Sähköverkko ja sähköasennukset

Tämän webbisivun aiheet liittyvät sähköasennuksiin ja verkkojännitteellä (230V) toimiviin laitteisiin. Nämä jännitteet ovat hengenvaarallisia ja niihin liittyvät asennukset on tehtävä oikein oman ja muiden tuvallisuuden takia. Suurimmat vaarat ovat sähköiskuvaara ja palovaara, joten sähkötöitä tekevän on varmasti tiedettävä mitä tekee. Asennukset on tehtävä oikein ja sähkölaitteiston ollessa jännitteettömänä. Moneen sähkötyöhän asentajalta vaaditaan virallinen pätevyys ja lupa asianomaisen työn tekemiseen, eikä sellaisia töitä pidä kenenkään lupaa omaamattoman mennä tekemään.

Sähköturva

Mitkä ovat sähkön vaarat?

Sähköllä on kaksi vaarallisuuteen liittyvää ilmiötä, jotka tulevat esiin sähköiskutapauksissa:

• Ensinnäkin sähköllä voi sotkea sydänlihaksen toiminnan, jolloin verenkierto häiriintyy tai lakkaa.
• Toisekseen sähkö aiheuttaa elektrolyysiä ihmisen elimistössä, jolloin kemia tekee kaikenlaista kummallista.

Sydänlihaksen kannalta noin 10-100 Hz vaihtovirta on kaikkein vaarallisinta, sillä saa tuon kammiovärinän syntymään todennäköisimmin. Kovin suuritaajuinen vaihtovirta on sikäli vaarattomampaa, että se mielellään pintailmiön vuoksi kulkee ihon pinnassa. Suuritaajuisissa sähköiskuissa isommilla tehoilla on helpompi saada palovammoja kuin yleensä tappaa itsen. Tuollainen 10-100 Hz sähkövirta vaikuttaa myös muihin ihmisen lihaksiin, esimerkkinä 50-60 Hz sähköllä ihmisen taipumus jäädä "kiinni" jännitteiseen osaan.

Tuo elektrolyysi on melkoisen monimutkainen systeemi ja aiheuttaa monenlaisia ilmiöitä elimistöön. Se sotkee solujen toimintaa ja isommat virrat voivat synnyttää kehon läpi mennessä reaktioita, jotka synnyttävät myrkyllisiä yhdisteitä ihmisen elimistöön.

Suoran sähköiskuvaaran lisäksi sähkö voi aiheuttaa välillisesti hengenvaaran kun ylikuumentunut johdin tai kipinöivä liitos aiheuttaa tulipalon. Sähkötulipaloissa syntyy usein hyvin myrkyllisiä kaasuja kun johtimen eristeenä oleva PVC-muovi pääsee palamaan. Lisäksi isoissa oikosuluissa syntyvät valokaaret ja siinä yhteydessä höyrystyvä kupari ja voi aiheuttaa monenlaista vaaraa. Valokaari synnyttää paljon lämpöä, paineaaltoja sekä otsonia. Kuparihöyry (ja muut metallihöyryt) taas johtaa sähköä ja on ihmiselle myrkyllistä.

Miten sähkönkäyttäjiä suojataan sähköiskuja vastaan ?

Sähkönkäyttäjien suojaus sähköiskulta voidaan jakaa kahteen lähestymistapaan. Ensimmäisessä tavassa pyritään estämään kosketus jännitteiseen osaan (kosketussuojaus) ja toisessa tavassa pyritään rajoittamaan jännitteen ja virran vaikutusaika mahdollisimman lyhyeksi tai pidetään kosketeltavissa oleva jännite vaarattoman pienenä (kosketusjännitesuojaus).

Kosketussuojaus ja kosketusjännitesuojaus voidaan yhdistää. Tätä yhdistelmää kutsutaan pienoisjännitteeksi. Aikaisemmissa määräyksissä vastaavasta suojausmenetelmästä käytettiin nimitystä suojajännite.

Kosketussuojauksella tarkoitetaan suojausta, jonka avulla estetään ihmisiä joutumasta kosketuksiin jännitteisten osien kanssa sähkölaitteiden ollessa normaalissa tilassa (ei viallisia). Kosketussuojaukseen käytettävät menetelmät voidaan jakaa seuraavasti:

• Suojaus eristämällä jännitteiset osat: Tyypillisin esimerkki tämän suojaustavan käytöstä on johtimien eristäminen.
• Laitteen kotelo tai suojaus estää koskettamasta jännitteistä osaa: Käytettäessä kotelointia jännitteisten osien suojaukseen tulee koteloinnin olla vähintään luokkaa IP2X, mikä tarkoittaa, että kojeeseen ei voi työntää sormea sisään. Usein käyttöolosuhteet asettavat suurempia vaatimuksia.
• Suojaus käyttämällä esteitä, jotka estävät jännitteisiin osiin käsiksi pääsyn: Tämä ei ole täydellinen suojaus, joten se tulee kysymyksiin vain erityistapauksissa, yleensä ainoastaan tiloissa, joihin on pääsy sähköalan ammattihenkilöillä.
• Sijoittamalla jännitteiset osat kosketusetäisyyden ulkopuolelle: Tätä suojausmenetelmää sovelletaan esimerkiksi ilmajohdoissa.

Käyttötoimenpiteiden takia eräissä laitteissa ei voi olla täydellistä kosketussuojaa. Esimerkiksi varokkeessa kaikki jännitteiset osat eivät voi olla kosketussuojaisia. Tällaisissa tapauksissa jännitteisen osan tahattoman kosketuksen mahdollisuuden on oltava pieni.

Kosketusjännitesuojauksella tarkoitetaan suojausta, jonka avulla estetään ihmisiä tai kotieläimiä koskettamasta vian seurauksena jännitteelliseksi tulleita johtavia osia niin, että siitä aiheutuisi vaaraa. Suojaus syötön automaattisesti toimivan poiskytkennän avulla on yleisimmin asennuksissa käytetty kosketusjännitesuojausmenetelmä. Eristysvian aiheuttama vikavirta ja syntyvä kosketusjännite on poistettava niin nopeasti, ettei se aiheuta vaaraa ihmiselle. Toimiakseen kunnolla suojausmenetelmän on täytettävä seuraavat kaksi ehtoa:

• 1. Virtapiirissä on oltava johtava yhteys (suunniteltu vikavirtapiiri), joka mahdollistaa vikavirran kulkemisen ja näin kosketusjännitteen pitämisen kurissa. Tämä edellyttää kaikkien asennuksesta syötettävien sähkölaitteiden jännitteelle alttiiden osien yhdistämistä suojajohtimella maadoitusjärjestelmään siten, että syntyy vikavirtapiiri.
• 2. Vikavirta on kytkettävä pois sopivalla suojalaitteella. Poiskytkentäaikaa koskeva vaatimus riippuu eri tekijöistä, esim. kosketusjännitteestä. Ehto edellyttää sellaisten suojalaitteiden asentamista, joiden ominaisuudet täyttävät niille erilaisissa maadoitusjärjestelmissä annetut vaatimukset.

Jännitteen leviämisen estämiseksi metallisten johtojärjestelmien ja muiden ulkoa rakennukseen tulevien järjestelmien välityksellä, vaaditaan pääpotentiaalintasauskiskon asentamista. Tähän potentiaalintasaukseen tulee yhdistää pääsuojajohdin ja kaikki muut johtavat osat niiden tullessa rakennukseen. Pääpotentiaalintasaus pienentää vikatapauksissa esiintyviä kosketusjännitteitä.

Monissa pienissä kotitalouden sähkölaitteissa käytetään suojamenetelmänä suojaeristystä. Tällä suojausmenetelmällä estetään vaarallisen kosketusjännitteen syntyminen käyttämällä sähkölaitteessa peruseristyksen lisäksi lisäeristystä tai käyttämällä vahvistettua eristystä.

Lisäksi joissain hankalissa käyttöolosuhteissa ja elektroniikkalaboratorioissa käytetään suojauksen suojaerotusta. Suojaerotuksen suojavaikutus perustuu siihen, että sähkölaitetta syöttävä piiri erotetaan suojaerotusmuuntajalla syöttävästä verkosta eikä toisiovirtapiiriä maadoiteta. Näin voidaan estää vian aikaisen kosketusjännitteen esiintyminen toisiopiirin jännitteelle alttiissa osissa. Suojaerotuksen avulla saadaan erittäin hyvä suojaustaso kun sitä käytetään edelle esitettyjen suojauksien lisänä. Suojaerotusta saa käyttää kaikissa tiloissa.

Miten voin parantaa kodin sähköturvallisuutta ?

Laitteiden ja johtojen asianmukainen kunto ja käyttö sekä aimo annos omaa huolellisuutta takaavat, että sähkö pysyy renkinä talossa. Seuraavassa muutamia vinkkejä:

• Älä poistu lämpiävän silitysraudan, leivänpaahtimen tai grillin ääreltä.
• Irrota kahvinkeitin ja muut pienlaitteet sähköverkosta käytön jälkeen.
• Puhdista liesituulettimen rasvasuodatin tarpeeksi usein (useita kertoja vuodessa)
• Käytä astianpesu- ja pyykinpesukonetta vain kotona ollessasi.
• Varaa riittävästi ilmankiertotilaa televisiolle ja viihde-elektroniikkalaitteille
• Älä ripusta vaatteita kuivumaan kiukaan lähelle
• Sammuta televisio television virtakytkimestä yön ajaksi ja kotoa lähtiessäsi (eli älä jätä valmiustilaan)
• Kun lähdet matkalle, irrota television pistotulppa ja antenni seinästä

Jos sähkölaite syttyy palamaan niin irrota pistotulppa seinästä tai katkaise virta huoneiston pääkytkimestä ennen kuin kosket laitteeseen. Sammuta palo tukahduttamalla, esimerkiksi huovalla, matolla tai jauhesammuttimella.

Miksi sähkötyöt tehdään yleensä sähköt poissa ja mitä erikoisvaatimuksia liittyy sähköt päällä tehtäviin töihin ?

Sähkötyöt tehdään aina kun voidaan jännitteettömänä, koska se on näin turvallisempaa. Kun verkossa ei ole jännitettä, voidaan välttää sähköiskun vaaraa ja mahdollisten oikosulkujen seuraukset.

Kaikkia töitä ei voida tehdä jännitteettömänä. Jännitteellisenä tehtäviä töitä koskee erityismääräykset johtuen niihin liittyvistä vaaroista. Jännitetyöksi katsotaan työ joka kohdistuu yli 50 V AC tai 120 V DC piireihin. Enintään 1000VAC jännitetöihin tulisi olla ainakin SP2, määräysten mukaiset työkalut, varusteet, kurssit käyty. Jännitetyötä ei saa tehdä yksin kuin poikkeustapauksessa ja ne taas löytyy standardista SFS6002. Esimerkki:

SFS6002
6.3
"Jännitteen toteamista esim. jännitteenkoettimella tai yleismittarilla ja työmaadoittamista soveltuvien laitestandardien mukaisia laitteita käyttäen ei pidetä jännitetyönä."
(SFS käsikirja 144; sivulla 404)

Miten kosketusjannitesuojaus toteutetaan?

Kosketusjännitesuojaus tarkoittaa sähkölaitteen käyttäjän suojaamista sähköiskulta vikatilanteessa. Suojaustapoja on viisi.

Suojaus syötön automaattisella katkaisulla (I-luokka): Suojaus perustuu maadoitukseen, josta seuraa vikatilanteessa oikosulku, ja sen seuraamaan sulakkeen palamiseen ja virran katkeamiseen. Laitteen rungon tullessa jännitteiseksi virta kulkee suojajohtimen kautta maahan ja sulake palaa. Suojauksen toimivuuden ehtona on, että suojamaadoituspiiri on ehjä, ja että vaihe- ja suojajohtimien resistanssi on niin pieni, että sulake (tai johdonsuoja) katkaisee virran kiinteissä asennuksissa 5 sekunnissa, ja pistotulppaliitäntäisissä 0,4 sekunnissa. Lisäsuojana voidaan käyttää vikavirtasuojakytkintä.

Suojaus lisäeristyksellä (II-luokka): Laitteessa on kaksoiseristys tai vahvistettu eristys. Ei kosketeltavissa olevia jännitteelle alttiita osia. Laitteessa ei ole suojamaadoitusmahdollisuutta eikä suojaus saa riippua käyttöolosuhteista. Kaksoiseristetyssä rakenteessa yhden eristyksen pettäessä laitteen runko ei tule jännitteiseksi. Vahvistettu eristys on yhtenäinen eristys(järjestelmä), joka antaa saman suoja sähköiskua vastaan kuin kaksoiseristys.

Suojaus käyttämällä pienoisjännitettä (III-luokka): Suojaus perustuu pieneen jännitteeseen (50VAC ja 120VDC), jolloin sähköisku ei aiheuta vaaraa. Pieni jännite saadaan aikaa pienoisjännitemuuntajalla. PELV-järjestelmä on maadoitettu pienoisjännitteinen laite, ja SELV on maasta erotettu.

Suojaus käyttämällä suojaerotusmuuntajaa: Suojaus perustuu suojaerotusmuuntajaan, joka erottaa ensiöpiirin galvaanisesti toisiopiiristä. Tällöin sähköisku ei ole mahdollinen. Suojaerotusta käytetään korjattaessa tai koestettaessa sähkölaitetta sekä sairaaloissa.

Eristämällä sähkölaite ympäristöineen (0-luokka): Suojaus perustuu eristykseen ja kotelointiin, sekä maapotentiaalin puuttumiseen. Vikatilanteessa ei voi saada sähköiskua, koska tilassa käytetyt materiaalit ovat eristäviä eikä maapotentiaalia ole. Juuri tämän takia ei neljää metriä lähemmäs 0-luokan pistorasiaa saa asentaa I-luokan pistorasiaa. Tällöin maapotentiaali on olemassa ja sähköisku vikatilanteessa mahdollinen. Tätä suojausta ei enää käytetä uusissa asennuksissa.

Mitä ovat laitteiden suojausluokat?

Suojausluokitus on sähkölaitteiden neliportainen turvallisuusluokitus:

Luokan 0 laitteet ovat peruseristettyjä. Ennen sallittu, laitteita joissa on vain peruseristys, käytössä turvallisissa maasta tai muusta johtavasta ympäristöstä eristetyssä tilassa.

Luokan I laitteet ovat suojamaadoitettuja. Niissä mahdollisessa vikatilanteessa kuoreen tullut virta menee suojajohdinta pitkin maahan ja seurauksena sulakkeen tulee palaa. Suojamaadoitetulla pistotulpalla varustetut sähkölaitteet kuuluvat suojausluokkaan I. Vikatapauksessa laitteen kuori voi tulla jännitteiseksi, mutta suojamaadoitetun laitteen kosketeltavat metalliosat on kytketty suojajohtimen kautta maadoitukseen. Näin laite ei ole enää vaarallinen, sillä vikavirta kulkee suojajohdinta (nk. PE-johdinta) pitkin maahan ja seurauksena on sulakkeen palaminen. Suojauksen toimivuuden ehtona on, että suojamaadoituspiiri on ehjä, ja että vaihe- ja suojajohtimien resistanssi on niin pieni, että sulake (tai johdonsuoja) katkaisee virran kiinteissä asennuksissa 5 sekunnissa, ja pistotulppaliitäntäisissä 0,4 sekunnissa.

Luokan II laitteet ovat suojaeristettyjä. Suojaeristys tarkoittaa sitä, että laitteissa on ikään kuin kaksinkertainen kuori ja jännitteiset osat ovat kaikki sisemmän kuoren alla. Näissä laitteissa sähköiskun vaara rajoittuu vialliseen johtimeen. Toisen eristyksen pettäessä toinen suojaa käyttäjää. Suojaeristetyn sähkölaitteen tuntee sen liitäntäjohdon pistotulpasta (litteä) sekä laitteessa (ja mahdollisesti myös pistotulpassa) olevasta kahdesta sisäkkäisestä neliöstä. Suojaeristetyn laitteen voi kytkeä sekä tavalliseen että suojamaadoitettuun (SUKO) pistorasiaan.

Suojausluokan III muodostavat suojajännitteiset laitteet. Niissä verkkovirran jännite on muuntajalla alennettu vaarattomalle tasolle, yleensä alle 25 volttiin. Laitteessa pienoisjännitteen merkkinä on kaksi vaakunakehyksen sisällä toisensa leikkaavaa ympyrää. Pienoisjännite saadaan aikaan erillisellä pienoisjännitemuuntajalla, joka voidaan liittää sekä tavalliseen että maadoitettuun pistorasiaan.

Miten suojaerotus toteutetaan?

Sähkölaitteita syöttävä piiri erotetaan suojaerotusmuuntajalla tai jännitelähteestä, joka antaa saman suojauksen kuin suojaerotusmuuntaja (esim: maasta esistetty generaattori). Suojaerotetun piirin suurin sallittu jännite Umax = 500V. Suojaerotetun piirin jännitteisiä osia ei saa kytkeä toisen piirin jännitteisiin osiin tai maahan. Suojarotutettiin piiriin kytketyt laitteet voi kytkeä toisiinsa maadoittamattomalla potentiaalintasausjohtimella.

Suojaerotus antaa erittäin hyvän suojan ja sopii vaikeisiin käyttöolosuhteisiin (mm. sairaalat).

Mitä ovat SELV ja PELV ?

Yhdistettyyn kosketus- ja kosketusjännitesuojaukseen käytetään ns. SELV- ja PELV-pienoisjännitejärjestelmiä. SELV tulee sanoista Safety Extra Low Voltage ja PELV sanoista Protective Extra Low Voltage. PELV-piiri ja sen jännitteelle alttiit osat voivat olla maadoitettu. SELV-piiriä ja sen jännitteelle alttiita osia ei ole maadoitettu. Kun järjestelmällä halutaan huolehtia sekä kosketussuojauksesta että kosketusjännitesuojauksesta, on jännitteen oltava niin pieni, ettei se jännitteistä osaa kosketettaessa aiheuta henkilön kehossa vaarallista virtaa. Nimellisjännite saa SELV ja PELV pienoisjännitejärjestelmissä olla vaihtojännitteellä korkeintaan 50 V tehollisarvona tai sykkeettömällä tasajännitteellä korkeintaan 120 V.

Pelkkä pienen nimellisjännitteen käyttö ei kuitenkaan riitä, vaan pitää varmistaa, että järjestelmässä esiintyvä jännite säilyy pienenä, ja järjestelmä on erotettu suurempijännitteisistä piireistä. Tämä toteutetaan käyttämällä turvallista jännitelähdettä ja asentamalla piirit siten, että saavutetaan riittävä erotus muista piireistä.

SELV ja PELV järjestelmien pistotulppien ja pistorasioiden tulee olla yhteen sopimattomia muiden jännitejärjestelmien kanssa. Pienoisjännitepiirit on yleensä kosketussuojattava. Kosketussuojausta ei kuitenkaan tarvitse järjestää, jos nimellisjännite ei ylitä vaihtojännitteellä 25 V (tehollisarvo) ja tasajännitteellä 60 V.

Mitä erisuuruiset ihmiskehon läpi kulkevat virrat vaikuttavat?

Pienet virtamäärät merkitään ampeerin tuhannesosina, eli milliampeereina (mA). Sähkövirranvoimakkuutta ja sen vaikutusta ihmisruumiiseen kuvataan seuraavalla esimerkillä:

Alkaen 1 mA       Ärsytyskynnys

Alkaen 5 mA       Kipukynnys. Sähkövirta antaa lievän iskun virratessaan
                  ruumiinosien lävitse. Jos käsin on tartuttu sähköjohtimeen,
                  niin kädet voidaan vielä irrottaa.

Alkaen 30 mA      Kouristuskynnys. Sähköjohtimeen koskettaneita käsiä ei
                  voida irrottaa. Verenpaine nousee ja hengitys salpautuu,
                  joka johtaa 3-4 minuutin kuluttua tukehtumiskuolemaan.

Alkaen 50 mA      Vaarakynnys. Sähkövirta vahingoittaa sydämen toimintaa.
                  Jos sähkövirta kestää kauemman kuin 0,5 s, aiheuttaa se
                  sydämen pysähtymisen tai sydänkammiovärinän.

Alkaen 80 mA      Hengenvaarallinen. Kuolettava sydänkammiovärinä voidaan
                  välttää, jos vikavirtapiiri saadaan katkaistua 0,3 s
                  kuluessa. Mikäli vikavirta jatkuu kauemman kuin 1 s on
                  kuolema hyvin todennäköinen.

Onko vaihto- vai tasavirta vaarallisempaa?

"Vaihtovirran" vaarallisuutta ei voi yksiselitteisesti määritellä, koska eri taajuudet käyttäytyvät ihmisen läpi kulkiessa ihan eri tavalla.

Nimenomaan matalataajuinen (n. 10-100hz) vaihtovirta ole kaikkein vaarallisinta ainakin sydänpysähdystä ajatellen, koska se aiheuttaa kammiovärinää joka on pirun vaikea saada loppumaan, kun taas tasavirta "vain" pysäyttää pumpun, joka on huomattavasti helpompi hoitaa kuin se kammiovärinä. Korkeammissa taajuuksissa vaihtovirta on vaarattomampaa kuin se tasavirta.

