Siirrettävän 1-vaiheisen varavoimalaitteen käyttöturvallisuus

Abstract

Vuoden 2011 joulunajan myrskyt käynnistivät keskustelun sähkönsiirron toimitusvarmuudesta, ja sähkökatkoihin varautuminen alkoi kiinnostaa myös kotitalouksia. Kuluttajat hankkivat omaa varavoimaa turvatakseen tärkeimmät sähkönkäyttökohteensa. Varavoiman käyttöön voi kuitenkin liittyä sähköturvallisuusriski, jos laitteisto asennetaan tai sitä käytetään väärin.

Opinnäytetyössä tutkittiin yksivaiheisen siirrettävän varavoimalaitteen käyttöturvallisuutta. Aggregaatille suoritettiin erilaisia mittauksia, joilla pyrittiin mallintamaan tyypillisiä kuluttajakäytössä esiintyviä tilanteita. Mittauksia tehtiin sekä aggregaatti maadoitettuna että ilman maadoitusta. Työn taustalla oli varavoimaa ja sen käyttöturvallisuutta koskeva tutkimus, jonka tavoitteena oli parantaa yhteiskunnan turvallista varautumista sähkökatkoihin. Tutkimustyö toteutettiin yhteistyössä Tampereen teknillisen yliopiston ja Tampereen ammattikorkeakoulun kanssa.

Mittauksissa ei esiintynyt henkilöturvallisuuteen liittyviä riskejä, mutta aggregaatin tuottaman sähkön laatu ei täyttänyt standardin SFS-EN 50160 Yleisestä jakeluverkosta syötetyn sähkön jänniteominaisuudet vaatimuksia jokaisessa mittauksessa. Mittaustulosten perusteella voidaan kyseenalaistaa laitteen soveltuvuus herkkien elektroniikkalaitteiden sähkön syöttöön.

Kuluttajia tulisi ohjeistaa sopivan varavoimalaitteiston valintaan ja varavoimalaitteen turvalliseen käyttöön. Ongelmia esiintyy usein varavoimalaitteen mitoittamisessa, jossa tulee huomioida kokonaistehotarpeen lisäksi muun muassa kuormituksen käyttäytyminen. Varavoimalaitetta hankkiessa on myös tärkeää selvittää käyttökohteet, joiden syöttöön laite soveltuu. Tulevaisuudessa varavoimalaitteistojen käyttö kotitalouksissa tulee lisääntymään. Mahdollisuus varavoimalaitteen liittämisestä kiinteään asennukseen olisi hyvä ottaa huomioon jo suunniteltaessa kiinteistön sähköjärjestelmää.

The Christmas season storms in 2011 started a debate on security of electricity supply. Households became interested in preparing for the power outages and many people acquired their own reserve power in order to ensure the supply of electricity. However, there can be an electrical hazard in using reserve power if the device is used incorrectly.

The purpose of this thesis was to examine the safety of a single-phase backup generator. Various measurements were carried out to the backup generator to model typical situations in consumer use. Measurements were taken both generator with and without ground connection. The study was based on research of the safety of reserve power and the objective of research was to improve the society’s preparation for power outages. The research was carried out in collaboration with Tampere University of Technology and Tampere University of Applied Sciences.

In measurements there were no personal safety risks. Instead the quality of the electricity generated by the backup generator did not meet the requirements of the standard SFS-EN 50160 Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks in every measurement. Based on the measurement data, the suitability of the generator for supplying sensitive electronic devices can be called into question.

Instructions concerning the selection of suitable reserve power systems and safe use of backup generators should be given to consumers. Problems often occur when sizing the backup generator. In addition to the apparent power also the behavior of the load must be taken into account. It is also important to find out the uses for which the device is suitable. In the future the use of reserve power systems will increase in household use. The possibility of mounting backup generator into fixed installation would be good to take into account when designing the electrical system of the building.