeisellä pylväällä. Vaihtosähköjärjestelmän valaistusryhmän pituutta puolestaan rajoittaa oikosulkuvirta ryhmän viimeisellä pylväällä.
Tutkimusaineisto koostuu pääosin aikaisemmista tutkimuksista ja käytön kokemuksesta. Järjestelmien investointikustannuksien yksikköhinnat ovat peräsin infra- ja talorakentamisen kustannushallinnan ohjelmistosta (Fore).
Opinnäytetyön toisessa osassa tutkitaan pienjännitedirektiivin tasasähköjakelun hyödyntämistä tievalaistusverkossa ja minkälaisia kustannussäästöjä tasasähköjakelun edut ja mahdollisuudet tuovat valaistusverkkoon. Järjestelmien kustannukset sovelletaan kahden elinkaarimallin avulla Pohjois-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus (ELY-keskus) ja Kuusamon kaupungin tilaamaan valaistussuunnitelmaan ’’Valtatie 5, maantie 18865 jalankulku- ja pyöräilyväylien valaistuksen rakentaminen välillä Kitkantie-Nissivaarantie’’. Ensimmäisessä elinkaarimalli laskennassa sovelletaan 400 VAC vaihtosähköjärjestelmän kustannusrakennetta ja toisessa elinkaarimallissa sovelletaan 750 VDC tasasähköjärjestelmän kustannusrakennetta.
Tasasähköjärjestelmässä voidaan käyttää pääosin samoja laitteita ja komponentteja kuin vaihtosähköjärjestelmässä, joten järjestelmien hinnat pysyvät samansuuruisina. Laitteita ja komponentteja valittaessa tasasähköjärjestelmän käyttöön on oltava erityisen tarkka, sillä kaikki laitteet ja komponentit eivät siedä korkeita jännitetasoja.
Opinnäytetyön tulosten perusteella tasasähköjärjestelmän käyttö tievalaistuksessa on kannattavaa. Tasasähköjärjestelmän korkean jännitetason ansiosta päästään pitempiin valaistusryhmiin pienellä kaapelin poikkipinta-alalla, jossa ryhmän jännitteenalenema ja oikosulkuvirta pysyvät sallituissa arvoissa. Tutkimuksen perusteella tasasähköjärjestelmän valaistusryhmän pituutta rajoittaa jännitteenalenema valaistusryhmän viimeisellä pylväällä. Vaihtosähköjärjestelmän valaistusryhmän pituutta puolestaan rajoittaa oikosulkuvirta ryhmän viimeisellä pylväällä.
Tutkimusaineisto koostuu pääosin aikaisemmista tutkimuksista ja käytön kokemuksesta. Järjestelmien investointikustannuksien yksikköhinnat ovat peräsin infra- ja talorakentamisen kustannushallinnan ohjelmistosta (Fore).