1800-luvun lopussa oli taistelu, Edisonin tasasähkö vastaan Westinghousen vaihtosähkö (Nikola Teslan patentit). Lopultahan vaihtosähkö voitti, suurimpana syynä kaiketi helppo sähkön siirto silloisella teknologialla. Samaan aikaan kun Edison demonstroi vaihtosähkön tappavuutta sähkötuolillaan, demonstroi taas Tesla vaihtosähkön turvallisuutta johtamalla korkeataajuista sähköä lävitseen ja valaisemalla sillä lamppuja.

Oppikirjoissa tyypillisesti lukee, pienitaajuisen vaihtovirran suhteen vaarallisen jännitteen raja on 40-50 volttia ja tasavirralla noin 60-75v.

Miksi kammiovärinä on varallisempi tila kuin pelkkä sydämen pysähtyminen ?

Kammiovärinä on paljon vaarallisempi tila kuin "pelkkä" sydämen pysähdys, mutta molempiin kuolee, jos tarpeeksi pitkään aikaan ei veri kierrä. Pysähtynyt sydän on paljon helpompi käynnistää uudelleen kuin kammiovärinässä oleva sydän. Jos sähköisku on pysäyttänyt sydämen toiminnan kokonaan, siis ei kammiovärinään, terve sydän yleensä hetken päästä käynnistyy itsestään tai varsin helposti puhallus-painalluselvytyksellä. Ainoa keino saada kammiovärinä loppumaan on johtaa sydänlihaksen läpi riittävän suuri (aikuisella 200-360J DC-sähköenergia), jolla sydämen kaoottinen sähköinen toiminta saadaan loppumaan.

Toinen ongelma sähkötapaturmissa on hengityslihasten halvaantuminen, sydän ei välttämättä tällistä ole moksiskaan mutta hengityksen pysähtyminen pysäyttää pumpunkin muutaman minuutin päästä.

Sähköiskusta johtuva sydämen tai hengityksen pysähtyminen on hyväennusteinen onnettomuus, edellyttäen että lisäapua hälytetään heti soittamalla 112 ja peruselvytys aloitetaan.

Sähkötyöturvallisuusstandardi SFS 6002 edellyttää, että töissä, jotka suoritetaan sähkölaitteistoissa tai niiden läheisyydessä, tulee olla riittävä määrä ensiapukoulutettuja henkilöitä, jotka osaavat antaa ensiapua sähköiskuissa ja palovammojen hoidossa. Osoitteesta http://www.tukes.fi/fi/Toimialat/Sahko-ja-hissit/Sahkolaitteistot/Sahkotapaturmien-ensiapu/ löytyy ohjeita sähkötapaturmien ensiapuun.

Miten paljon Suomessa tapahtuu kuolemaan johtavia sähkötaparurmia ?

Viimevuosina sähköiskuun on Suomessa kuollut noin 4 ihmistä vuodessa. Lista kuolemaan johtaneista sähkötapaturmista 1980-luvulta saakka löytyy Tukesin www-sivuilta. Tähän listaan kannattaa tutustua, että ei itse mene toistamaan samoja virheitä.

Mitä vinkkejä olisi kodin sähköturvan parantamiseen ?

Suurin osa sähkölaitteista aiheutuvista onnettomuuksista johtuu viallisista tai virheellisesti korjatuista laitteista, huolimattomuudesta, varomattomuudesta tai lasten leikeistä. Muista siis perussäännöt:

• käytä sähkölaitteita oikein ja vain niille tarkoitetuissa paikoissa
• huolehdi viallisten laitteiden huollosta
• muista varovaisuus sähkön kanssa erityisesti kosteissa tiloissa ja ulkona
• jätä omat viritykset tekemättä ja käytä ammattilaista sähkötöissä

Kotitalouksissa on yleensä kahdenlaisia pistorasioita: tavallisia ja suojamaadoitettuja. Jos sähkölaitteen pistotulppa ei sovi pistorasiaan, on laite väärässä paikassa. Älä missään tapauksessa yritä muuttaa vanhanmallisen, kokonaan pyöreän pistotulpan rakennetta suojamaadoitettuun pistorasiaan sopivaksi. Virityksestäsi voi tulla hengenvaarallinen. Älä myöskään ota virtaa jatkojohdolla huoneesta toiseen.

Uudet pistorasiat ovat yleensä lapsisuojattuja turvapistorasioita, joihin lapsi ei saa työnnettyä puikkoja tai vastaavia esineitä. Vanhanmallisiinkin pistorasioihin on saatavilla lapsisuojia, esim. muovisia pistokesuojia.

Sähkölaitteen mukana saat laitteen käyttö- ja huolto-ohjeen, jota on syytä noudattaa. Jos huomaat laitteessa vian tai toimintahäiriöitä, korjauta se heti sähköalan ammattiliikkeessä. Noudata sähkölaitteen käytössä seuraavia sääntöjä:

• Noudata sähkölaitteiden käyttöohjeita.
• Sijoita sähkölaite turvallisuusohjeiden mukaan.
• Äläkä tuki laitteen tuuletusaukkoja.
• Älä jätä pesukonetta tai astianpesukonetta käymään yksin ilman vartiointia.
• Älä poistu kuuman silitysraudan, leivänpaahtimen tai grillin ääreltä.

Tarkkaile laitteiden liitäntäjohtojen ja jatkojohtojen kuntoa. Haurastuneet, viiltyneet, murtuneet tai muuten vaurioituneet johdot pitää uusia. Sähköjohtoa ei saa paikata teipillä, eristysnauhalla tai laastarilla.

Muista myös:

• Ollessasi kylvyssä tai suihkussa pidä sähkölaitteet irti pistorasiasta äläkä koske laitteisiin.
• Sijoita laitteet siten, etteivät ne voi vahingossakaan pudota veteen.
• Pidä myös keittiön sähkölaitteet pois roiskuvan veden läheltä.
• Älä käytä liian suuritehoisia lamppuja valaisimissa.
• Älä käytä valaisimen varjostimessa helposti syttyvää materiaalia.
• Älä koskaan kuivaa vaatteita kiukaan yläpuolella tai sähkölämmittimen päällä.

Ulkosähköissä noudata seuraavia sääntöjä:

• Käytä roiskevedenpitäviä suojamaadoitettuja pistorasioita ja jatkojohtoja.
• Ota sähkö maadoitetusta pistorasiasta.
• Käytä ulkona ulkokäyttöön tarkoitettuja laitteita.
• Jos käytät sisäkäyttöön tehtyjä sähkötyökaluja tilapäisesti ulkona, niin varmista että työympäristössä ei ole kosteaa eikä laitteisiin pääse mistään vettä. Ulkokäytössä turvallisimpia ovat ladattavat, akkukäyttöiset työkalut.
• Sähkölaitteita ei pidä säilyttää kosteissa tiloissa eikä ulkona.
• Muuntajalla varustettujen ulkokäyttöön suunniteltujen laitteiden (valaisin,suihkulähteen pumppu jne.) muuntaja on yleensä sijoitettava sisälle kuivaan tilaan.
• Ulos saa pysyvästi sijoittaa ainoastaan niihin olosuhteisiin erityisesti suunniteltuja laitteita (laitteissa tällöin tiedot mihin olosuhteisiin saa sijoittaa).

Miten voin huolehtia yleismittarilla mittaamisen turvallisuudesta?

Yleismittarilla mitattaessa tulee valita tarkoitukseen sopiva mittari, huolehtia että siinä on turvalliset mittajohdot, tuntea käytetty laitteiston käyttö ja käyttää sitä varovaisesti turvallisuusohjeita noudattaen.

Yleismittaria verkkojännitemittauksiin valittaessa tulee valita mittari jolla voi turvallisesti mitata verkkojännitteitä. Tämä tarkoittaa että mittari on elektroniikaltaan suunniteltu verkkojännitteen kestäväksi ja on muutenkin turvallisesti rakennettu (esim. IEC 1010 CAT II 600V mukaisesti).

Verkkojännitteitä mitattaessa tulisi käyttää tähän soveltuvia turvallisia mittajohtoja. Nykytilanteessa tämä tarkoittaa kunnolla eristettyjä (1000V jännitekesto) mittapäitä joissa on turvabanaaniliittimet mittariin. Turvabanaaniliittimessä on muovinen suoja banaaniliittimen ympärillä estämässä että turvabananiliittimestä ei saa mitenkään helposti sähköiskua vaikka se irtoaisi yleismittarista (normaalissa banaanissa olisi tässä tilanteessa täysi jännite kosketeltavissa). Turvabanaani-rakenteita on olemassa muutamia erilaisia hiukan toisistaan suojauksen mitoituksessa/toteutuksessa poikkeavia. Erilaiset eri valmistajien turvabanaaniliittimet eivät välttämättä ole toistensa kanssa yhteensopivia (tämä kannattaa ottaa huomioon jos olet esimerkiksi ostamassa yleismittariisi joskus uusia mittajohtoja).

Mitä turvamääräyksiä on yleismittareilla eritoten verkkojännitteitä mitattaessa?

Kansainvälinen sähkötekniikan komissio (International Electrotechnical Commission, IEC) on kehittänyt turvastandardin sähkömittalaitteille. Standardin tunnus on IEC 61010-1 (EN 61010-1). Tässä turvastandardissa korostetaan suuria jännitetransientteja vastaan suojautumisen tärkeyttä.

Tässä standardissa eri olosuhteisiin suunnitellut mittarit on luokiteltu erilaisiin turvalliseen jännitekestoon ja eri turvaluokkiin (CAT I .. CAT IV) niiden ylijännitesuojauksen keston mukaan. Jos meinaat mittailla verkkojännitteitä, kannattaa katsella mittareissa, jotka on tehty CAT II, CAT III tai CAT IV mukaisiksi.

Mikä on ihmisen kehon resistanssi?

Ihmisen resistanssi vaihtelee paljon olosuhteiden mukaan. Ylipäänsä ihmiskehon impedanssiin vaikuttaa moni asia kuten: kosketuspinta-ala, ihon kosteus, jännite, taajuus, joten yksiselitteistä arvoa ei voi antaa. Noin 220V:n jännitteellä ihmisen kehon resistanssi on karkeasti noin 1-2 kilo-ohmia sekä tasaviralla että 50 Hz vaihtovirralla.

Ainakin pienillä jännitteillä merkittävin on ihon resistanssi, joka vaihtelee paljon ihon kosteuden ja suolaisuuden mukaan (hikoilun määrä). Jos otat johtimien päät sormiensa väliin, niin resistanssi riippuu siitä kuinka kovaa puristaa.

Ihmisen kehon impedanssin (vastuksen) muodostavat iho ja kudokset. Mitä kuivempi iho, sitä suurempi on impedanssi. Vastaavasti veri ja kudosnesteet johtavat hyvin sähköä, kun taas luut vastustavat enemmän virran kulkua. Kokeellisesti on voitu todeta keskimääräisiä kokonaisimpedansseja kehon eri osien välille. Esimerkiksi kädestä käteen tai kädestä jalkaan on impedanssi noin 1300 ohmia 230 V:n jännitteellä. 50 Hz:n vaihtojännitteen vaihdellessa välillä 25-1000 V vaihtelee impedanssi vastaavasti noin 3200-1000 ohmin välillä. Näihin arvoihin vaikuttaa mm. kosketuspintojen suuruus ja kosteus. Jännitteen taajuus vaikuttaa impedanssiin. Esimerkiksi 230 V:n jännitteellä on impedanssi 50 Hz:llä on 1300 omia ja 2000 Hz:lää se on noin 500 ohmia. (lähde: Sähkötyöturvallisuuden perusteet toisen asteen ammatillisessa koulutuksessa)

Eräs ihmiskehon sähköinen malli joka on esitetty sfnet.harrastus.elektroniikka uutisryhmässä:

           O
      --R--+--R-
           |
           |
           |
          / \
         R   R
       _/     \_

Missä R on muutaman kilo-ohmin luokkaa.

Kansainvälisissä uutisryhmissä on esitetty yleisiksi malliksi seuraavia (perustuu IEC/CSA 1010, Annex A):

• Verkkosähkölle (< 100 Hz): 2 kohm vastus
• Vaihtojännitteelle 100Hz...1MHz: 1.5 kohm rinnan .22 pf kondensaattorin kanssa, tämän kanssa sarjassa 500 ohm vastus.
• Korkeampitaajuisten RF-signaalien palovammojen kanssa: 500 ohmin vastus kuvaa kehon resistanssia

Nämä ovat vaan suuntaa-antavia. Tarkemmat tiedot löytyvät sähköturvastandardeista (UL/CSA/IEC jne.).

Tavallista yleismittarin lukemiin ei kannata ihmisne resistiivisyyden mittaamisessa paljoa uskoa, koska ihminen ei ole lineaarisesti resistiivinen. Eli ihmisen resistanssi voi suuremmilla jännitteillä olla paljonkin pienempi kuin matalilla muutaman voltin jännitteillä.

Miten hyvin maa ja vesi johtavat sähköä ?

Kenttäteorin kirjan takaa löytyisivät seuraavat viisaudet:

  Kuiva maa: 100 kohm/m
  Puhdas vesi: 1 kohm/m
  Merivesi: 0.25 ohm/m

Tuo lukemahan kerrotaan elektrodien välisellä etäisyydellä ja jaetaan elektrodien (tehollisella) pinta-alalla, jolloin saadaan ohmeja. Kannattaa tuosta ylhäältä huomata, että kuiva maa johtaa erittäin huonosti, vesi puolihuonosti ja suolavesi loistavan hyvin (erohan on monta suuruusluokkaa).

Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että jos maassa on vähänkään suoloja, johtavuusero kuivan maan ja kostean maan välillä on melkoinen.

Miten sähköverkko ja laitteet on maadoitettu ?

Suomessa 400/230V pienjännitejakeluverkko on käyttömaadoitettu, mikä tarkoittaa, että maaperää käytetään kolmivaihejärjestelmän nollajohtimena. Tästä seuraa, että ainakin vaarallisissa käyttöolosuhteissa saa hengenvaarallisen sähköiskun kosketuksesta jännitteiseen vaihejohtimeen tai siihen metallisessa kosketuksessa olevaan osaan.

Sähkölaitteissa olevan suojauksen pääasiallisin tarkoitus on vähentää tahattoman sähköiskun vaaraa sekä laitteen vioittumisesta aiheutuvaa vaaraa. Suojamaadoituksessa laitteen kaikki kosketeltavissa olevat johtavat osat kytketään suojajohtimen välityksellä maahan. Siirrettävien käyttökojeiden maadoitus tapahtuu automaattisesti työnnettäessä pistotulppa pistorasiaan. Tämä tapahtuu vieläpä niin, että suojajohdin kytkeytyy ensimmäisenä. Normaalikäytössä kosketeltavissa oleviin osiin ei tule jännitettä. Jos 230V jännite pääsee vuotamaan maadoitettuun osaan, niin tällöin muodostuu oikosulku. Oikosulkutilanteessa sähkövirta saa suuren arvon. Tällöin vaihejohtimessa oleva sulake toimii toimii riittävän nopeasti eli palaa poikki ja laite tulee jännitteettömäksi.

Suojaeristetyssä kojeessa kosketeltavissa olevat metallipinnat on eristetty käyttöeristyksen lisäksi erityisellä suojaeristyksellä. Kojeen pinta ei ole minkäänlaisessa metallisessa yhteydessä maahan. Suojaeristys toimii siten, että se pitää käyttöeristyksen mahdollisesti pettäessä. Laite todennäköisesti vioittuu, mutta käyttäjälle ei aiheudu hengenvaaraa. Suojaeristettyä kojetta saa käyttää sekä maadoittamattomaan että maadoitettuun pistorasiaan liitettynä.

Miten suojaerotus toimii ja miten se suojaa sähköiskulta ?

Suojaerotuksessa syötetään yhtä pienjännitekojetta laitteella, joka tehokkaasti estää syöttävän verkon jännitteen pääsyn suojaerotettuun virtapiiriin. Suojaerotus toteutetaan käytännössä suojaerotusmuuntajalla, jonka toisio-jännite on sama kuin ensiöjännitekin. Tämän tarkoituksena on irrottaa toisiopiirin metallinen kosketus verkkoon. Erotusmuuntajissa pitää olla vahvistettu eristys, jotta ne olisivat määräysten mukaisia. Suojaerotettu virtapiiri ei ole maakosketuksessa ja siten yhden pisteen kosketuksesta ei pitäisi aiheutua sähköiskua. Suojaerotetusta piiristä saa sähköiskun periaatteessa vasta kahden pisteen kosketuksesta itse piiriin. Vaarojen minimoimiseksi suojajännitemuuntajan ulostulosta tulisi syöttää ainoastaan yhtä sähkölaitetta (muuntajan ulostulo ei pääse maadoittumaan tahattomasti jonkun siihen liitetyn monen laitteen vioittumisesta jota ei helposti havaita).

Jos erotusmuuntaja rakennetaan sellaiseksi, että toisiojännite on suojajännitteen rajoissa, niin silloin muuntajaa sanotaan suojajännitemuuntajaksi. Jos erotetun piirin jännite on alennettu suojajännitteeksi, niin silloin kahdenkaan pisteen kosketuksesta ei saa ainakaan hengelle tai terveydelle vaarallista sähköiskua. Suojajännitteitä käytetäänkin yleensä poikkeuksellisissa olosuhteissa, koska suojajännitteellä toimivien laitteiden tehot ovat pieniä.

Miksi sähkölaitteen maadoittaminen toisen huoneen maadoitettuun pistorasiaan on vaarallista ?

Tämä määräys johtaa juurensa vanhoista sähköturvamääräyksistä: Aikoinaan maadoittamattomia pistorasioita sai asentaa tiloihin joita ei katsottu vaarallisiksi (eli esimerkiksi lattiat ovat eristävää materiaalia eikä huoneessa ole kosketeltavia isoja maadoitettuja metallipintoja). Tällöin katsottiin, että vaikka laitteessa olisi vikaa joka saisi kuoren jännitteiseksi, välitöntä hengenvaaraa ei olisi, koska lähellä ei ole mitään tukevaa maata. Käytännössä tilassa piti olla eristävää materiaalia oleva eikä saanut olla maadoitettuja paljaita metallipintoja joita voisi koskettaa vaarallisesti yhtä aikaa sähkölaitteen kanssa (maalattua vesikeskuslämmityksen patteria ei katsottu tällaiseksi). Nykyään uusiin asennuksiin maadoittamattomia pistorasioita ei saa asentaa.

Oletetaan, että maadoittamattomassa pistorasiassa olevassa laitteessa on eristevika, joka aiheuttaa, että sen kuori tulee jännitteiseksi. Jos laitetta kosketetaan hyvin eristetyssä paikassa, ei tästä saa vielä kovin pahaa sähköiskua. Mutta jos lähettyvillä onkin metallikuorinen laite, joka on kiinni maadoitetussa pistorasiassa, niin sen kuoressa kiinteä maa. Yhtä aikaa viallista maadoittamatonta laitetta ja kunnolla maadoitettua laitetta koskettaessa ollaankin sitten suoraan vaiheen ja maan välissä, mistä seuraa vakava sähköisku.

Nykyään uusissa asennuksissa ei käytetä kuin maadoitettuja pistorasioita. Sähköturvamääräykset sanovat, että erilaisia pistorasioita ei saa sijoittaa samassa huoneessa 4m lähemmäksi (vaakasuora etäisyys) toisiaan (sähkötarkastuskeskuksen A1 1993). Tämä johtaa käytännössä yleensä siihen, että pistorasioita maadoitettuihin vaihdettaessa huoneen kaikki pistorasiat on yleensä vaihdettava.

Sähkön viemistä jatkojohdolla toiseen huoneeseen ei pidetä suositeltavana myöskään siitä syystä, että johto voi helposti vaurioitua oviaukossa.

Miksi sähkölaitteita ei pidä maadoittaa vesikeskuslämmityksen patteriin ?

Sähköpatteriin maadoittaminen ei ole maadoitusratkaisuna hyväksyttävä siksi että se ei ole määräyksissä sallittu ja siksi että se on potentiaalisesti vaarallinen viritys.

Jos patterisi sattuukin olemaan tukevasti maassa, niin vesikeskuslämmityksen patteri on yleensä ainakin vanhemmissa metalliputkin tehdyissä lämmitysputkistoissa melko tiukasti kiinni maassa (yhtenäinen putkisto joka maadoitettu talon maadoitukseen). Yhdistämällä laitteen siihen laitteesi tulee laitteesi kuori maadoitetuksi. Samalla kun maadoitat laitteesi metallikuoren, niin käyttöpaikan olosuhteet muodostuvat vaarallisiksi (kosketeltavia paljaita metallipintoja), jotka sanovat että tilassa ei saa olla maadoittamattomia pistorasioita ja laitteita jotka eivät ole joko maadoitettuja tai kaksoisristettyjä. Jos maadoittamattomassa laitteessasi joskus sattuu joku oikosulku verkkosähköstä maahan, niin patterimaadoituksen kanssa voi vain toivoa että koko maadoitusketjun kaikissa paikoissa on riittävän pieni vastus ja hyvät kontaktit, että vikatilanteessa sulake palaa nopeasti. Jos matkalla on nuojoja kontakteja voi olla että sulake ei palakaan nopeasti, vaan virta alkaakin kuumentaa sitä paikkaa jossa on se huono kosketus vaarallisin seurauksin.

Muitakin vaaroja on. Jos esimerkiksi kerrostalossa olet maadoittanut tietokoneesi lämpöpatteriin, siitä on todennäköisesti yhteys naapurin lämpöpatteriin. Jonkun putkiremontin yhteydessä metalliputkia saatetaan pannuhuoneessa korvata muoviputkilla, jolloin maadoitus ei enää toimi. Sitten sinun PC:si vikaantuu ja koko talon lämpöpatterit ovat verkkojännitteellisiä. Missään ei kuitenkaan pala sulake. Sitten se alakerran leikki-ikäinen pikkutyttö (tai vaikka sinun oma) sattuu ottamaan toisella kädellään kiinni pesukoneeseen ja toisella lämpöpatteriin... Tai jos ei nyt aivan näin pahasti, niin putkia korjaava putkimies putkia irrottaessaan saa tällejä koko talon mikrojen vuotovirroista.

Miten voin järjestää huoneeseen väliaikaisesti enemmän sähköä kuin sinne tulevista pistorasioista saa ?

Jos talossa on jossain 3-vaihepistorasia, niin paras tapa järjestää tätä lisäsähköä on vetää tuolta kolmivaihepistorasialta kolmivaihejatko tänne huoneeseen, jonne sijoitat sopivan vikavirtasuojin varustetun työmaajakokeskuksen. Näitä jakokeskuksia saa vuokrattua rakennuskoneita vuokraavista yrityksistä. Huoneeseen menevä kolmivaihejatkojohto tulee sijoittaa siten, että se ei pääse mekaanisesti vaurioitumaan eikä kukaan pääse kompastumaan siihen.

Jakokeskuksesta voi huoneessa ottaa oikeilla jatkojohdoilla riittävästi liitäntöjä. Jakokeskuksessa oleva vikavirtasuojaus huolehtii sähkön katkaisusta vikatapauksessa.

Tilassa mahdollisesti ennestään olevat maadoittamattomat pistorasiat tulisi silloin sulkea ja niiden käyttö ehdottomasti kieltää.

Tämä esitelty ratkaisu sopii sellaisinaan ainoastaan tilapäiskäyttöön. Jatkuvaan käyttöön tilaan tulisi asennuttaa riittävästi sähkökapasiteettia.

Kuinka suuria ovat normaalista 16A pistorasiasta tulevan sähkön oikosulkuvirta ?

Oikosulkuvirta riippuu syöttävän muuntajan suuruudesta ja läheisyydestä. Pitkät nousujohdot alentavat oikosulkuvirtaa. Tavallisissa 16A pistorasioissa oikosulkuvirta on usein miten alueella 200-3000A. Pistorasiasta saatavan oikosulkuvirran on oltava niin suuri, että sulake laukeaa luotettavasti riittävän nopeasti. Pistorasioille sallitaan normaalisti enintään 0,4 sekunnin poiskytkentäaika tai vaihtoehtoisesti enintään 50 V kosketusjännite poiskytkentäajan ollessa pidempi. Tyypillisillä sulake / varokesuojilla vaaditaan tyypillisesti oikosulkuvirtaa vähintään toistasataa ampeeria tähän pääsemiseksi (tarkemmat arvot riippuvat suojatyypistä). Suurin mahdollinen oikosulkuvirta ei saa olla suurempi kuin sitä suojaavien sulakkeiden tai varokesuojien katkaisukyky. Oikosulkuvirran suuruus voidaan varmistaa mittaamalla asennukset asianmukaisella asennustesterillä.

Oikosulkuvirrat muualla sähköverkossa voivat olla paljon edellä mainittuja suurempia. Esimerkiksi taloon tulevan syöttöjohdon oikosulkuvirta voi olla 5-10 kA luokassa. Pääsulakkeiden katkaisukyvyn pitää olla riittävä katkaisemaan tämän suuruinen oikosulkuvirta.

Milloin laite on vahvavirta ja milloin se on heikkovirtalaite ?

Vahvavirtalaite on määräysten mukaan sähkölaite, joka voi aiheuttaa hengen-, terveyden- tai omaisuudenvaaran tai häiritä kohtuuttomasti ympäristöä. Heikkovirtalaite on sähkölaite, joka ei aiheuta edellä mainittuja vaaratilanteita.

Rajoja jännitteille ja virroille, jotka voivat aiheuttaa vaaraa, ei yleispätevästi voi ilmoittaa, koska sähkön vaarallisuus riippuu jännitteen tai virran vaikutusajasta ja taajuudesta sekä ympäristöolosuhteista. Esimerkiksi kaikki sähkölaitteet lämpenevät ja silloin on olemassa tulipalon vaara.

Sähköturvallisuusmääräykset sisältävät Kauppa- ja teollisuusministeriön antaman päätöksen ja Sähkötarkastuskeskuksen antamat tarkemmat määräykset päätöksen soveltamisesta sekä sitä täydentävät ohjeet ja selitykset. Sähköturvallisuusmääräykset koskevat vain vahvavirtalaitteita.

Vahvavirtalaitteet jaetaan jännitteen tehollisarvon perusteella:

• Suurjännitteinen on vahvavirtalaite, jossa käyttöjännite sen virtapiirin jonkin osan ja maan välillä on suurempi kuin 250V tai järjestelmän ollessa maasta erotettu virtapiirin kahden osan välillä on suurempi kuin 440V.
• Pienjännitteinen on vahvavirtalaite, jossa käyttöjännite sen virtapiirin kaikkien osien ja maan välillä on enintään 250V, tai järjestelmän ollessa maasta erotettu virtapiirin kahden osan välillä on enintään 440V.
• Suojajännitteinen on vahvavirtalaite, jossa virtapiirin kahden osan välinen nimellisjännite on vaihtosähköllä enintään 42V ja tasasähköllä enintään 60V sekä käyttöjännite (tyhjäkäyntijännite mukaan luettuna) vaihtosähköllä enintään 50V ja tasasähköllä enintään 75V ja jossa suuremman jännitteen esiintyminen virtapiirissä on tehokkaasti estetty.

Yleisessä sähkönjakelussa käytetty 400/230V kolmivaihejärjestelmä luokitellaan pienjännitteeksi, mutta on siitä huolimatta ihmiselle hengenvaarallinen. Suojajännitettä ei katsota hengenvaaralliseksi missään olosuhteissa.

Mitä ovat erilaiset sähkölaitteiden suojausluokat ?

Standardin SFS-EN 60950 "Tietotekniikan laitteiden ja sähkökäyttöisten toimistokoneiden turvallisuus" mukaiset suojausluokat ovat:

• Luokka "I": Kosketeltavat johtavat laiteosat on peruseristetty jännitteisistä osista, ja lisäksi suojamaadoitettu.
• Luokka "II": Kosketeltavat johtavat laiteosat on eristetty jännitteisistä osista peruseristyksen lisäksi lisäeristyksellä, tai vahvistetulla eristyksellä
• Luokka "III": Laite liitetään suojajännitteeseen, eikä siinä synny vaarallisia jännitteitä.

Huomio: Käytössä on vielä suojausluokan "0" laitteita joissa on vain peruseristys. Nämä ovat tarkoitettu käytettäväksi vain maasta ja muusta johtavasta ympäristöstä eristetyissä tiloissa, jolloin eristyksen pettäessä ei vielä synny välitöntä vaaraa. Erikoistapauksissa laitetta voi käyttää myös suojaerotusmuuntajaan liitettynä. Suojausluokan 0 asennuksia ja laitteita ei hyväksytä enää työ- ja toimistokäyttöön.

Sähkölaitteiden suojausta ulkoisia (pöly, kosketus, kosteus) vastaan käytetään tätä varten olevia symboleja ja IP-luokitusta. Jos sähkölaitetta on tarkoitus käyttää ulkona pitkäaikaisesti, sen on aina oltava rakenteeltaan vedeltä ja kosteudelta suojattu. Laitteen vesisuojauksesta kertoo merkintä laitteen rungossa olevassa arvokilvessä; joko pisaratunnus tai merkintä IP34, IP44, IP55 ja IP67.

Millaiset tilat ovat vaarattomia ja millaiset vaarallisia ?

Käyttöolosuhteet jaetaan tapaturman vaaran mukaan vaarattomiin, vaarallisiin, erittäin vaarallisiin ja räjähdysvaarallisiin.

Vaaralliseksi katsotaan esimerkiksi sellainen tila, jossa on johtava lattiapinta tai maahan yhteydessä olevia metallipintoja kuten pesupöytiä tai vesijohtoja. Suojausluokan on oltava vähintään I eli laitteiden on oltava suojamaadoitettuja.

Erittäin vaarallisissa olosuhteissa suojausluokan on oltava vähintään II eli laitteiden on oltava suojaeristettyjä.

Esimerkkinä mainittakoon, että yleensä olohuone on vaaraton, keittiö vaarallinen, kylpyhuone erittäin vaarallinen ja autotalli räjähdysvaarallinen tila.

Korkeamman suojausluokan laitteita saa aina käyttää, mutta se ei lisää turvallisuutta, jos rinnalla käytetään alemman luokan laitteita. Jos alkuaan vaarattomaksi luokiteltuun tilaan pitäisi syystä tai toisesta asentaa maadoitettu pistorasia, niin tilasta tulee vaarallinen ja tällöin määräysten mukaan pitää kaikkien pistorasioiden olla maadoitettuja sekä käytettävien laitteiden sen mukaisia.

Sähkön käyttäjille on annettu pistotulppia ja pistorasioita koskeva nyrkkisääntö: "saa panna jos sopii". Maadoitettu pistotulppa sopii maadoittamattomaan pistorasiaan, mutta ei päinvastoin. Suojaeristetyn laitteen pistotulppa sopii sekä maadoittamattomaan että maadoitettuun pistorasiaan.

Mitä sähköurakoitsijan on tarkastettava asennuksista ennen sen käyttöönottoa ?

Seuraava selostus perustuu Sähkö&Tele lehdessä numerossa 2/2003 olleeseen artikkeliin Sähköasennustestaukset:

Vuoden 2000 alussa rakennusten sähköasennuksia koskeva sähköturvallisuusmääräys A2-94 uudistui SFS 6000 sarjan standardeiksi.

Sähköurakoitsijan on suoritettava käyttöönottotarkastus jokaiselle rakentamalleen sähkölaitteistolle. Tarkastuksessa todetaan erilaisten mittausten ja testauksen sekä silmämääräisen tarkastuksen avulla, että asennukset on toteutettu oikein ja että ne ovat turvalliset. Käyttöönottotarkastus on dokumentoitava käyttöönottopöytäkirjaksi. Käyttöönottotarkastustesteri on turvallisin ja vaivattomin tapa tehdä dokumentoidusti lakien ja normien mukaiset mittaukset.

Käyttöönottotarkastuksen lisäksi sähkölaitteistolle on suoritettava puolueettoman osapuolen (valtuutettu tarkastaja tai laitos) toimesta varmennustarkastus. Varmennustarkastuksessa todetaan, että käyttöönottotarkastus on suoritettu asiallisesti ja testataan asennus vielä pistokokein. Käytössä olevalle sähkölaitteistolle on tehtävä määräaikaistarkastus luokasta riippuen viiden, kymmenen tai viidentoista vuoden välein. Tämä määräaikaistarkastusmääräys ei koske pelkästään asuinkäytössä olevaa rakennusta.

Millaisia testejä tehdään sähkölaitteiston käyttönottotestauksessa ?

Käyttöturvallisuustestauksessa tehtävät mittaukset vaihtelevat jonkun verran riippuen sähkölaitteiston tyypistä ja mitkä standardit sitä koskevat. Seuraavista esimerkeistä saa ainakin yleiskuvan asiasta.

Seuraava selostus perustuu Sähkö&Tele lehdessä numerossa 2/2003 olleeseen artikkeliin Sähköasennustestaukset:

Koneiden sähköturvallisuuden osalta tärkein standardi on SFS 60 204-1. Sen mukaan koneiden sähkölaitteistojen käyttöönotossa on testattava suojamaadoituspiirin jatkuvuus, eristysvastus, tehtävä jänitekoe ja suoritettava jäännösjännitemittaus. Mittaustulokset on dokumentoitava.

• Suojamaadoitustestaus: Suojajohtimen jatkuvuus todetaan PELV-teholähteestä johdetulla 10A ja 50 Hz koestusvirralla. Mittauksen kestoaika on vähintään 10 sekuntia. Mittaus on tehtävä PE-liittimen ja suojamaadoituspiirien eri pisteiden välillä.
• Eristysmittaus: Pääpiirin johtimien ja suojamaadoituspiirin välisen eristysvastuksen on oltava vähintään 1 Mohm mitattuna 500V tasajännitteellä.
• Jännitekoe: Sähkölaitteen on kestettävä kaikkien piirien, ei kuitenkaan PELV-jännitteellä tai sitä pienemmällä jännitteellä toimimaan tarkoitetuilla, ja suojamaadoituspiirien välillä koestusjännite 1 sekunnin ajan. Koestusjännitteen on oltava kaksinkertainen mitoitusjännitteeseen verrattuna, mutta vähintään 1000 volttia. Lisäksi koestusjännitteen taajuuden tulee olla 50 Hz, ja se on syötettävä vähintään 500 VA muuntajasta.
• Jäännösjännitemittaus: Jokaiselle jännitteelle alttiin johtavan osan jännite tulee laskea alle 60V viiden sekunnin kuluessa sähkön syötön katkaisusta.

Lääkintätilojen testauksessa on omat erityisstandardinsa. Sähköisten lääkintälaitteiden sähköturvallisuuden kannalta tärkein standardi on EN 60601-1 Sähkökäyttöiset lääkintälaitteet Osa 1: Yleiset turvallisuusvaatimukset. Sen mukaan lääkintälaitteista on mitattava ja dokumentoiva mm. suojajohtimen jatkuvuus, maavuotovirta, kotelovuotovirta, potilasvuotovirta ja potilaslisävirta. Vuotovirrat tulee mitata normaalitapauksissa ja erityisissä yhden vian tapauksissa. lääkintätilojen sähköturvallisuuden erityisvaatimukset määritellään standardissa EN 6000-7-701 Pienjänniteasennukset Osa 7: Erikoistilojen ja -asennusten vaatimukset luku 710: Lääkintätilat. Siinä vaaditaan mm. suojajohtimen jatkuvuuden mittaus 10-25A virralla.

Työmaakeskuksista on sähköturvallisuuden kannalta hyvä tehdä silmämääräinen tarkastus, mitata suojajohtimen jatkuvuus kaikkiin pistorasioihin sekä mitata eristysvastus. Myös vikavirtasuojakytkimien toiminta on syytä testata. Toiminnallisuuden kannalta on hyvä testata myös nolla- ja vaihejohtimien jatkuvuus suurehkolla virralla 10A/25A. Tällöin tulevat esille mahdollisesti esiintyvät huonot kontaktit.

Sähköturvallisuuden kannalta jatkojohdoille on hyvä tehdä silmämääräinen tarkastus, mitata suojajohtimien jatkuvuus sekä mitata eristysvastus kaikkien johtimien väliltä erikseen. On hyvä testata myös nolla- ja vaihejohtimien jatkuvuus suurehkolla virralla 10A/25A.

Seuraava selostus perustuu Fluken tiedotteeseen Sähköasennustarkastusten perusteet. Sen on tarkoitus olla yhteenveto yleisistä vaatimuksista. Kaikkia mahdollisia testejä ei ole mainittu listassa. Ennen mittaamista perehdy aiheeseen liittyvään standardijulkaisuun.

IEC 60364 ja sitä vastaavat kansalliset standardit Euroopan eri maissa, määrittelevät rakennusten kiinteille asennuksille asetetut vaatimukset. Suomessa voimassa oleva kansallinen standardi on SFS 6000. Näissä määräyksissä todetaan, että asennuksen tarkastus tulee tehdä seuraavin osin: Ensiksi silmämääräinen tarkastus ja sen jälkeen seuraavat mittaukset:

• Suojajohtimien, PEN-johtimien ja potentiaalintasausjohtimien jatkuvuus: Suojajohtimen jatkuvuusmittaus tehdään normaalisti syöttämällä matala testijännite (4-24V AC tai DC, virta vähintään 200 mA) ja mittaamalla sen avulla johtimien resistanssi.
• Eristysresistanssimittaus: Eristysresistanssi mitataan yleensä äärijohtimien ja maan väliltä. Mittauksen ajan kaikki lamput pitää poistaa ja siirrettävät laitteet irrottaa. Mittaukset suoritetaan 1000V, 500V tai 250V jännitteellä piirin nimellisjännitteestä riippuen. Yksivaihejärjestelmissä mittaukset tehdään normaalisti 500V testijännitteellä. IEC 60364.6.61 mukaisesti vastusarvojen tulisi olla yli 1 megaohmi 1000V jännitteellä, yli 0.5 megaohmia 500 voltilla ja yli 0.25 megaohmia 250 voltilla.
• SELV- ja PELV-piirien tai suojaerotettujen piirien erotus: SELV- ja PELV-piirien ja suurempijännitteisten piirien välinen eristysresistanssi on mitattava. Lisäksi SELV-piireistä on mitattava eristysresistanssi SELV-piirin ja maan väliltä.
• Lattia- ja seinäpintojen resistanssi: Lattia- ja seinäpintojen resistanssimittausta ei yleensä vaadita. Mikäli suojausmenetelmänä käytetään eristävää ympäristöä, tulee mittaus suorittaa. Vastus mitataan mittauselektrodin ja asennuksen suojajohtimen väliltä. Mittaus suoritetaan eristysvastusmittaustoiminnolla 500V tai 1000V DC jännitteellä.
• Syötön automaattisen poiskytkennän toiminta: TN-järjestelmässä mitataan silmukkaimpedanssi/oikosulkuvirta vikatilanteessa sekä käytettävän suojalaitteen ominaisuudet. TT-järjestelmässä mitataan maadoituselektrodin resistanssin mittaus paljaiden johtavien osien varalta sekä tarkastetaan suojalaitteen ominaisuudet (RCD-testi). IT-järjestelmässä mitataan tai lasketaan vikavirta.
• Napaisuus: Jos määräykset kieltävät yksinapaisen kytkinlaitteen asennuksen nollajohtimeen, pitää napaisuus testata, jotta voidaan varmistua, että tällaiset laitteet on kytketty ainoastaan vaiheeseen.
• Toiminta: Rajakytkinten, moottoriohjainten, moottorikäyttöjen ja lukitusten toiminta tulisi testata. Suojalaitteiden toimivuus täytyy testata oikean asennuksen ja säätöjen varmistamiseksi.

Harkinnanvaraisesti voi olla tarpeen suorittaa vielä seuraavat testit:

• Jännitelujuus
• Jännitteen alenema

Testauksissa IEC 60364.6.61:ssä viitataan IEC /EN 6155 -standardiin IEC/EN 61557:n perusvaatimukset. Eurooppalainen EN 61557 -normi määrittää eristysvastusmittauksissa ja muissa edellä kuvatuissa mittauksissa tarvittavia mittalaitteita. Yllä kuvatut mittaustavat ovat EIC 60364.6.61 referenssimenetelmiä. Muut mittausmenetelmät eivät ole poissuljettuja edellyttäen että niillä saadaan pätevät mittaustulokset. Vain henkilöllä, jolla on sopiva kokemus ja koulutus, turvallinen vaatetus ja oikeat testausvälineet, on pätevä IEC 60384.6.61 -mukaisiin sähköasennustesteihin.

Silmukkaimpedanssin mittaamiseen käytetään nimellistaajuuden (50 Hz normaalissa verkkosähkössä) suuruista taajuutta. Vikavirran määrittäminen on tärkeää, ettei sulakkeiden ja ylivirtakatkaisimien katkaisukykyä ylitetä. Maasilmukkaimpedanssin testauksessa mitataan mahdollisen vikavirtasilmukan resistanssi vaiheen ja suojamaan välillä. Sen tulee olla tarpeeksi pieni, jotta riittävä virta laukaisisi piirin suojalaitteen. Huomio: silmukkaimpedanssin mittaaminen voi laukaista vikavirtasuojan.

Perus RCD-testiin kuuluu laukaisuajan määrittäminen (millisekunteina) tuottamalla vikavirtaa piiriin.

Mitä eroa on suojaerotusmuuntajalla ja tavallisella erotusmuuntajalla ?

Erotusmuuntajan on tarkoituksena erottaa ensiö ja toisio galvaanisesti toisistaan. Käytännössä erillisillä käämeillä oleva muuntaja erottaa galvaanisesti ensiö - ja toisipuolen. Suojaerotusmuuntaja täyttää määrätyt speksit ensiön ja toision (ja muuntajan rungon) välisen eristyslujuuden suhteen. Ja sitten vielä jos se on sen ja sen normin mukainen niin normissa määritellään nämä arvot. Yleensä vaavittava eristyslujuus on vähintään kaksoiseristyksen luokkaa ja määräyksissä voi olla myös vaatimuksia muuntajan muulle rakenteelle vaarallisen vikaantumien todennäköisyyyden pitämiseksi pienenä (esimerkiksi vaatimus että ensiö- ja toisiokäämit tulee olla käämitty muuntajanssa omiin erotettuihin lokeroihinsa tms).

Mitä pitää ottaa huomion sähkölaitteita hankittaessa ?

Huomioi käyttöpaikka ja -tarkoitus kun hankit sähkölaitteita. Käyttöympäristöt asettavat erilaisia vaatimuksia sähkölaitteille. Esim. veden läheisyys asettaa sähkönjohtokykynsä vuoksi lisävaatimuksia sähkölaitteiden suojaukselle verrattuna esim. kuiviin tiloihin. Erilaisilla suojauksilla ja rakenteilla halutaan varmistaa sähkölaitteiden turvallisuus niissä käyttöympäristöissä, joihin laite on tarkoitettu.

Ulko- ja kosteassa tilassa käytettävät laitteet poikkeavat kuivassa huonetilassa käytettävistä laitteista. Sähkölaitteet kosteissa ja märissä tiloissa vaativat erityistä tarkkuutta hankinnassa. Sähkölaitteen kotelointi suojaa laitetta veden, kosteuden, pölyn yms. vaikutuksilta. Kotelointiluokka ilmaisee, millaisessa tilassa laitetta voi käyttää. Esimerkiksi märissä tiloissa käytetään roiskevedeltä suojattuja laitteita, jotka on varustettu IP-tunnuksella (mitä suurempi numero tunnuksessa, sitä parempi suojauksen taso). Jos laitteen arvokilvessä IP-tunnus merkintää ei ole, laite on tarkoitettu vain kuivassa sisätilassa käytettäväksi. Ulkokäyttöön tarkoitetuissa laitteissa IP-tunnus on yleensä IP 34 tai sitä suurempi (vanha vastaava merkitä on vesipisara kolmion sisällä).

Ulkona sähkö tulee ottaa aina roiskevedenpitävästä ulkopistorasiasta. Sisällä kosteissa tiloissa sähkö tulee ottaa samassa tilassa olevasta sen vaatimukset täyttävästä pistorasiasta (maadoitettu pistorasia aina).

CE-merkki on valmistajan vakuutus, että tuote täyttää Euroopan unionin asettamat vaatimukset. CE-merkin saaminen ei edellytä mitään pakollista ennakkotarkastusta, joten se ei varmasti takaa että laite on turvallinen. Laitteen mukana tulee olla kunnollinen käyttöohje kielellä jota ymmärrät.

Laitteen pistorasialiitännällä on myös vaikutusta missä sitä voi käyttää. Tavallisella pistotulpalla liitettävässä sähkölaitteessa on peruseristys, joka suojaa käyttäjää laitteen jännitteisiltä osilta. Laitetta saa käyttää vain niissä tiloissa, joissa on tavalliset pistorasiat. Vikatapauksessa laitteen kuori voi tulla jännitteiseksi ilman, että sitä voi havaita.

Suojaeristetyssä laitteessa on peruseristyksen lisäksi lisäeristys. Sen tarkoituksena on estää jännitteen pääsy kosketeltavissa oleviin osiin, jos peruseristys jostain syystä pettää. Suojaeristetyn sähkölaitteen tuntee sen liitäntäjohdon pistotulpasta sekä laitteessa olevasta merkistä (kaksi neliötä sisäkkäin). Suojaeristetyn laitteen voi kytkeä sekä tavalliseen että suojamaadoitettuun pistorasiaan.

Suojamaadoitetulla pistotulpalla liitettävän sähkölaitteen kosketeltavat metalliosat on kytketty suojajohtimen kautta maadoitukseen. Jos laite on kytketty suojamaadoitettuun pistorasiaan, vikatilanteessa (esim. eristyksen rikkoutuessa) laitteen kuoren tullessa jännitteiseksi vikavirta kulkee suojajohtimen kautta, sulake palaa nopeasti ja viallinen laite kytkeytyy irti sähköverkosta. Suojamaadoitetun laitteen voi kytkeä sekä tavalliseen että suojamaadoitettuun pistorasiaan.

Suojajännitteisen laitteen jännite on niin pieni, että kosketettaessa jännitteisiä osia ei synny hengenvaaraa. Suojajännite saadaan aikaan erillisellä suojamuuntajalla, joka voidaan liittää sekä tavalliseen että suojamaadoitettuun pistorasiaan. Suojajännitteisiä laitteita ovat esim. sähkölelut ja jotkun pienitehoiset ulkovalot (jännite enintään 25 V).

Nykyisin rakennettavissa asunnoissa on vain suojamaadoitettuja pistorasioita. Myös myytävät sähkölaitteet ovat nykyisin suojaeristettyjä tai suojamaadoitettuja. Suojajännitteiset laitteet on toimitettu tyypillisesti suojaesitetyillä suojamuuntajalla.

Millaista jatkojohtoa pitää käyttää ulkotiloissa ?

Kun käytät sähkölaitteita ulkona, niin käytä ulos asennettuja roiskevedenpitäviä suojamaadoitettuja pistorasioita ja jatkojohtoja. Älä käytä jatkojohtoja, joiden johto tai kalusteet ovat vioittuneita.

Jos ulos ei ole asennettu pistorasioita, niin sisältä sähköä ottaessasi käytä ainoastaan maadoitettuja pistorasioita. Vikavirtasuojan käyttäminen syöttävässä pistorasiassa lisää turvallisuutta sähkön ulkokäytössä. Jos ulkopistorasiaa ei ole suojattu vikavirtasuojalla, niin erillinen pistorasiaan liitettävä vikavirtasuoja on hyvä turvavaruste.

Pihalla on yleensä käytettävä roiskevedentiiviitä jatkojohtoja (IP34- tai "kolmion sisällä oleva pisara"-tunnus). Ulkona käytettävän jatkojohdon poikkipinta-alan on oltava vähintään 1,5 mm^2. Kuivissa olosuhteissa voidaan myös ulkona tilapäisesti käyttää sisäkäyttöön tarkoitettuja suojamaadoitettuja jatkojohtoja.

Jatkopistorasiat on suojattava vesiroiskeilta muovilla tai muulla sadesuojalla. Huolehdi myös, ettei johto eikä varsinkaan jatkopistorasia jää vesilammikkoon. Varmin ratkaisu on nostaa johdon jatkokset aina vähän irti maasta (laudan päälle, ripustetaan tms.).

Kelalla olevat johdot on vedettävä auki käytön ajaksi, jos niihin kytketään paljon tehoa kuluttavia laitteita. Kelalla oleva jatkojohto lämpiää hyvinkin paljon käytettäessä suuritehoisia laitteita, koska kelalla oleva johto ei pääse kunnolla jäähtymään. Tyypillisesti kelattuna ulkokäyttöön tehdyt 1,5 mm^2 kaapelit kestävät vain hiukan reilun 1000 W läpimenevän tehon, kun auki kelattuna samainen kaapeli kestää 3500 W tehon.

Jos joudut viemään johdon ajoreitin poikki, suojaa se esimerkiksi lautakourulla. Suojaamattoman kaapelin yliajo voi vaurioittaa kaapelia.

Älä käytä muovieristeisiä johtoja kylmällä säällä ulkona. Muovi kovettuu ja haurastuu kylmässä (pakkasessa). Jos jatkojohtoa joudutaan käyttämään kylmässä, täytyy valita pakkasta kestävä kaapelityyppi. Jos jatkojohtoa käytetään pakkasoloissa, kannattaa valita pakkasen kestävä kumikaapeli.

Vältä yli 50 metrin pituisia vetoja normaaleille 1,5 mm^2 jatkojohdoilla, koska näin pitkissä vedoissa johdoissa tulee jo tuntuvasti häviöitä ja maadoitusjohtimien resistanssi voi kasvaa niin suureksi, että pelkkä sulakesuojaus ei välttämättä toimi oikosulkutilanteessa riittävän tehokkaasti estämään vaarallisten jännitteiden syntymisen laitteiden runkoihin. Lisäksi virtaa kuljettavien johtimein jännitehäviöt voivat muodostua tuntuvan suuriksi, jolloin isolla kuormalla johdon päässä ei olekaan enää lähelekään täyttää verkkojännitettä. Jos tarvitset yli 50 metrin jatkojohtovetoja, niin pyydä jotain sähköalan ammattilaista laskemaan, kuinka paksun kaapelin tarvitset tilanteeseesi ja täytyykö käyttää jotain lisäsuojaa (esim. vikavirtasuoja) normaalien sulakkaiden/varokkeiden lisäksi.

Mikä on vikavirtasuojakytkin ?

Vikavirtasuojakytkin on herkkä suojalaite, joka täydentää sulakkeiden antamaa suojausta vaarallisissa käyttöolosuhteissa. Vikavirtasuojakytkin (30 mA) laukaisee virtapiirin nopeasti jännitteettömäksi, mikäli sähkölaitteisiin tai -johtoihin syntyy alkava eristysvika, josta aiheutuu ihmiselle vaarallinen vuotovirta. Tavallinen sulake ei tällaista pienivirtaista vikaa pysty havaitsemaan ja laukaisemaan. Sillä hetkellä, kun vikavirran määrä saavuttaa vaarallisen rajan tai ylittää sen, katkaisee vikavirtasuoja virran syöttön hyvin nopeasti (sekunnin murto-osissa). Näin pahimmassa vikatilanteessa ihminen ei saa kuin pienen sähköiskun ennen kuin virta katkeaa. Vikavirrat voivat siirtyä maahan myös muilla tavoin kuin ihmisten tai eläinten välityksellä, esim. pintapurkausvirtoina rakennuksen osissa. Tällöin on aina olemassa tulipalon vaara.

Vikavirtasuojan toimintaperiaate on seuraava: Sähkölaitteen toimiessa normaalisti, on siihen menevä ja siitä ulostuleva sähkövirta yhtä suuri. Eroja sisää nmenevän ja ulostulevan sähkövirran välillä syntyy silloin, kun tapahtuu vikavirtailmiö. Vikavirtasuojakytkin valvoo sähkölaitteeseen tulevan ja siitä poistuvan virran määrää. Niin kauan kuin nämä määrät ovat yhtä suuria, sähkövirta pääsee kulkemaan esteettä. Mikäli sähkövirrasta siirtyy osa vikavirtana maahan, havaitsee vikavirtasuojakytkin tällöin eron sisään tulevan ja poistuvan virtamäärän välillä. Sillä hetkellä, kun vikavirran määrä saavuttaa vaarallisen rajan tai ylittää sen, katkeaa virransyöttö. Vikavirtasuojakytkimen sydän on erittäin tarkasti toimiva ja hyvin nopea magneettilaukaisija tai tätä vastaava elektroninen relettä ohjaava kytkentä.

Vikavirtasuojakytkimiä on saatavana sähkötauluun asennettavina, pistorasiaan sisään rakennettuina, pistorasian ja kuorman väliin asennettavina ja jatkojohtoon sisään rakennettuina versioina. Vikavirtasuoja maksaa tyypillisesti noin 20-40 Euroa (tarjouksesta voi joskus saada jopa 10 Eurolla pistorasiaan liitettäviä vikavirtasuojia, jotkut pistorasioiden sisään rakennettut smallit voivat maksaa jopa yli 100 euroa). Vikavirtasuojan rakenteen tulee vastata käyttöolosuhteita. Lisäominaisuuksia ovat esim. pakkaskestoisuus, sysäysvirtakestoisuus ja sieto pulssimaiselle tasavirralle, jota jotkin elektroniset laitteet aiheuttavat.

Käytetäänkö sähköasennuksissa vikavirtasuojia?

Vikavirtasuojakytkin vaaditaan uusissa sähköasennuksissa mm. pesutilojen asennuksille, ulkopistorasioille 20 ampeerin nimellisvirtaan saakka, maa- ja puutarhatalouden tuotantotilojen pistorasioille ja palosuojaksi muille asennuksille. Vikavirtasuojan nimellisen toimintavirran tulee olla enintään 30 mA, palosuojan osalta kuitenkin enintään 500 mA.

Vanhemmissa asennuksissa vikavirtasuojia ei ole yleensä käytetty. Jos käytät laitteita vaarallisessa ympäristössä (esimerkiksi ulkona), niin käytä lisäsuojana, jos mahdollista, erillistä pistorasiaan asennettavaa tai jatkojohdossa olevaa vikavirtasuojakytkintä.

Kun vikavirtasuojakytkin toimii, mitä teen ?

Vikavirtasuojakytkimen toiminta on merkki siitä, että virtapiirissä on liian suuri vuoto- tai vikavirta. Tämä voi aiheutua yksittäisen laitteen viasta tai likaantumisesta. Toiminnan voi aiheuttaa myös se, että piiriin on kytketty liian monta laitetta. Tällöin laitteiden yhteinen vikavirta aiheuttaa laukaisun. Vikakohteen selvittämiseksi irrotetaan pistotulppaliitäntäiset laitteet verkosta. Vikavirtasuojakytkin suljetaan. Jos se laukeaa heti uudestaan, on vika kiinteässä asennuksessa. Tällöin on käännyttävä sähköalan ammattilaisen puoleen. Jos taas vikavirtasuojakytkin pysyy kiinni, jää vika pistotulppaliitäntäisten laitteiden puolelle. Kun ne liitetään verkkoon kukin erikseen vuorollaan, selviää viallinen laite. Jos mikään yksittäinen laite ei aiheuta laukaisua, on vika mahdollisesti laitteiden määrässä. Jo yksittäinen laite, esim. vanha pesuvesien kastelema pesukone, saattaa riittää laukaisun aiheuttamiseen. Jos normaali puhdistus ei auta, on laite vietävä sähköalalla ammattitaitoisen puhdistettavaksi ja korjattavaksi.

Miten voi lisätä työmaan sähköturvallisuutta ?

Työmaa-aikaisen sähköistyksen toteuttamisessa kannattaa selvittää eri vaihtoehdot ja toteuttaa sähköistys heti alussa järkevällä järjestelyllä, niin ei tarvitse turvautua vaarallisiin virityksiin. Rakennustyömailla olosuhteet ovat sähkön käytön kannalta tavallista vaarallisemmat, ja siksi sähkölaitteiden käyttöön ja suojalaitteiden valintaan liittyy lisävaatimuksia. Rakennusvaiheessa sähköllä toimivien laitteiden sähköjohdot joutuvat helposti alttiiksi mekaanisille rasituksille ja laitteet tekemisiin veden kanssa.

Rakennustyömaiden vaativat olosuhteet edellyttävät sähkölaitteilta ja sähköjohdoilta tavallista suurempaa mekaanista lujuutta, mikä on otettava huomioon laitteita ja jatkojohtoja valittaessa. Käytössä olevat laitteet ja johdot on syytä tarkastaa säännöllisin väliajoin.

Vedenkestävyyden osalta laitteiden on useimmiten oltava vähintään roiskevedenpitäviä, mikä käy ilmi arvokilven IP-merkinnästä (IP 34 tai suurempi) taikka tunnuksesta, jossa on pisara kolmion sisällä.

Sähköturvallisuuden varmentamiseksi on rakennustyömailla suositeltavaa käyttää lisäsuojalaitteena vikavirtasuojakytkintä. Uusien työmaakeskusten pistorasioiden on jo useiden vuosien ajan täytynyt olla varustettuja vikavirtasuojakytkimillä. Vanhoja työmaakeskuksia on saanut toistaiseksi käyttää, mutta niidenkin pistorasiat on muutettava vikavirtasuojakytkimillä varustetuiksi v. 1999 loppuun mennessä. Yksi- ja kolmivaiheiset 10 A ja 16 A pistorasiat on aina varustettava vikavirtasuojakytkimillä.

Mikäli rakennustyömaalla ei käytetä työmaakeskuksia, vaan sähkö otetaan olemassa olevasta kiinteistöstä, voidaan käyttää siirrettäviä, pistorasiakohtaisia vikavirtasuojakytkimiä.

Sähkön turvallinen käyttö työmailla kannattaa varmistaa edellä mainituilla varotoimenpiteillä sekä riittävällä opastuksella ja perehdytyksellä erilaisissa työkohteissa työskenteleville henkilöille. Teknisen turvallisuuden lisäksi tarvitaan oikeita turvallisuusasenteita.

Seuraavassa vielä otteita Työterveyslaitoksen julkaisusta Sähkölaitteet. 33§ Rakennustyön aikaiset sähkötyöt (VNp 629/1994):

Sähköturvallisuuslain mukaan sähkölaitteiden korjaus- ja huoltotöitä sekä sähkölaitteistojen rakennus-, korjaus-, huolto- ja käyttötöitä saa tehdä seuraavilla edellytyksillä:

• 1. töitä johtamaan nimetään luonnollinen henkilö, jolla on riittävä kelpoisuus (töiden johtaja);
• 2. itsenäisesti töitä suorittavalla ja valvovalla luonnollisella henkilöllä on riittävä kelpoisuus tai muuten riittävä ammattitaito; sekä
• 3. käytössä on töiden tekemisen kannalta tarpeelliset tilat ja työvälineet sekä sähköturvallisuutta koskevat säännökset ja määräykset.

Muita otteita:

• Työmaalla tehtävissä väliaikaisissa asennuksissa edellytetään vähintään sähköpätevyys 3:a.
• Mikäli kiinteitä asennuksia halutaan ottaa työmaakäyttöön, on niille tehtävä käyttöönottotarkastus. Tarkastuksen tekee sähköurakoitsija.
• Sähkölaitteessa on oltava CE-merkintä osoituksena sen kelvollisuudesta.
• Sähkölaitteiden rakenteen ja sijainnin tulee vastata käyttöpaikan laatua. Rakennustyömaalla laitteet ovat alttiina erityisesti mekaanisille vaaroille.
• Sähkön käyttö ja valaistus edellyttävät sähkösuunnittelua.
• 33 § 2 mom. Sähkölaitteet, kuten kaapelit, jakokeskukset sekä valaisinkalusteet on sijoitettava siten, etteivät ne helposti rikkoonnu eivätkä aiheuta kompastumisen tai sähköiskun vaaraa.
• Kulkuteillä lojuvat kumikaapelit (liitäntäjohdot) tulee sijoittaa sisätiloissa seinälle tai kerätä nippuun kulkutien reunalle. Oviaukoissa on huolehdittava tarvittavasta suojauksesta kaapelien vaurioitumisen estämiseksi.
• Myös jakokeskukset on laitettava seinälle tai sen viereen sisätiloissa. Ne on tarvittaessa suojattava mekaanisilta vaaroilta lisäsuojuksin. Niiden on sijaittava lukitussa tilassa tai niiden kytkinten on oltava lukittavissa auki - asentoon.
• Pistorasiat sijoitetaan vähintään 1,7 metrin korkeuteen, elleivät ne ole lukitussa tilassa tai ellei työmaalle ole asiattomilta pääsy kielletty.
• Valaisinkalusteet (muut kuin käsivalaisimet), joissa hehkulamppu ei ole suojakuvun ympäröimä, on sijoitettava vähintään 1,7 metrin korkeudelle ja yleisen kulkutien yläpuolella vähintään 2 metrin korkeudelle, elleivät ne ole suojajännitteisiä tai suojaerotettuja. Korkeuden on oltava vähintään 5,5 metriä moottoriajoneuvoilla liikennöidyn paikan yläpuolella.
• 33 § 3 mom. Ajoteillä olevat kaapelit on joko suojattava tarkoituksenmukaisella tavalla ajoneuvojen aiheuttamilta rasituksilta tai ripustettava riittävän korkealle
• Kaapeleita ei tulisi sijoittaa maan pinnalle yleensä lainkaan, koska ne joutuvat rikkoutumisvaaralle alttiiksi. Ainakin ne tulisi kerätä nipuiksi ja merkitä näkyvästi. Kulkutien poikki menevät kaapelit tulee suojata mekaanisilta vaurioilta.
• Eristepäällysteisen pienjänniteilmajohdon etäisyyden maan pinnasta on oltava vähintään 3 metriä, moottoriajoneuvoliikenneväylillä vähintään 5,5 metriä, maankaivu- tai -siirtokoneen kulkutiellä tarvittaessa enemmänkin.
• Kumikaapeleiden suurin sallittu jänneväli on 15 metriä ja muovieristeisen johtimen 30 metriä.
• Sahatun pylväspuutavaran minimikoko on 125 mm x 125 mm. Pienjänniteriippujohdon voi kiinnittää työmaalla kasvavaan puuhun, jos puun paksuus kiinnityskohdassa on vähintään 130 mm.
• 33 § 4 mom. Milloin työmaalla tai sen läheisyydessä on sellaisia eristämättömiä johtoja, joita ei voida työn ajaksi siirtää tai saattaa jännitteettömiksi, on välillinen ja välitön sähkötapaturman vaara estettävä suojarakenteilla tai muilla keinoin. On huolehdittava siitä, että suojaetäisyyksiä ei aliteta myöskään nostokoneiden ja vastaavien muiden laitteiden liikkuessa
• Sähköalan ammattitutkintoa vailla olevien henkilöiden työskennellessä paljaiden, jännitteisten osien lähellä on oltava vähimmäisetäisyys (esimerkiksi 2 metriä paljaasta pienjännitejohdosta, 0.5 metriä riippujohdosta, suuremmilla jännitteillä enemmän 3-5 metriä)
• Työskenneltäessä jännitteisen ilmajohdon lähellä sellaisella liikkuvalla tai siirrettävällä työkoneella (kaivinkone, puominosturi, työlava-auto jne.), jonka ulottuman suuruus riippuu sen kuljettajan ohjaustoimenpiteistä, on vähimmäisetäisyys sama kuin henkilön työskennellessä johdon vieressä.
• Työskentely jännitteisen johtimen yläpuolella on työkoneella yleensä kielletty.

Sähköverkko

Misten sähköyhtiön toimittama sähkövirta toimitetaan asiakkaalle ?

Suomessa voimalaitoksilla tuotettu ja ulkomailta ostettu sähköenergia siirretään tukkutoimituksina verkkoyhtiöille, sähkönmyyjille ja teollisuudelle kanta- ja alueverkkojen avulla.

Kantaverkko koostuu 400, 220 ja tärkeimmistä 110 kV:n voimansiirtojohdoista sähköasemineen. Kantaverkosta sähkö siirtyy alueverkkoihin. Alueverkko puolestaan käsittää valtaosan 110 kV:n johdoista sekä 45 ja 30 kV:n johdot sähköasemineen. Jakeluverkkojen välityksellä jaetaan sähköä pienille ja keskisuurille sähkönkäyttäjille. Jakeluverkot käsittävät 20 kV:n ja sitä pienempi jännitteiset johdot ja muuntamot. Sähköasemat muodostavat kanta- ja alueverkkoihin kohtia, joissa eri jännitteiset voimajohdot yhtyvät. Sähkö- eli kytkinasemat koostuvat muuntajista ja muista verkonhallintavälineistä. Voimansiirtojärjestelmässä muuntaja on epäjatkuvuuskohta, jossa jännite ja virta muuttuvat. Sähköasemien muuntajat muuttavat verkon eri jännitetasoja toisikseen, tyypillisesti 110 kV jännitettä 20 kV jännitteeksi. Jakelumuuntamot muuntavat jakeluverkkojen siirtojännitteet sähkönkuluttajien käyttöön soveltuvaksi pienjännitteeksi. Jakelumuuntamoiden jännitteet Suomessa ovat 20/0,4 kV tai 10/0,4 kV.

Sähköyhtiö voi siirtää sähköä asiakkailleen omilta sähkölaitoksiltaan sekä kantaverkosta. Sähkö siirretään yleisimmin 110 kV jännitetasolla paikallisen sähköyhtiön sähköasemille, joissa jännite muunnetaan tavallisen 20 kV jakeluverkon jännitteeseen. Sähkö jatkaa matkaa sähköasemilta jakeluverkon maakaapelien ja ilmajohtojen kautta asiakkaita lähellä oleviin muuntamoihin, joissa 20 kV:n jännite muunnetaan 400V/230 V:n jännitetasolle. Muuntamoilta sähkö siirretään pienjänniteverkossa asiakkaiden kiinteistöihin.

Sähkön tuottaminen ja siirtäminen on monimutkainen prosessi. Sähköä ei voi varastoida, joten sitä pitää tuottaa joka hetki juuri tarpeen mukainen määrä. Tämä asettaa vaatimuksia sähköntuotannolle, sähköverkon rakentamiselle, käytölle ja valvonnalle.

Miten sähkö tuotetaan sähköverkkoon ?

Normaalissa sähkövoimalassa on voimakone, joka tuottaa mekaanista tehoa. Tämä voimakone voi toimia esimerkiksi öljyllä, hiilellä, ydinenergialla tai muulla vastaavalla tekniikalla. Generaattori muuttaa sähkövoimalaitoksen voimakoneen antaman mekaanisen tehon sähkötehoksi ja luovuttaa sen sähköverkkoon. Sähköenergian tuotannossa käytetään yleisesti tahtigeneraattoreita. Voimalaitosten generaattorit ovat yleensä kolmivaihekoneita ja ne on kytketty tähteen.

Mitä on sähkön laatu ?

Sähkön laatu muodostuu kahdesta osatekijästä, sähköverkon käyttövarmuudesta ja jännitteen laadusta. Sähkönkäyttäjän kannalta tärkein sähkön laatutekijä on sähköverkon toimitusvarmuus. Sähköverkon sähkön laatua valvotaan jatkuvasti. tandardi määrittelee jakelujännitteen ominaisuudet pien- ja keskijänniteverkon normaaleissa käyttöolosuhteissa. Jännitteen laatu koostuu monesta osatekijästä, joita ovat mm. taajuus, jännitetasojen vaihtelu, nopeat jännitevaihtelut, harmoniset yliaaltojännitteet, epäsymmetria, signaalijännitteet, jännitekuopat, epäharmoniset yliaaltojännitteet, käyttötaajuiset ylijännitteet ja transienttiylijännitteet. Sähkön laatuun vaikuttavat sähkön tuotanto-, siirto-, jakeluverkon ominaisuudet ja asiakkaiden verkkoon liittämät laitteet.

Sähköverkossa esiintyy toisinaan vikoja. Vikoja aiheuttavat ilmastolliset ylijännitteet, laitteiden toimintahäiriöt tai virhetoiminnot, inhimilliset erehdykset tai ylikuormitukset. Vika saattaa johtaa häiriöön joka ilmenee sähkön jakelun joko täydellisenä tai osittaisena katkeamisena. Vikatilanteiden tyypillisiä aiheuttajia ovat yleensä myrsky, ukkonen ja maankaivutyöt.

Paikannettaessa jakeluverkon vikaa sähkö voidaan joutua kytkemään hetkittäin useita kertoja päälle ja pois. Keskeytykset kestävät minuuteista pariin tuntiin. Vikatilanteissa keskeytykset ovat yleensä paikallisia rajoittuen pienelle alueelle, kiinteistöihin tai vain yhteen taloon.

Lyhyet jännitekatkot kestävät alle sekunnista pariin minuuttiin. Alle sekunnin pituiset jännitekatkot, "räpsyt", näkyvät valaistuksen välähdyksenä. Sähköaseman katkaisijan jälleenkytkentäautomatiikka yrittää poistaa vian verkosta katkaisemalla sähköt pois ja kytkemällä ne taas päälle. Tämä onnistuu yleensä yli 90%:sti. Jos vika ei poistu, jää jakeluverkon osa ilman sähköä.

Tyypillisiä jännitteen laadun ongelmia ovat jännitekuoppa ja jännitepiikki. Jännitekuoppa on lyhyttä sähkökatkoa muistuttava ilmiö. Tällöin jännite laskee hyvin lyhyeksi ajaksi, mutta ei katkea kokonaan. Jännitekuopan voi havaita esimerkiksi hehkulampun himmentymisenä tai välkyntänä. Jännitekuoppia aiheuttavat yleensä suurien kuormien päälle kytkentä kuten suuren moottorin käynnistyminen, teholtaan suuren lämmityspatteritermostaatin kytkeytyminen tai hitsauslaitteiden käyttö. Pahimmillaan jännitekuopat voivat aiheuttaa elektroniikkalaitteiden toimintahäiriöitä. Jännitepiikki on kestoltaan erittäin lyhytaikainen jännitetason hetkellinen nousu. Suuria jännitepiikkejä sähkö- ja puhelinverkkoon voi aiheuttaa salamanisku ukkosella. Jos sähkö- ja puhelin verkko on toteutettu ilmajohdoin, on jännitepiikkien todennäköisyys ja niiden aiheuttamat laitevauriot ukkosella todennäköisimpiä, kuin maakaapeliverkossa. Kaupungeissa kaapeliverkon alueella ukkosen aiheuttamien jännitepiikkien vaara on paljon pienempi.

Miksi sähköt katkeavat joskus ?

Sähköverkko on monimutkainen, teknisesti haastava ja alueellisesti laaja järjestelmä, jonka täytyy toimia todella luotettavasti että sähkökatkoksilta voidaan välttyä. Edelleen monissa maassa sähköjen katkeaminen päivittäin on pikemminkin sääntö kuin poikkeus. Suomessa laajat sähkökatkot ovat harvinaisia, mutta joskus sähköt kuitenkin katkeavat.

Tässä muutamia syitä miksi sähköt katkeavat joskus:

• Voimalinjat ovat alttiita salamaniskuille. Salamanisku aiheuttaa sen, että tämä linja joudutaan irrottamaan hetkellisesti verkosta.
• Yleisimmät syyt kaapeloidun keskijänniteverkon häiriöihin ovat maan kaivaminen, eläimet ja maan painuminen.
• Eläimet aiheuttavat vuosittain useita sähkökatkoja joutuessaan ilmajohtoina kulkevan keskijänniteverkon jakelumuuntajiin.
• Myrskyn kaatamat puut aiheuttavat linjoille kaatuessaan sähkökatkoksia.
• Esimerkiksi kaukolämpö- ja vesiputkien vuotojen korjaamista varten voi olla työturvallisuuden takia tarpeen sammuttaa sähköt läheltä
• Sähköverkon komponenttien vikaantuminen aiheuttaa häiriöitä.
• Pienjänniteverkon jakokaappeihin kohdistuu toisinaan ilmivaltaa (niihin murtaudutaan ja sulakkeita revitään irti)
• Joissain tilanteissa sähköverkossa voi olla enemmän energiaa kuluttavia kuormia kuin sinne pysytään syöttämään tehoa. Tällainen tilanne voi johtaa koko sähköverkon tai sen osien "kaatumiseen".

Sähkökatkoksista laaditaan vuosittain tilastoja joissa eritellään eri syistä aiheutuneet katkokset ja niiden pituudet. Sähkökatkoksia oli taajamissa vuonna 2002 keskimäärin vain 1,21 tuntia vuodessa, kun sama luku maaseudulla on 4.58 tuntia.

Mikä on oikosulku ja maasulku ?

Oikosulku tarkoittaa jännitteellisten osien välistä johtavaa yhteyttä muun kuin sähkölähteen tai kuormituksen kautta. Oikosulun aiheuttamiin haittoihin kuuluvat mm. käyttökeskeytykset, laitteiden lämpeneminen, voimat, valokaari (palovammat), vaarajännitteet, paine ja kaasut. Oikein suojatussa verkossa oikosulkutapaus selviää nopeasti, kun oikosulun synnyttämä suuri virta laukaisee verkon ylijännitesuojat (yleensä sulakkeet tai johdonsuojakatkaisijat matalajänniteverkoissa). Tavallisimmat epäsymmetriset viat ovat yksivaiheinen oikosulku eli maasulku sekä kaksivaiheinen oikosulku. Yksivaiheinen oikosulku voi syntyä esimerkiksi vaihejohtimesta nolla- tai maadoitusjohtimeen. Kaksivaiheinen oikosulku on oikosulku kahden kolmivaihejärjestelmän johtimen välillä. Vastukseton kolmivaiheinen oikosulku on suurivirtaisin kolmivaihejärjestelmän vika (vikavirta tyypillisesti suuruudeltaan usein 10...40 -kertainen nimelliseen kuormitusvirtaan verrattuna).

Sähköturvallisuusmääräyksissä maasulku on määritelty käyttömaadoittamattoman virtajohtimen ja maan tai maahan johtavassa yhteydessä olevan osan väliseksi eristysviaksi. Käyttömaadoitetussa verkossa maasulku on luonteeltaan yksivaiheisen oikosulun kaltainen. Maasulkuilmiö poikkeaa olennaisesti oikosulusta silloin, kun verkon tähtipistettä ei ole maadoitettu. Verkkoon tulee tällöin haitallinen epäsymmetria, mutta ei kovin suurta vikavirtaa. Maasulkuvirran suuruus riippuu yhtenäisen verkon johtopituudesta, johtolajin maakapasitanssista ja vikavastuksesta.

Kolmivaiheisia verkkoja rakennetaan kolmella erilaisella maadoitustavalla:

• Maasta erotetussa verkossa ei ole erityistä kytkentää maahan, ja verkon kaikki tähtipisteet on eristetty maasta. Verkon nollaimpedanssi (impedanssi maahan) on tällöin hyvin suuri, sillä se muodostuu ainoastaan johtojen maakapasitansseista (vastaa että tähtipisteet on kytketty maahan hyvin suuren impedanssin välityksellä maahan).
• Sammutetun verkon tähtipiste on maadoitettu sellaisen kuristimen kautta, että se kompensoi johtojen maakapasitanssien kautta kulkevan maasulkuvirran.
• Maadoitetussa verkossa suurin osa verkon tähtipisteistä on maadoitettu joko suoraan tai pienen impedanssin kautta. Maadoitetun verkon maasulkuvirta on lähes aina oikosulkuvirran suuruinen ja suojaus on helppo toteuttaa. Verkkoa kutsutaan myös käyttömaadoitetuksi.

Maadoitetussa verkossa maasulku ei aiheuta merkittäviä käyttötaajuisia ylijännitteitä, kun taas maasta erotetuissa ja sammutetuissa verkoissa se on yleisin käyttötaajuisten ylijännitteiden aiheuttaja. Esimerkiksi 20 kV ja 110 kV verkoissa yksivaiheinen maasulku on yleisin vikailmiö.

Suomessa kantaverkon (400 ja 220 kV) kaikki tähtipisteet on maadoitettu, kun taas 110 kV:n alueverkossa tähtipisteen maadoittaminen on yleensä vain osittainen. Keskijänniteverkko (10 ja 20 kV) on joko sammutettu tai maasta erotettu ja 0,4 kV jakeluverkko on käyttömaadoitettu.

Mitä eroa on watilla ja volttiampeerilla ?

Watti kuvaa ns. pätötehoa, joka voidaan ymmärtää sähkölähteestä kulutuskojeeseen 'sähkön kuluttajan hyödyksi' siirtyvänä tehona.

Volttiampeeri kuvaa näennäistehoa, eli tässä tapauksessa muuntajaan menevän virran ja jännitteen tehollisarvojen tuloa.

Kun virran ja jännitteen vaihekulmat ovat samat (resistiivisellä kuormalla) kummatkin tehot ovat saman Kun virralla ja jännitteellä on erisuuruiset vaihekulmat (induktiivinen kuorma), ovat pätö- ja näennäistehot erisuuruiset. Näennäistehon [VA] suhde pätötehoon [W] riippuu kuorman tyypistä.

Mikä määrää millaista sähköä pistorasiasta tulee ulos ?

Jakelujännitteen rajat määrittelee standardi EN 50 160. Samainen standardi asettaa mittaukselle tarkat rajat millä ja miten asiat pitää mitata. Verkkojännitepistorasiasta saatava nimellisjännite on kykyään 230V. Se vaihtelee tyypillisesti joitakin prosentteja nimellisestä jännitteestä ja voi joissain tilanteissa heittää siitä jopa ±10 %.

Millaista on kolmivaihevirta ?

Kolmivaihevirrassa on kolme eri vaiheessa (sinimuotoista) vaihtojännitettä syöttävää vaihejohdinta. Vaiheiden välillä on 120 asteen vaihesiirto. Tämä tarkoittaa 50 hertsillä sitä, että vaiheiden välillä on 20ms/3 'aikaero'. Eli jos yhdellä vaiheella on positiivinen huippu nyt, oli toisella huippu 6.7ms sitten ja kolmannella tulee olemaan huippu 6.7ms päästä.

Kolmivaihejärjestelmiä on olemassa erilaisia.

Tähtikytketyssä (Y) kolmivaihejärjestelmässä generaattorin tai jakelumuuntajan ulostulon vaihekäämien loppupäät on yhdistetty yhteiseen tähtipisteeseen N. Tähtipisteiden välinen johdin on nollajohdin ja muut johtimet ovat ääri- eli vaihejohtimia. Järjestelmän ollessa symmetrinen (eli kaikkia vaiheita kuormitetaan tasaisesti ja/tai kuormat kytketty vain aiheiden välille) nollajohtimen voi jättää pois. Tähtikytkettyjä kolmivaihejärjestelmiä on olemassa sekä nollajohtimelle että ilman nollajohdinta.

Kolmiokytketyssä (D) kolmivaihejärjestelmässä generaattorin tai jakelumuuntajan ulostulon vaihekäämien loppupäät on yhdistetty seuraavan vaihekäämin alkupäähän eli vaihekäämit on kytketty sarjaan. Muodostuu käämien kolmiokytkentä, jossa on kolme vaihejohdinta mutta ei olleenkaan nollajohdinta. Kolmiokytketyssä kolmivaihejärjestelmässä kuormat kytketään vaihejohtimien välille eikä nollajohdinta tarvitsevia kuormia voida käyttää.

Kolmivaihejärjestelmässä jännitteitä muutetaan muuntajalla kuten yksivaihejärjestelmässä, mutta muuntaja on kolmivaihejärjestelmälle suunniteltu kolmivaihemuuntaja. Kolmivaihemuuntaja saadaan kytkemällä yhteen kolme yksivaihemuuntajaa, joista jokainen muodostaa yhden kolmivaihemuuntajan vaiheen. Kolmivaihemuuntajan vaihekäämit kytketään joko tähteen, kolmioon tai hakatähteen. Standardoituja kolmivaihemuuntajien kytkentöjä on yhteensä 12. Eri kytkentätavoilla saadaan erilaisia muuntosuhteita, eri vaihesiirtoja ensiön ja toisien välille sekä erilaista käyttäytymistä jos kuorma on epäsymmetriassa. Tähtikytkentää ja kolmiokytkentää käytetään yleisesti sekä ala- että yläjännitekäämityksissä. Hakatähtikytkentä on erikoiskytkentä, joka käytetään vain jakelumuuntajien alajännitekäämityksissä (pienillä jännitteillä ja tehoilla).

Normaalille kuluttajalle näkyvässä kolmivaihevirran pistokkeessa ja laitteiden liittynöissä on kolme eri vaihejohdinta, nolla ja suojamaa (kytketään laitteen runkoon). Kaikkien vaiheiden jännite on sinimuotoista, taajuus 50Hz ja jännitteen tehollisarvo nollajohdinta vastaan on 230V, josta huippujännitteet +-325V (= sqrt(2) * 230). Jännitteen tehollisarvo kahden vaihejohtimen välillä on 400V. Kolmivaihesysteemistä löytyy siis normaalista pistorasiasta tuttu 230 volttia vaiheen ja nollan väliltä (sieltä se sinne tavalliseen pistorasiaan otetaan) ja 400 volttia vaiheiden väliltä. Suureen osaan omakotitaloista tulee sisään kolmivaihejännite ainakin pääsähkötaululle asti. Talon kylkeen kolmivaihejännite tuodaan ainakin vanhemmissa taloissa yleensä ilmakaapelina Amkalla (se musta kaapeli, jota roikkuu kaikkialla). Maakaapelia käytetään myös sähkön tuomiseen taloon. Sähköyhtiöltä taloon tulevassa kolmivaiheisessa syöttökaapelissa on tavallisesti neljä johdinta, jotka ovat kolme vaihejohdinta ja nollajohdin (PEN-johdin). Suomessa monen rakennuksen ja työmaan jakokeskukseen tulee syöttönä kolmivaihevirta, josta sitten jaetaan edelleen (sulakkein tai varokkein suojattuna) eteenpäin niin normaalia 230V vaihtojännitettä kuin kolmivaihevirtaakin. Normaaleissa taloissa kolmivaihevirtaa käytetään kolmivaiheisena yleensä ainoastaan suuriin kuormiin (sähköliesi, saunan sähkökiuas jne.) sekä joillekin sähkömoottoreille (erilaiset pumput jne.).

Kolmivaihevirran kanssa kuormat pyritään jakamaan tasaisesti eri vaiheiden kesken. Tästä on seuraava hyöty: Jos kuormat ovat yhtä suuret jokaisessa vaiheessa, ei nollajohtimessa kulje virtaa. Kolmivaihelaitteilla (esim. kolmivaihesähkömoottorit) jokaisen vaiheen kuormitus tasaisesti tulee luonnostaan. Yksivaihelaitteet pyritään jakamaan tasaisesti eri vaiheiden kesken. Mitä isompi kokonaisuus, sitä tasaisemmin jako luonnostaan onnistuu (asunto, talo, muuntamopiiri, kaupunki, kantaverkko). Nollajohtimen ei siis tarvitse olla muita paksumpi vaikka se on kaikille kolmelle vaiheelle yhteinen.

Jos esimerkiksi jossakin kolmivaihelämmittimessä kuormitetaan kaikkia vaiheita yhtä paljon, ei nollaa periaatteessa tarvittaisi ollenkaan kun kaikki on kunnossa. Itse asiassa nollajohdin on olemassa vain pienjännitepuolella. Keski- jänniteverkossahan (10/20kV) kulkee vain kolme vaihetta, nolla tehdään muuntajassa (ensiö kolmioon kytkettynä, toisio tähteen). Tällöin epä- symmetrinen kuormitus kyllä näkyy jonkin verran vaiheitten jännitteissä ja toisella puolella vaiheitten virroissa, mutta vaikutus ei ole suuren suuri. Lisäksi muuntaja voidaan kytkeä siten, että tämä vielä tasoittuu (hakatähti). Nollajohdossa ei siis teoriassa ideaalitilanteessa kulje yhtään virtaa, ja isompia sähköjä siirrettäessä se jätetäänkin kokonaan pois (vikatilanteiden varalle jossa virtaa lakaa kulkea näissä järjestelmissä on omat suojausmekanisminsa). Nollajohtimen pois jättäminen säästää johtokustannuksissa, etenkin isommissa sähkönjakoverkoissa. Yksivaihejärjestelmässä tarvitaan vaihejohto ja nollajohto. Kaksivaihejärjestelmä on olennaisesti sama kuin yksivaihejärjestelmä, mutta kolmivaihejärjestelmässä saadaan kolme erillistä vaihetta vain kolmella johdolla. Toisin sanoen yksi piuha lisää antaa kaksi vaihetta lisää. Tämä tarkoittaa käytännössä että kolmivaihejärjestelmässä tarvitaan reilusti vähemmän kuparia kuin muut. Siinä on sen käytön pääperuste. Lisäksi tietysti pyörivien koneitten kannalta enemmän kuin kaksivaiheinen järjestelmä on siitä mukava, että suunnan saa verkosta kolmivaihemoottori teknisesti helposti toteutettavissa (esim. ns. oikosulkumoottori).

Lisää johdatusta kolmivaihesähköön löytyy osoitteesta http://www.howstuffworks.com/power.htm.

Aiheuttavatko jakelujännitteen ongelmat useinkin ongelmia kuluttajalaitteille ?

Jakelujänniteen sallittujen rajojen ylittävät jännitevaihtelut ovat ainakin kaupunkialueilla harvinaisia. Maaseudulla niitä esiintyy jonkin verran.

Useimmiten ei loppukuluttajan laitteen toimintahäiriö aiheudu standardin rajojen ylityksestä vaan laitteen yliherkkyydestä verkossa esiintyville arvojen muutoksille. Harva "halpatuonti" hakkurivirtalähde selviää noista sallituista ±10 % jännitevaihteluista.

Millaisa pistorasioita normaaleista kotitalouksista löytyy ?

Kotitalouksissa on tavallisia ja suojamaadoitettuja pistorasioita. Huoneen pistorasia osoittaa sen, millaista sähkölaitetta siellä voi käyttää. Sähkölaitteen voi liittää sellaiseen pistorasiaan, johon laitteen pistotulppa sen rakennetta muuttamatta sopii.

Tavallisia maadoittamattomia pistorasioita ei ole enää vuoden 1997 jälkeen asennettu uudisrakennuksiin. Uudet pistorasiat ovat yleensä turvapistorasioita eli ns. lapsisuojattua rakennetta. Lapset eivät saa helposti työnnettyä puikkoja tai vastaavia esineitä tällaisen pistorasian reikään.

Näihin pistorasioihin on johdotettu normaali 230V yksivaiheinen jännite. Pistorasiaa tai pistorasiaryhmää suojaa 10A tai 16A sulake.

Miten voin suojata sähkölaitteita jänniteheilahtelujen ja sähkökatkojen varalta ?

Sähkökatkoja ja jännitevaihteluja vasteen on etenkin tietokonelaitteita varten kehitetty UPS-laitteita, joilla pystytään takaamaan katkoton sähkönsyöttö.

UPS-laitteita on pääsääntöisesti kahta tyyppiä: On-Line ja Off-Line.

On-line UPS toimii yksinkertaistetusti siten, että sisään tuleva verkkojännite tasasuunnataan, ladataan akkuihin ja vaihtosuunnataan sieltä takaisin laitteelle meneväksi vaihtojännitteeksi. Jos syöttävä verkkojännite katkeaa, niin siinä tapauksessa sähköntulo laitteille jatkuu akuista. On-line mallinen UPS antaa parhaan suojan sähkökatkoja ja yli/alijännitteitä vastaan, koska huolimatta mitä laitteeseen tulee sisään, ulostuleva jännite on aina oikeaa. On-line tyyppisiä UPS-laitteita on olemassa erilaisille varakäyntiajoille ja tehoilla. Käyntiajan tällaisessa laitteessa ratkaisee ulostulosta otettava kuorma ja akuston koko.

Off-line UPS toimii yksinkertaistettuna siten, että normaalitilanteessa sähkö kulkee suoraan hiukan suodatettuna sisääntulosta ulostuloon. Samaan aikaan UPS-laitteen elektroniikka pitää huolen, että siinä olevat akut pysyvät hyvin ladattuna. Jos UPS-laite havaitsee sisääntulevassa jännitteessä katkoksen, lyhytaikaisen alijännitteen tai ylijännitteen, se siirtyy tarjoamaan kuormana olevalle laitteelle suoran verkkojännitteen sijasta itse akuistaan tuottamaa vaihtojännitettä. Kyseiset Off-Line UPS:it eivät tyypillisesti tarjoa suojaa kuin muutamia tyypillisempiä verkkohäiriöitä vastaan (sähkökatkos, lyhytaikainen alijännite, lyhytaikainen ylijännite). Häiriöille hyvin herkkä tietokone saattaa kaikesta huolimatta kaatua joissain häiriötilanteessa, jos käytetään Off-Line UPS:ia, koska sen ulostulojännitteessä voi esiintyä hetkellinen katkos ennen kuin UPS-laite ehtii vaihtaa normaalin verkkosähkön tarjoamisesta itse tuottamansa sähkön tarjoamiseen lähtöönsä. Halvimmat ja pienimmät UPS:it (Off-Line) eivät sitten toimi kuin 5-15 minuuttia, laitteiden hetkelliskäyttöön suunnitellun rakenteen takia, eli näissä akkukapasiteetin lisääminen ei lisää käyttöaikaa. Tänä käyttöaikarajoitus tulee vastaan pitemmissä sähkönjakelun katkoksissa, joten kone on ajettava alas joka kerta kun verkossa on häiriöitä (tähän on saatavan ohjelmistoja monelta UPS-toimittajalta).

UPS-laitetta hankkiessa kannattaa selvittää, mitä verkkohäiriöitä vastaan ko. laite on suunniteltu ja miltä se suojaa. Perinteisesti vain kalleimmat UPS laitteet kykenevät tekemään jotain kytkentätransienteille ja yliaaltosärölle. Jokainen pystyy itse arvioimaan sen mille tasolle haluaa asettaa laitteensa suojauksen (hinta <-> varmuus). Itse luottaisin vain tunnettujen valmistajien tuotteisiin, tosin muistaen sen, että laatu (varmuus) maksaa.

Miten rakennusten sähköverkko on tehty Suomessa ?

Suomessa käytetään kolmivaihejärjestelmää, jossa on kolme vaihejohdinta sekä nollajohdin. Minkä tahansa vaihejohtimen ja nollajohtimen välinen jännite on 230 volttia, jota tavalliset kuluttajalaitteet käyttävät.

Koska saatava jännite on vaihtojännitettä (ts. jännitteen suunta vaihtelee 50 Hz taajuudella), ei ole väliä kummin päin vaihe- ja nollajohdin kytketään laitteeseen: töpselin voi laittaa pistorasiaan kummin päin vain. Eri vaihejohtimien välillä on eroa sen verran, että niissä jännitteen suunta vaihtuu eri aikaan.

Pienjänniteverkot ("seinäsähkö" = pienjännite tässä tapauksessa) on tarkoitettu tähtimäisiksi, johtimet saavat kytkeytyä toisiinsa vain yhdessä päässä (sulaketaulu).

Kahden vaihejohtimen välistä löytyy sitten jännitettä 400 V, jota käytetään isommissa sähkölaitteissa. Tällöin laite käyttää kaikkia kolmea vaihetta yhtä aikaa. Tavallisesta kodista tällainen kytkentä löytyy yleensä ainakin sähköliedestä.

Tavallisen talon 230 voltin sähkölaitteet ja pistorasiat on "hajautettu" käyttämään kaikkia kolmea vaihejohdinta mahdollisimman tasaisesti. Tämän huomaa vaikka katsomalla sähköpääkeskusta: sulakkeet on yleensä ryhmitelty siten, että sulakerivejä on kolmella jaollinen määrä. Tällöin kunkin rivin sulakkeet ovat todennäköisesti kytketty samaan vaihejohtimeen.

Joissain pienen sähkönkulutuksen rakennuksissa (kesämökit, ulkorakennukset, vanhat talot) saatetaan taloon tuoda vaan yksi vaihe. Tälläisissä tapauksissa sähköyhtiön johdot ovat kolmivaiheiset, ja jokaiseen taloon viedään aina yksi vaihe ja nolla. Alueen talot on tasaisesti kytketty eri vaiheisiin, jotta kulutus joka vaiheessa olisi tasainen. Samalla tavalle menetellään myös joissain kerrostaloissa.

Voinko ottaa sähköä yhtäaikaisesti useasta pistorasiasta samalle isolle kuormalle ?

Idea yhdistää sähkö yhteen monesta pistorasiasta (esim. omalla viritelyllä jatkojohdolla) on laiton ja erittäin vaarallinen! Syy tähän on, että sähkönjakelujärjestelmä perustuu kolmiviahesähköön ja sen suojalaitteet ja mitoitukset on suunniteltu sellaisiksi, että jokainen kuorma kytkeytyy vain yhteen pistorasiaan. Mikäli tällaisen rakentaa, ei enää ole varmuutta sulakesuojauksen toiminnasta. Seurauksena voi olla henkilövahinkoja tai tulipalo. Lisäksi tällaiset viritykset ovat hengenvaarallisia, kun vain toinen pistokkeista on kiinni pistorasiassa (tällöin vapaana oleva on edelleen jännitteinen).

Jos nyt kytket samaan jatkojohtoon virtaa kahdesta eri pistorasiasta, kytkentämahdollisuudet ovat seuraavat:

• P1:n vaihejohdin kytkeytyy P2:n nollajohtimeen ja päinvastoin: (eli työnsit toisen töpselin pistorasiaan "väärin päin"): Molemmat sulakkeet palavat, koska kumpikin pistorasia on täysin oikosulussa. Kytkettäessä saattaa iskeä kipinöitä, mutta muuten vaaraton. Ei se sitten kyllä toimikaan.
• P1:n vaihejohdin kytkeytyy P2:n vaihejohtimeen, P1 ja P2 on kytketty sulaketaulussa eri vaiheisiin: (eli töpselit menivät oikein päin, mutta et lukenut talon sähköpiirustusta oikein): Kahden eri vaiheen oikosulkemisesta keskenään syntyy 400 voltin jännitepiikkejä, jotka leviävät sulaketaulun kautta kaikkiin laitteisiin joita näihin vaiheisiin on kytketty. Tämä todennäköisesti rikkoo sähkölaitteita ja aiheuttaa varmasti häiriöitä sähkön laatuun koko talossa, ehkä jopa koko muuntajapiirissä. Riippuen eri vaihejohtimien kuormituksesta ja muista seikoista jatkojohtosi kautta saattaa alkaa kiertää virta, joka toivottavasti polttaa jommankumman sulakkeen ennen kuin johto sulaa käsiisi. Olet tehnyt "Ranet". Varaudu maksamaan isohko lasku tästä kokeilusta.
• Kuten edellisessä tapauksessa, mutta P1 ja P2 ovat samassa vaiheessa ja saman sulakkeen alla (eli kytkit molemmat töpselit samaan kaksoispistorasiaan): Ei mitään hyötyä, koska virta tulee kuitenkin yhden ja saman sulakkeen takaa.
• Kuten edellisessä tapauksessa, mutta P1 ja P2 ovat samassa vaiheessa mutta eri sulakkeiden kautta kytketty: Mitään ei hajoa... heti. Nyt kuitenkin saatavissa oleva maksimivirta on suurempi kuin 16 A, joten vikatilanteessa rikkoutunut sähkölaite saattaa sulaa/palaa ennen kuin jompikumpi sulakkeista palaa. Samaten johto "yhdistämiskohdan" ja sähköä kuluttavan laitteen välillä joutuu kestämään pahimmassa tapauksessa 26A: jos sitä ei ole mitoitettu kestämään tätä se kuumenee ja saattaa palaa/sulaa. Minkään normaalin "kuluttajakäyttöön" tarkoitetun sähkölaitteen omaa liitäntäjohtoa ei mitoiteta näin suurille virroille, koska normaalista pistorasiasta saa kuitenkin vain enintään 16 A. Jos tällainen kytkentä aiheuttaa tulipalon tai muun onnettomuuden, turha odottaa korvauksia vakuutusyhtiöltä.

Kytkentä on siis käytännössä "venäläinen ruletti", jonka onnistunut käyttö vaatii aina kytkettäessä virtakynän ja sähköpiirustusten käyttöä. Jos irrotat johdon pistorasiasta P1 mutta johto P2 on vielä kiinni, jatkojohdossa on yhä jännite, mitä vekotinta tuntematon ei osaa odottaa. Lisäksi irrotetun töpselin piikeissä on nyt 230 voltin jännite tyrkyllä odottamassa kosketusta mihin tahansa johtavaan: vaikkapa töpseliä kiinnittävän tai irrottavan jampan käteen.

Jos esimerkiksi yrität ottaa 26 ampeeria yhteensä 16A ja 10A pistokkeista, niin ei ole mitään takuuta, että virta jakautuu tasaisesti noiden sulakkeiden kesken. Eli oletettavasti toinen sulakkeista palaa heti kun virta alkaa mennä kovasti yli yhden sulakkeen arvon ja luultavasti toinen melko hei perään (kun virta kulkee nyt vain sen kautta). Ongelma onkin siinä nollajohdossa, joka on sulakkeeton! Pahimmassa tapauksessa vaikka nolla katkeaa ja koko 26A virta menee 10A mitoitettuun nollajohtoon. Tällöin kaapeli ylikuumenee taatusti ja tulipalon vaara on ilmeinen. Toinen vikamahdollisuus on maadoituksessa: suojamaa on mitoitettu siten, että jos se täysi 16A menee 16A vaiheesta kuoreen, suojamaan piuha ei saa pettää. Jos nyt koko 26A menee kumpaan pieneen piuhaan vain, ei suojauksen varmuudesta voida puhua enää ollenkaan. Kyseinen viritys tekisi lisäksi inhottavan maalenkin molemmilla piuhoilla.

Vielä kerran: tällainen kytkentä on laiton ja erittäin vaarallinen! Jos tällaisen jäänteet löydetään tulipalossa tuhoutuneesta rakennuksesta, vakuutusyhtiöt suhtautuvat korvausvaatimuksiin hyvin nuivasti.

Jos tarvitset enemmän tehoa kuin pistorasioista on suoraan saatavissa, niin ainoa oikea tapa on asennuttaa vaikka 16A, 32A tai 63A 3-vaihepistorasia (230VAC/400VAC). Tällaiselle rasialle tulee omat sulakkeet sulaketauluun, ja sitten tuosta ottaa tehoja vaiheen ja nollan väliltä (230V AC) tai kahden vaiheen väliltä (400V AC). Tuon asennus (jos sulaketaulussa tilaa ja sähkönousussa riittää puhtia) ei hirveästi maksa (tarvikkeet tarvikkeen joitakin kymmeniä euroja + työ sähkömieheltä).

Mitä merkitystä on sähkönjakeluverkossa esiintyvillä yliaalloilla ?

Yleisissä sähkönjakeluverkoissa yliaaltojännitteet ts. jännitesärö on jo monin paikoin tullut ongelmaksi epälineaaristen kuormitusten jatkuvasti lisääntyessä. Epälineaariset kuormat ottavat verkosta tai syöttävät verkkoon perustaajuisesta sinikäyrästä poikkeavia virtoja, jotka aiheuttavat verkon impedansseissa perustaajuudesta poikkeavia jännitteitä. Toisaalta tällainen säröytynyt jännite aiheuttaa sinimuodosta poikkeavia virtoja lineaarisellakin kuormituksella. Myös resonanssi-ilmiöt voivat merkittävästi suurentaa yleisessä jakeluverkossa esiintyviä yliaaltoja.

Useimmin esiintyy 150 Hz:n kolmas yliaalto ja 250 Hz:n viides yliaalto. Yleisesti voidaan sanoa, että 1-vaihekuormitukset tuottavat kolmannen yliaallon ja 3-vaihekuormitukset muut yliaallot. Kolmas yliaalto summautuu nollajohtimessa, jossa se näkyy kolmen vaihejohtimen yliaaltojen summana. Uusien valaistusjärjestelmien yhteydessä voivat vaihejohtimissa kulkevat yliaallot kohota 30 prosenttiin kuormitusvirrasta, mikä merkitsee, että kuormitus nollajohtimessa on 3 x 30 %, eli 0,9 x vaihevirta. Hankalimmissa tilanteissa (jotkut toimistot, teatterien himmennetyt valojärjestlmät) voi N-johdoissa esiintyä 50 Hz:n virtoja, jotka ovat olleet suuruudeltaan 2- 3 kertaisia vaihejohtimien kuormitusvirtoihin verrattuna. Näiden ongelmien syynä esiintyy yhä useammin kolmas harmoninen yliaalto.

Yliaaltojännitteet ovat osa jännitteen laatua, jonka alin sallittu taso on määritelty standardissa SFS-EN 50160. Sähkölaitteiden yliaaltoja käsittelevillä standardeilla pyritään rajoittamaan laitteiden yliaaltovirtapäästöt riittävän alas sekä toisaalta laitteen särön sietokyky riittäväksi, jotta sähkönkäyttäjän ei tarvitsisi kantaa huolta yliaaltoasioista sähkölaitetta hankkiessaan.

Kiinteät sähköasennukset

Kiinteiden asennusten sähkötöitä saa tehdä vain Turvatekniikan keskuksen rekisterissä oleva urakoitsija. Sähköasennuslupaa omaamaton henkilö saa tehdä vaan hyvin harvoja sähkötöitä joita hän varmasti osaa tehdä oikein.

Luotettavaa tietoa sähköasennuksia löytyy sähkötarkastuskeskuksen julkaisusta A2-94 "Rakennusten sähköasennukset" jonka pitäisi löytyä kirjastosta. Tällä pääsee peruskäsitykseen aiheesta. Nykyisin A2-94 on korvautunut SFS 6000 sarjan standardeilla. Internetistä kannattaa katsoa ensin ainakin seuraavat linkit:

• Sähköturvallisuuteen liittyvät säännökset
• Turvallisuusasiaa sahkostä
• Usein kysyttyjä kysymyksiä sähkötöistä

Seuraavat kysymykset ja vastaukset olen kasannut sfnet.harastus.elektroniikka uutisryhmän kirjoituksista (niistä joiden väitteitä lukijakunta pitää oikeina) sekä sähköalan teoksista. Ei siis ole takuuta että nämä olisivat varmasti oikeita vastauksia eikä pelkästään näiden tietojen perusteella pidä mennä tekemään mitään sähkötöitä.

Mikä työ katsotaan sähkötyöksi ?

Sähkötyöllä tarkoitetaan sähkölaitteen korjaus- ja huoltotöitä sekä sähkölaitteiston rakennus-, korjaus- ja huoltotöitä. Sähkötyöksi ei katsota sähkölaitteen ja -laitteiston purkutyötä, jos laite tai laitteisto on tehty luotettavasti ja asianmukaisesti jännitteettömäksi.

Lisätietoja kannattaa katsoa vaikka TUKES:n sivuilta KTM:n päätös 516/1996 sähköalan töistä. Seuraavassa muutamia valittuja katkemia siitä:

1 §

Sähkötyöllä tarkoitetaan sähkölaitteen korjaus- ja huoltotöitä sekä
sähkölaitteiston rakennus-, korjaus- ja huoltotöitä.

Sähkötyöksi ei katsota sähkölaitteen ja -laitteiston purkutyötä, jos
laite tai laitteisto on tehty luotettavasti ja asianmukaisesti
jännitteettömäksi.

Vaatimus sähköalan töissä, joista voi aiheutua vain vähäistä vaaraa
tai häiriöitä

10 §

Riittävää huolellisuutta noudattaen on sallittua tehdä seuraavia
sähköalan töitä:
1) enintään 250 voltin nimellisjännitteisten asennusrasioiden
peitekansien irrotusta ja kiinnitystä, yksivaiheisten pistotulppien,
liitosjohtojen, jatkojohtojen ja sisustusvalaisimien asennus-,
korjaus- ja huoltotöitä sekä näihin rinnastettavia töitä,
2) nimellisjännitteeltään enintään 50 voltin vaihtojännitteisiin tai
120 voltin tasajännitteisiin laitteistoihin kohdistuvia sähkötöitä,
3) käyttötöitä sähkölaitteistossa, jonka jännitteiset osat on suojattu
tahattomalta koskettamiselta, sekä
4) omaan käyttöön rakennettujen sähkölaitteiden korjaamista, jos tämä
liittyy sähköalan harrastustoimintaan.

Vaatimus ammattitaitoa edellyttävissä sähköalan töissä

11 §

Riittävän ammattitaitoiseksi tekemään itsenäisesti oman alansa sähkö-
ja käyttötöitä ja valvomaan niitä katsotaan henkilö, joka on kyseisiin
töihin opastettu ja jolla on
1) sähköalan diplomi-insinöörin, insinöörin tai teknikon tutkinto,
2) sähköalan ammattitutkinto tai yliasentajan erikoisammattitutkinto
taikka vastaavat tutkinnot,
3) hyväksytysti suoritettu sähköalan oppisopimuskoulutus,
4) ammattikoulun tai vastaavan koulun kaksivuotinen sähköalan koulutus
ja sen jälkeen kaksi vuotta työkokemusta kyseisissä sähköalan töissä
taikka kolmivuotinen sähköalan koulutus ja sen jälkeen vuosi vastaavaa
työkokemusta,
5) suoritettuna aikuiskoulutuskeskuksen sähköalan vähintään 50 viikon
kurssi ja sen jälkeen kolme vuotta työkokemusta kyseisissä sähköalan
töissä taikka
6) kuuden vuoden kokemus kyseisistä sähköalan töistä ja riittävät alan
perustiedot.

Sähkövoima-alan tehtävissä muun sähköalan kuin sähkövoimatekniikan
koulutuksen suorittaneilta edellytetään lisäksi vuosi sähkövoima-alaan
perehdyttävää työkokemusta tutkinnon tai koulutuksen jälkeen.

Jos kyse on yksittäiseen sähkölaite- tai sähkölaitteistoryhmään
kohdistuvista sähköalan töistä, riittävän ammattitaitoiseksi tekemään
itsenäisesti kyseisiä töitä katsotaan 1 momentista poiketen henkilö,
jolla on kahden vuoden työkokemus.

29 §

Sähköturvallisuuslain 12 §:ssä tarkoitettua ilmoitusta ei vaadita:
1) käyttötöistä;
2) 10 §:ssä tarkoitetuista sähkötöistä;
3) sähkötyöstä, jonka tekee 11 §:n 1 ja 2 momentissa määritelty
henkilö ja joka kohdistuu tämän omassa tai lähisukulaisen hallinnassa
olevan asunnon tai asuinrakennuksen sähkölaitteistoon;
lähisukulaisella tarkoitetaan puolisoa sekä omia tai puolison lapsia,
vanhempia ja isovanhempia; eikä
4) sellaisesta vähäisestä kertaluonteisesta sähkötyöstä, jonka
tekijällä on 12-14 §:ssä tarkoitettu kyseisen työn tekemiseen
oikeuttava pätevyystodistus.

Kuka saa tehdä sähkötöitä ?

Kiinteisiin sähköasennuksiin sekä sähkölaitteiden korjaukseen kohdistuvia sähkötöitä saavat yleensä tehdä vain ne sähköalan ammattilaiset, joilla on oikeus tehdä näitä töitä. Keskeisin vaatimuksista on turvallisuudesta vastaava töiden johtaja, jolla on oltava toiminta-alueen kattava pätevyystodistus. Toiminnasta on myös tehtävä ilmoitus Turvatekniikan keskuksen sähköurakoitsijarekisteriin. Ammatillisia vaatimuksia on myös niille toiminnanharjoittajan alaisuudessa oleville asentajille ja sähkölaitekorjaajille, jotka tekevät itsenäisesti sähkötyötä. Lisäksi sähköasennusten käyttöönottotarkastukseen ja korjattujen sähkölaitteiden tarkastukseen vaaditaan tarkoitukseen soveltuvat mittalaitteet. Ilmoitus sähköurakoitsijarekisteriin tehdään ennen asennus- tai korjaustoiminnan aloittamista. Sähköurakoitsijat luokitellaan sähkötöiden johtajan pätevyystodistuksen perusteella S1-, S2- ja S3-ryhmiin. Myös vanhat A-, B-, C- ja D-ryhmät ovat voimassa. Näistä S3- ja D-ryhmät oikeuttavat laitekorjaukseen ja muut asennustöihin.

Sähköurakoitsijan on tehtävä käyttöönottotarkastus kaikille rakentamilleen sähkölaitteistoille, siis myös muutos- ja laajennustöille. Tarkastuksesta hänen on laadittava pöytäkirja sähkölaitteiston haltijan käyttöön. Tarkastukseen kuuluu silmämääräinen osa sekä erilaisia mittauksia ja testauksia. Haltijan kannattaa siis pitää huoli siitä, että hän saa tällaiset pöytäkirjat asianmukaisesti suoritetusta työstä, ja ne kannattaa myös tallettaa. Aivan pienistä töistä, kuten yksittäisen komponentin tai moottorin vaihdosta ei pöytäkirjaa edellytetä. Suuremmille muutos- ja laajennustöille sähköurakoitsijan on tilattava lisäksi ulkopuolisen suorittama varmennustarkastus.

Tavallinen sähkönkäyttäjä voi tehdä ainoastaan eräitä vähäisiä töitä, jos varmasti osaa tehdä ne oikein ja on riittävästi perehtynyt työhön liittyviin ohjeisiin ja sähköturvallisuuteen.

Onko sähköurakoitsijan tekemät sähköasennustyöt erikseen tarkastutettava ?

Sähköurakoisija tekee asennustöilleen työhön kuuluvana oman työn käyttöönottotarkastuksen. Näin varmistetaan, että asennustyö on käyttöön otettaessa ja toiselle luovutettaessa turvallinen ja samalla määräysten edellyttämässä kunnossa.

Urakoitsijan on laadittava tekemästään työstä käyttöönottotarkastuspöytäkirja.. Allekirjoitettu pöytäkirja luovutetaan sähköasennusten haltijalle. Vähäisistä töistä ei tarvitse tehdä pöytäkirjaa. Näitä ovat yksittäisten sulakkeiden suojaamien virtapiirien muutostyöt ja kojeiden lisäykset, jotka eivät muodosta laajempaa kokonaisuutta.

Jos asennustyö on laaja, esim. sitä suojaavan sulakkeen koko on yli 35 A, sähköurakoitsijan on huolehdittava varmennustarkastuksen tilaamisesta ja teettämisestä. Varmennustarkastuksen suorittaa kaupallisin perustein toimiva valtuutettu tarkastaja tai valtuutettu laitos. Myös tästä tarkastuksesta laadittu pöytäkirja luovutetaan sähköasennusten haltijalle. Varmennustarkastusta ei kuitenkaan tarvitse teettää enintään kahden asuinhuoneiston asuinrakennukselle eikä sen muutostöille.

Lähde: TUKESin Sähköturvallisuusalan kysymyksiä ja vastauksia webbisivu

Mitä sähkölaitteiston (sähköasennusten) käyttöönottotarkastus pitää sisällään ?

Ktm:n päätös 517/1996 Käyttöönottotarkastus, varmennustarkastus, määräaikaistarkastus:

3 §
Sähkölaitteistolle on tehtävä käyttöönottotarkastus, jossa riittävässä laajuudessa
selvitetään, ettei sähkölaitteistosta aiheudu sähköturvallisuuslain (410/96) 5
§:ssä tarkoitettua vaaraa tai häiriötä.
4 §
Käyttöönottotarkastuksesta tulee laatia sähkölaitteiston haltijan käyttöön tarkastuspöytäkirja,
jollei 2 momentissa muuta määrätä. Tarkastuspöytäkirjasta
tulee käydä ilmi kohteen yksilöintitiedot, selvitys sähkölaitteiston säännösten ja
määräysten mukaisuudesta, yleiskuvaus käytetyistä tarkastusmenetelmistä sekä
tarkastusten ja testausten tulokset. Tarkastuksen tekijän on allekirjoitettava tarkastuspöytäkirja.

Käyttöönottotarkastuksen tekee yleisimmin ammattitaitoinen ja riittävät pätevyydet omaava laitteiston rakentaja. Voi olla myös ulkopuolinen tarkastaja. Tarkastuksen tekijällä on oltava käytössä riittävät dokumentit asennuksesta sekä käytössä riittävät mittalaitteet.

Tarkastusproseduuri:

• Silmämääräinen tarkastus
  • Laitteiden vaatimustenmukaisuus
  • Koteloiden ja johtojen eristysten kunto
  • Palosuojaus
  • Kuormitettavuuden varmistaminen, poikkipinnat suunnitelmien mukaisisia
  • Laitteiden tunnistettavuus
  • Johtojen liitokset
  • Käytön ja huollon vaatima tila
• Suojajohtimien, PEN- ja potentiaalintasausjohtimien jatkuvuuden testaus
• Eristysresistanssien mittaus: Vaiheet ja nolla riittävästi erottuja maasta
  • SELV ja PELV: koejännite 250V tasajännite, pienin sallittu eritysresistanssi 0.25 Mohm
  • Virtapiiri jossa jännite enintään 500V: koejännite 500V tasajännite, pienin sallittu eritysresistanssi 0.5 Mohm
  • Yli 500V piiri: koejännite 1000V tasajännite, pienin sallittu eritysresistanssi 1 Mohm
• Syötön nopean poiskytkennän arviointi: Joko suunnitelmista tai tarvittaessa vikavirtapiirin impedanssin mittaus nimellistaajuudella esim. silmukkavastusmittarilla
• Vikavirtasuojien toiminnan tarkastus
• Napaisuuden testaus
• SELV-, PELV- ja suojaerotettujen piirien erotus, eristysresistanssimittauksin
• Jännitelujuus
• Toiminnalliset kokeet

Sähkölaitteiston haltijan käyttöön tulee laatia käyttöönottopöytäkirja, jossa seuraavat tiedot:

• Yksilöinti
• Selvitys säännösten mukaisuudesta
• Yleiskuvaus tarkastusmenetelmistä
• Tarkastusten ja testien tulokset, esim kaikki eristysresistansi-ja silmukkaimpedanssimittaukset
• Tarkastuksen tekijän allekirjoitus

Uudesta liittymästä on tehtävä ilmoitus jakeluverkon haltijalle. Samalla tehdään ilmoitus tarkastuksista. Ilmoitus on tehtävä kuukauden kuluessa sähkölaitteiston varsinaisesta käyttöönotosta tai tarkastuksesta. Suurista liittymistä (yli 1000 V, yli 1600 VA, jakelu- tai sähköverkko, majoituspaikkoja yli 100, sairaalat ja terveyskeskukset joissa anestesiaa) tarpeen tehdä ilmoitus myös sähköturvallisuusviranomaisille.

Mitä sähkötöitä saa tavallinen sähkönkäyttäjä tehdä itse ?

Sähköalan töitä tekevän henkilön tulee olla tehtävään ja sen sähköturvallisuutta koskeviin vaatimuksiin perehtynyt tai opastettu. Riittävää huolellisuutta noudattaen on sallittua tehdä seuraavia sähköalan töitä:

• 1) enintään 250 voltin nimellisjännitteisten asennusrasioiden peitekansien irrotusta ja kiinnitystä, yksivaiheisten pistotulppien, liitosjohtojen, jatkojohtojen ja sisustusvalaisimien asennus-, korjaus- ja huoltotöitä sekä näihin rinnastettavia töitä,
• 2) nimellisjännitteeltään enintään 50 voltin vaihtojännitteisiin tai 120 voltin tasajännitteisiin laitteistoihin kohdistuvia sähkötöitä,
• 3) käyttötöitä sähkölaitteistossa, jonka jännitteiset osat on suojattu tahattomalta koskettamiselta, sekä
• 4) omaan käyttöön rakennettujen sähkölaitteiden korjaamista, jos tämä liittyy sähköalan harrastustoimintaan.

Lähde: Kauppa- ja teollisuusministeriön päätös (516/1996) sähköalan töistä

Turvatekniikan keskus on tarjonnut kysymyspalstallaan seuraavan kuvauksen mitä saa tehdä itse:

Tavallinen sähkönkäyttäjä voi tehdä ainoastaan eräitä vähäisiä töitä, jos varmasti osaa tehdä ne oikein ja on riittävästi perehtynyt työhön liittyviin ohjeisiin ja sähköturvallisuuteen. Tällaisia töitä ovat esimerkiksi:

• Asunnon sulakkeen vaihtaminen
• Valaisimen liittäminen katossa olevaan "sokeripalaan"
• Sähkölaitteen rikkoutuneen pistotulpan, johdon ja johdossa olevan välikytkimen vaihtaminen
• Yksivaiheisen jatkojohdon valmistaminen ja korjaaminen
• Pistorasian ja valaisinkytkimen kannen irrottaminen ja kiinnittäminen esim. tapetoinnin ajaksi
• Enintään 50 voltin vaihtojännitteisiin tai 120 voltin tasajännitteisiin laitteistoihin kohdistuvat työt, esim. aurinkokennoasennukset

Lisäksi seuraavat työt ovat sallittuja (lähde: TUKESin KODIN SÄHKÖTURVALLISUUSOPAS):

• Omakotitalon antennin asentaminen
• Sähkölaitteiden mekaanisten osien korjaaminen (esim. pesukoneen letkun vaihto), edellyttäen että laitteen kosketussuojaus, vesisuojaus tai jäähdytys ei muutu.
• Luotettavasti ja kokonaan jännitteettömiksi tehtyjen sähköasennusten purku.
• Kaapeliojan kaivu ja kaapelin veto maahan. Ennen kaapeliojan peittämistä on sähköalan ammattilaisen todettava, että työ on tehty asianmukaisesti.

Sähkölaitteisiin kohdistuvat työt on aina tehtävä laitteiston ollessa jännitteetön. Ennen töiden alkua sähkö on aina katkaistava joko pääkytkimellä, poistamalla sulakkeet tai irrottamalla sähkölaitteen pistotulppa pistorasiasta. Varmista myös, ettei kukaan muu pääse kytkemään sähköä työkohteeseen. Ennen töiden aloittamista muista varmistaa muutamaan kertaan että työkohden on jänniteetön. Ainoastaan tämä takaa turvallisen työskentelyn.

Itse sähkötöitä tehdessä kannatta muistaa, että sinulla on vastuu tekemistäsi töistä. Väärin tehty sähkötyö voi helposti aiheuttaa hengenvaaran (sähköiskuvaara) tai tulipalon vaaran. Jotkoroikan tekemisessä omaan käyttöön ei ole ongelmia, kunhan teet sen oikein. Naapurille tekeminen on jo arveluttavampaa, koska jos naapurille sattuukin jotain tuon jatkoroikan (tai muun tekemäsi sähkötyön) kanssa olet kusessa.

Ole erityisen huolellinen kytkiessäsi suojajohtimellista liitäntäjohtoa, koska väärin kytketty suojajohdin (kelta-vihreä) aiheuttaa välittömän hengenvaaran.

Lisätietoja itse tehtävistä sähkötöistä ja sähköturvasta löytyy TUKESin julkaisusta KODIN SÄHKÖTURVALLISUUSOPAS), joka on saatavana ilmaiseksi sähköisessä muodossa sekä tilattavissa maksullisena painettuna versiona.

Mitä perustyökaluja tarvitaan itse tehtäviin kodin pieniin sähkötöihin ?

Seuraavilla perustyökaluilla selviää suurimmasta osasta sähkötöitä:

• Johtojen kuormispihdit
• Sivuleikkurit
• Puukko
• Ristipäämeisseli
• Suuri ruuvimeisseli (5 mm terä)
• Pieni ruuvimeisseli (2-3 mm terä joka sopii sokeripaloihin)
• Jännitteenkoestin

Jos teet enemmän sähkötöitä, kannattaa myös harkita yleismittarin hankintaa. Halvallakin yleismittarilla voi helposti tarkistaa mm. tuleeko verkkojännitettä, onko johtojen kytkennät tehty oikein sekä sulakkeiden ja hehkulamppujen kunnon (onko palanut vai ei).

Miten sähköjohdot on yleensä asennettu talon rakentesiin ?

Tyypillisin tapa sähköjohtojen asentamiseen on muovisten asennusputkien asentaminen talon rakenteiden sisälle ja erillisten eriostettyjen irtojohtimien vetäminen näiden putkien sisälle. Tätä kutsutaan putkelliseksi uppoasennukseksi. Nykyään myös putketon asennus käyttäen MMJ-johtoa on sallittu tapa.

Vuonna 1989 Sähkötarkastuskeskus päätti hyväksyä (SÄHKÖTARKASTUSKESKUS TIEDONANTO T 78-89, Helsinki, helmikuussa 1989) asennusmenetelmän (ns. putketon uppoasennus), jossa kiinteään asennukseen tarkoitettu ilman metallista tai sähkömekaanista suojakerrosta oleva vaipallinen kaapeli (lajit MMJ, SSJ tai vastaava) sijoitetaan seinä- tai kattorakenteeseen ilman asennusputkea. Kaapelin saa asentaa ilman asennusputkea onttoon tilaan, jossa sen liikkuminen on mahdollista ja kaapeli jätetään sen verran löysälle että se pääsee tarvittaessa liikkuman. Kaapelia ei saa ilman asennusputkea asentaa paikkaan, jossa se asennettaessa tai käytössä joutuu alttiiksi mekaaniselle vahingoittumiselle, teräville metallisärmille, ruuveille tms. Kaapelit on päissä oleviin asennusrasioihin kiinnitettävä siten, että ne kestävä vähintään 12 metrin kaapelin synnyttämän vedon (rasioissa on vedonpoistajat). Kaapeleita seinän sisään asennettaessa pitää muistaa, että kaapeleita ei saa asentaa sellaiseen paikkaa, jossa ne voivat kuumentua liiaksi (kuten esimerkiksi eristävän villan sisällä).

Nykyisin seiniin laitetaan yleensä kipsilevyä ja MMJ-johto menee villan jommalla kummalla puolen. Tälläinen MMJ-kaapelin uppoasennus helpottaa ja nopeuttaa asennustyötä. Kaapelivetojen korjaamiseen tai uusimiseen ei sitten olekaan käytännössä mitään mahdollisuuksia rakenteita avaamatta tai käyttämättä pinta-asennusta. Putkellisessa asennuksessa on edes jokin uusintamahdollisuus, mutta putkien sovittaminen ahtaisiin paikkoihin ja seinien yläreunoihin (kun käännytään kattolevytyksen alle) aiheuttaa melkoista vääntelyä ja jousiakrobatiaa.

Uppoasennuksen lisäksi kaapeleita asennetaan myös pinta-asennuksena. Tyypillisimmät pinta-asennukset ovat olemassa olevien sähköasennusten laajennukset ja joissa riittävän kestävällä kuorella varustettu kiinteän asennuksen johto asennetaan kaapelikiinnikkeillä seinän pintaan kiinni.

Näiden asennustyyppien lisäksi käytetään esimerkiksi toimistotaloissa ns. kaapelikouruasennusta, jossa kaapelit asennetaan muovisen tai alumiinisen kourun sisään ja tähän kouruun kiinnitetään myöskin pistorasiat (niin sähkölle, puhelimelle kuin ATK-laitteille).

Joissain normaalien kotien asennuksissa taas käytetään onttoa muovista jalkalistaa, jonne vedetään niin sähköjohdotkin kun puhelin- ja antennijohdot.

Mitä sähkösuunnittelinjan tulee selvittää johdon mitoituksessa ja sen asianmukaisessa suojauksessa ?

Seuraavat asiat tulee selvittää:

• Mitoitusarvot (suurimman kuormituksen mukaan)
• Ylikuormitussuojien valinta
• Johdon poikkipinta (äärijohtimet, nollajohdin, suojajohdin, potentiaalintasausjohtimet)
• Oikosulkusuojauksen toteutuminen
• Kosketusjännitesuojaus (yleensä syötön nopean poiskytkennän ehdot)
• Suojalaitteiden selektiivisyys
• Jännitteen alenema

Yleensä tehdään ylivirtasuojaus ja tarkastetaan sen jälkeen oikosulku- ja kosketusjännitesuojauksen toteutuminen.

Kaapeleiden eristysaineiden korkeimmat sallitut lämpötilat on on otettava huomioon:

• PVC-eristeinen 70 °C
• PEX, EPR-eristeinen 90 °C
• Mineraalieristeiset 70 - 105 °C, jopa korkeampi eristeen kestävyydestä ja asennusolosuhteista riippuen

Johdon suurin sallittu kuormitettavuus on mitoitettava siten, ettei edellä mainitut arvot ylity.

Yleisiä ohjeita johtojen poikkipinta-aloille (taulukosta 52J, SFS 6000:

• Kiinteät asennukset: kaapelit ja eristetyt johtimet
  • tehonsyöttö ja valaistuspiirit: vähintään 1.5 mm^2 kupari (16 mm^2 alumiini)
  • merkinanto- ja ohjauspiirit: vähintään 0.5 mm^2 kupari
• Kiinteät asennukset: eristämättömät johtimet
  • tehonsyöttö ja valaistuspiirit: vähintään 10 mm^2 kupari (16 mm^2 alumiini)
  • merkinanto- ja ohjauspiirit: vähintään 4 mm^2 kupari
• Eristetyillä johtimilla ja kaapeleilla tehdyt liitännät
  • tiettyä kojetta varten: kuparijohdin asianomaisen rakennestandardin mukaan
  • muuhun käyttöön: vähintään 0.75 mm^2
  • pienjännitepiireillä erikoiskäytössä: vähintään 0.75 mm^2

Nollajohdin vähintään vaihejohtimen poikkipintainen, kun kyseessä on yksivaiheinen piiri tai monivaihepiiri, jossa vaihejohtimen poikkipinta on enintään 16 mm2 kuparia tai 25 mm2 alumiinia. Nollajohdin voi olla vaihejohtimia ohuempi vain siinä tapauksessa, että johtimien poikkipinta on vähintään 16 mm2 kuparia tai 25 mm2 alumiinia, suurin mahdollinen nollajohtimen virta on pienempi kuin sen kuormitettavuus ja nollajohdin ylivirtasuojattu.

Pistorasiaryhmäjohdoiksi suositellaan

• Vähintään 1.5 mm2 jos ylivirtasuojalaitteen nimellisvirta 10 A
• Vähintään 2.5 mm2 jos ylivirtasuojalaitteen nimellisvirta 16 A

Mitä tulee ottaa huomiin johtojen asennusta suunnitellessa ?

Seuraavassa lueteltu yleisiä vaatimuksia johtojen asentamiseen. Nämä tiedot on tarkoitettu yleiskatsasaukseksi aiheeseen, ei miksikään kattavaksi asennusohjeeksi.

Johtojen asentamisessa yleisesti huomioon otettavaa:

• Asennustapa ja paikka vaikuttaa sallittuihin ratkaisuihin
• Vaihtovirtapiirin kaikki johtimet on oltava saman metallivaipan tai suojuksen sisällä
• Yhdessä kaapelivaipassa tai asennusputkessa saa olla useiden virtapiirien johtimia
• Johtoja ei asenneta eristyksen sisään, asennus lämpimälle puolelle

Asennus putkeen:

• Asennustapa vaikuttaa vaadittavaan asennusputken lujuusluokkaan (1=erittäin kevyt..5=Erittäin luja)
• Kuivissa tiloissa putkessa käytetään johtimena ML tai MK
• Seinällä asennusputket kulkevat pysty- vaaka- tai huoneen särmän suuntaisesti
• Katossa ja lattiassa johtoreitti voidaan valita vapaasti
• Metallista suojaputkea ei saa käyttää suojajohtimena
• Asennusputken sisään jäävässä johdon osassa ei saa olla jatkosta

Putketon asennus:

• Käytettävä vaipallisia kaapeleita, yleensä MMJ,MCMK,SSJ
• Suositellaan käytettäväksi asennusvyöhykkeitä
• Edullinen pientaloasennuksissa
• Huolellinen suunnittelu tarpeen, koska ei muutosmahdollisuutta
• Liikkuvuus sallittava, vaakasuorilla osuuksilla ei tarvitse kiinnittää
• Sopii kattoihin, seiniin, rakennusten muihin onkaloihin
• Myös betonin sisään

Kaapelin asentaminen maahan tai veteen:

• Maahan asennettavat kaapelit HD 603 0.6/1 kV
• Metallivaipalliset MCMK, AMCMK,AXCMK
• Metallivaipattomat AXMK, AXMKE
• Asennussyvyydeksi suositellaan vähintään 0.7 metriä ja 0.2-0.4 metrin syvyydelle värikäs muovinen merkkinauha
• putkisuoja tai hieno hiekka kaapelin suojana

Ryhmäjohdon jatkaminen:

• Yleisimmin jatkaminen suoritetaan jakorasiassa
• Voidaan jatkaa myös kulutuskojeessa, jos jatkamiselle on tilaa
• Liittimeen kytketään vain sellainen määrä johtimia kuin liittimelle on tarkoitettu
• Suositus: Ryhmäjohdon poikkipintaa ei muuteta jatkoksessa

Mitkä ovat käytössä olevat sähköasennusten johtimien tunnistusvärit ?

• Eristetty suojajohdin tai PEN-johdin on oltava keltavihreäraitainen
• Suojamaadoitusjohdin saa olla kuitenkin muun värinen kun käytetään kaapelin konsentristä johdinta, johtimien paksuus vähintään 120 mm2 per johdin, tai kaapelissa on useampia samanvärisiä johtimia ja johtimen päässä keltavihreäraitainen lisämerkintä tai suojamaadoituksen merkintä
• Eristetyn PEN-johtimen päässä on oltava sininen lisämerkintä
• Eristetty nollajohdin on vaalean sininen (Jos kaapelissa ei sinistä johdinta, käytetään sinistä lisämerkintää päässä)
• SFS-EN 60446 mukaisesti sallittuja värejä ovat: musta, ruskea, punainen, oranssi,sininen, violetti, harmaa, valkoinen, vaaleanpunainen ja turkoosi.
• Keltaista eikä vihreää johdinta saa käyttää

Monet kaapelivalmistajat Suomessa ja muualla Euroopassa tarjoavat nykyään edellä kuvatun uuden väritunnusjärjestelmän mukaiset ruskeilla, mustilla ja harmailla vaihejohtimilla varustettuja kaapeleita. Tunnistevärit vaiheille:

• Ensimmäinen vaiheväri ruskea
• Toinen vaiheväri musta
• Kolmas vaiheväri harmaa
• Nollajohdin on sininen

HUOMIO: Vanhemmissa asennuksissa on paljon käytössä vanhempia värijärjestelmiä.

Mitkä ovat kotitalouksien sähkötauluissa käytettyjen suulakkeiden koot ja väritunnukset ?

Sulakkeen       Suurin sallittu   Tunnusväri
Nimellisvirta   kuormitus

   6A           1400W             Vihreä
  10A           2300W             Punainen
  16A           3700W             Harmaa
  20A           4600W             Sininen

Tunnusväriä käytetään sekä sulakkeiden päässä olevassa värinastassa että sulakepesien pohjissa. Sulakkeen varokepesään päin tuleva kaulaosa on eripaksuinen erikokoisilla sulakkeilla, joten nimellisvirraltaan liian suuri sulake ei sovi valokepesän pohjakoskettimeen. Värikoodin lisäksi sulakkeen koko on yleensä painettu myös tekstinä sulakkeen kylkeen ja/tai päähän (esim. 10A/500V).

Ylivoimaisimmin yleisimmät asunnoissa esiintyvät sulakekoot nykyään ovat 10A sekä 16A sulakkeet. 10A sulaketta käytetään tyypillisesti valaisukseen ja huoneiden maadoittamattomiin pistorasioihin. 16A sulaketta taas käytetään tyypillisesti keittiön ja kylpyhuoneen maadoitetuissa pistorasioissa, joihin kytketään tyypillisesti raskaita kuormia (mikroaaltouuni, pesukone jne.).

Uusissa asunnoissa on (turvallisuussyistä) luovuttu perinteisistä keraamisista tulppasulakkeista ja ne on korvattu automaattivarokkeilla (johdinsuoja-automaatti). Johdonsuojakatkaisija eli automaattisulake suojaa johtimia ja sähköasennuksia ylikuormilta ja oikosuluilta. Sitä käytetään kuten sulaketta, mutta se voidaan laukaisun jälkeen virittää uudelleen käyttöön. Automaattisulakkeita on saatavilla eri nimellisvirroille. Tavallisimpia ovat 10 ja 16 A:n mallit. Johdonkatkaisijoita on saatavana erilaisilla laukaisukäyrillä (laukaisun nopeus ja hetkellisen virran kesto). Johdonsuojakatkaisijan laukaisukäyrä valitaan normaalisti käyttökohteen mukaan seuraavasti:

B  sähkölämmitys, valaistus
C  pistorasiat
D  voimakkaasti induktiiviset ja kapasitiiviset kuormat ts. kuormat joissa on suuri käynnistysvirtasysäys
K  sähkömoottorit, pumput, puhaltimet, muuntajat, hitsauskoneet, automaatiojärjestelmät (soveltuu D tyyppiä paremmin laitesuojaukseen)
Z  tyristorit, diodit, mittamuuntajat (lisäksi virtapiirit joissa on hyvin alhainen oikosulkuvirta kuten ohjausvirtapiirit)

Joissain tilanteissa voidaan edellä esityistä suosituksista joutua poikkamaan jotta järjestelmä saadaan toimimaan oikein ja/tai vaaditut suojausehdot toteutuvat (esimerkiksi herkemmin oikosulkuun reagoiva suoja käyttöön kun paikalla saatava oikosulkuvirta normaalia pienempi).

Johdonsuojan (ja sulakesuojauksen) mitoituksen tärkeänä itse suojan laukeamisvirran lisäksi on suojan katkaisukyky. Katkaisukyky kuvastaa sitä oikosulkuvirran arvoa, jonka johdonsuojakatkaisija pystyy suurimmillaan katkaisemaan. Perusmallien katkaisukyky on tyypillisesti noin 6 kA luokkaa (voi vaihdella jonkun verran valmistajasta toiseen). Vaativampaan käyttöön löytyy suuremman katkaisukyvyn omaavia versioita (esimerkiksi 10, 25 ja 50 kA:n malleja). Jos johdonsuojakatkaisijan sijaintipaikassa esiintyvä oikosulkuvirta on suurempi kuin johdonsuojakatkaisijan katkaisukyky, on sen edessä käytettävä etusulaketta tai toista katkaisijaa back-up suojana. Tämän suojan suurin sallittu arvo on varmistettava valmistajan teknisistä tiedoista.

Uusiin asuntoihin ei enää asenneta maadoittamattomia pistorasioita. Linjana uusissa asunnoissa on asentaa ainoastaan 10A tai 16 A sulakkeella suojattuja maadoitettuja pistorasioita.

Miten hidas sulake erona normaalista ?

Hitaat sulakkeet on tehty kestämään hetken aikaa ylivirtaa ennen kuin palavat. Normaali sula kestää ylivirtaa (esim. laitteen kännistys tai polttimon päällelaitto synnytää hetkellisen ison virran) vain hyvin lyhyen ajan. Hitaat sulakkeet kestävä tälläistä ylivirtaa pidempään kuin normaalit ja niitä käytetään sellaisissa erikoistilanteissa, joissa kuorma ottaa normaalia isompaa virtaa jonkin aikaa käynnistyessään (jotkin isot induktiiviset kuormat, isot sähkömoottorit).

Kotitalouksissa ei hitaita sulakkeita tarvita juuri lainkaan. Hitaat sulakkeet on tarkoitettu induktiivista kuormaa varten tapauksiin joissa ns. käynnistysvirta on hetkellisesti korkea. Tällaisia ovat moottorit ja suurehkot muuntajat. Nykyistä sähkölakia sovelletaan myös vanhoihin asennuksiin sulakkeiden osalta ja siitä johtuu, että hidasta sulaketta ei tavallisissa pistorasia- ja valaistusasennuksissa saa käyttää. Peruste on ns. nopea poiskytkentä vikatilanteessa.

Hitaan sulakeen erottaa normaalista siitä, että tulppasulakkeisiin on yleensä posliiniosaan painettu joko etanaa muistuttava kiemura tai H-kirjain.

Miten pistorasioihin tulevien sulakkeiden koot määräytyvät ?

Nykyään normaaleille pistorasioille käytetään sähkötaulussa suomessa ainoastaan kahta sulakekokoa: 10A ja 16A. Ja sulake valitaan kuorman perusteella. Jos kuormitus on alle 2000W, niin (10A Sulakkeen maksimi kuormitus = U*I*0,9) valitsemme 10A sulakkeen ja johdoiksi vedämme 1,5mm^2. Mikäli kuormitus on isompi, niin valitsisimme 16A (jonka maksimi kuorma on 3300W) sulakkeen ja 2,5mm^2 johdot.

Miten johdinsuoja-automaatti (automaattivaroke) toimii ?

Johdinsuoja-automaateissa on sisällä mekaaninen jousijännitettävä kytkin/katkaisin, jonka varokemekanismi voi liipaista. Käytännön toiminta on sellainen, että käyttäjä virittää tämän kytkimen jousen kääntäessään johdinsuoja-automaatissa olevan vivun "päälle"-asentoon. Jos johdinsuoja-automaatin suojaamassa virtapiirissä tapahtuu ylikuormitus tai oikosulku, liipaisumekanismi laukaisee jousen, joka irrottaa johdinsuojassa olevat koskettimet toisistaan.

Johdinsuojan laukaisu perustuu kahteen asiaan: termiseen ja momenttiin.

Ylikuormitustilanteessa ratkaisevat termiset ominaisuudet, eli tässä bi-metalli tai vastaava toimilaite antaa riittävästi rauhallisuutta kun puhutaan 1,1...2,1 -kertaisista virroista. Eli tämä mekanismi laukeaa kun lievää ylikuormitusta tapahtuu vähän aikaa.

Momentti-laukaisu tapahtuu taas silloin kun verkossa on selvästi vika, eli vikavirta kasvaa tyypillisesti kymmenkertaisiksi nimellisvitaan verrattuna. Tällaisen vikatilanteen nopeaan tunnistamiseen käytetään magnetismiin (kela) perustuvaa ns. momentti-laukaisua, joka toimii tyypillisesti millisekunneissa (ms) kun vikavirta lähtee kasvamaan rajusti (luokkaa yli 5-10 -kertaiseksi nimellisvirtaan nähden). Magnetismiin perustuva ilmaisin tarvitaan, koska oikosulkutilanteessa bi-metalli olisi aivan liian hidas reagoimaan ja vikavirta ehtisi kasvaa vaarallisen suureksi ennen toimilaitteen reagointia.

Johdinsuoja-automaatti on kätevä laite koska sen lauetessa ei tarvitse mennä vaihtamaan mitään sulakkeita, ainoastaan kääntää suojassa olevaa vipua. Johdinsuoja-automaatin mitoittaminen sulakkeeseen verrattuna on toisinaan vaikeaa. Normaalisti sulake kestää hetkellisesti (jopa useita sekunteja) suuriakin ylivirtoja (käynnistysvirtasykäykset). Monessa tapauksessa johdinsuoja-automaatti toimii selvästi sulaketta nopeammin, joten isojen induktioon perustuvien laitteiden (muuntajat, moottorit) käyttäjille on enemmän kuin tuttu tilanne lauennut automaatti. Koska eri tarkoituksessa on edullista olla erilaisia laukaisukäyriä, niin johdonsuoja-automaatteja on saatavana eri laukaisukäyrillä: A. B, C ja D. Näistä A herkin ja D "jäykin". D vastaa ominaisuuksiltaan lähinnä "hidasta sulaketta". Yleisimmin käytetty laukaisukäyrä vaikuttaa olevan C (mm. pistorasiat, valaistus jne.)

Miten sähköasennusmääräykset ovat helpottuneet asentajan pätevyyksissä ?

Entinen tilanne: Työn tekijän on pakko olla pätevä ja koulutettu.

Nykyinen tilanne:

Sähköturvallisuuslakinuutos vuodelta 1996 poisti sähköasennusten luvanvaraisuuden ja muutti systeemin ilmoituksenvaraiseksi toiminnaksi. Ilmoittajan on täytettävä kuitenkin täytettävä melko tarkkaan samat vaatimukset kuin luvan saajan aiemmin. Toiminnan harjoittajalla on oltava palveluksessaan riittävän pätevyystodistuksen omaava sähkötöiden johtaja, joka vastaa mm. asentajien riittävästä opastuksesta ja ammattitaidosta. Asennustyö on tehtävä toiminnanharjoittajan lukuun (ei vain tämän valvonnassa). Kuka tahansa ei saa tehdä varsinaisia sähkötöitä, kunhan joku pätevyyden omaava ne tarkastaa.

Pätevyyksiin lainmuutos toi lähinnä sen, että pätevyysluokat muuttuivat aiemmista A, B, C, D-pätevyyksistä S1, S2 ja S3 pätevyyksiksi, joista 1 ja 2 oikeuttavat toimimaan asennustöiden sähkötöiden johtajana. Samalla lieveni jonkin verran ehdot pätevyystodistuksen saamiselle. Tärkein muutos on se, että asennuspätevyyden S2 luokaan voi nyt saada, kun omaa 3 vuoden sähköalan koulutuksen esimerkiksi ammattikoulusta. Aiemminhan asennuspätevyyteen edellytettiin DI, ins, teknikon tai yliasentajan ammattitutkintoa.

Pätevyystodistuksen ehtona on koulutuksen lisäksi myös riittävä työkokemus sekä hyväksytysti suoritettu sähköturvallisuustutkinto, niin kuin aiemminkin.

Mitkä ovat sähköasentajan ammattitaitovaatimukset ?

Sähköasentajan ammattitaitovaatimukset (koulutus + työkokemus) on annettu kauppa- ja teollisuusministeriön sähköalan töistä antamassa päätöksessä 516/1996, 11§. Päätöksen löytää mm. Tukesin (www.tukes.fi) kotisivuilta.

Henkilö, joka ei 11§:n vaatimuksia täytä, ei ole sähköalan ammattihenkilö ja häntä ei voida käyttää tekemään sähkötöitä itsenäisesti. Tässä tapauksessa hänen on työskenneltävä ammattihenkilön jatkuvassa valvonnassa(esim. työparina) siihen asti, että työkokemusta on kertynyt riittävästi. Sähkötöiden johtaja vastaa mm. siitä, että ammattitaidottomalle asentajalle ei anneta tehtäviä, jotka edellyttävät itsenäistä työskentelyä ja tietysti myös siitä että työntekoa valvotaan riittävän tehokkaasti. Elleivät ammattitaito-vaatimukset(11§) täyty, ei henkilöllä saa teettä sähkötöitä itsenäisesti, vaikka sähkötöiden johtajan mielestä henkilö pystyisikin annetusta tehtävästä suoriutumaan.

Valvovan ammattihenkilön kelpoisuutta sekä valvonnan tehokkuutta määriteltäessä on tietysti otettava huomioon, että eräät työt ovat valvonnan tehokkuuden kannalta muita vaativampia.

Miten valokatkaisijat on johdotettu kiinteässä asennuksessa ?

Kiinteiden valoasennusten valokatkaisijat on johdotettu siten, että valokatkaisijalle tulee vaihejohdin sähkötulusta. Valokatkaisija sitten päästää tai on päästämättä tämän vaihejohtimen sähkön itse valaisimeen riippuen katkaisijan asennosta. Valaisimelle menevä nollajohdin (joka pyritään pitämään yhteydessä polttimon kannan kierreosaan) pidetään koko ajan kiinteästi kytkettynä.

Miten on toteutettu käytävissä olevat kahdella valokatkaisijalla toteutetut käytävävalon ohjaukset ?

Niin sanotussa käytäväkytkennässä käytetään kahta vaihtokytkintä. Nämä voidaan kytkeä kahdella tavalla, oikealla ja väärällä.

Oikea tapa on, että vaihe tuodaan vaihtokytkimen vaihtoelektrodille, josta valitaan kumpaan kahdesta eteenpäin menevästä johtimesta A vaiko B vaihejännite pääsee etenemään toiseen vaihtokytkimeen, jossa sitten valitaan, kummasta johtimesta (A vaiko B) vaihejännite viedään lampunkannan pohjaan. Lampun kierreosa on aina nollassa. Lamppu palaa siis silloin, kun molemmissa kytkimessä on samanaikaisesti valittu johdin A tai johdin B, mutta on pimeä, jos toisella on valittu A ja toisella B (taikka päinvastoin).

Vaatiiko sähkölaitteiden valmistus urakointioikeuksia ?

Sähkölaitteiden valmistus ei vaadi minkäänlaista urakointioikeutta, mutta valmistajan pitää varmistaa, että laitemalli täyttää sekä sähköturvallisuus- että sähkömagneettisen yhteensopivuuden vaatimukset. Sarjatuotanto edellyttää sellaisen valmistuksen laadunvarmistuksen (kirjallinen ohje), että jokainen valmistettu laiteyksilö täyttää vaatimukset. Laitteessa tulee olla CE-merkki osoituksena laitetta koskevien direktiivien vaatimuksenmukaisuudesta. Merkkiin liittyen valmistaja laatii kirjallisen vaatimustenmukaisuusvakuutuksen, jossa laite, sen valmistaja ja varmistuksessa käytetyt standardit tai muut asiakirjat on mainittu. TUKES tarjoaa sivuillaan esimerkkejä tällaisten asiakirjojen laadinstaan.

Mitä eroa on erilaisilla suojamaadoitetuilla TN-jakelujärjestelmillä ?

Asuin-, liike- ja teollisuusrakennusten sähköverkot ovat pääasiassa ns. TN-järjestelmien mukaisia. TN-järjestelmässä virtapiirin yksi piste on suoraan maadoitettu, ja sähkölaitteistojen ja -laitteiden jännitteelle alttiit osat on yhdistetty tähän pisteeseen suojajohtimen välityksellä. Tavallisesti maadoitettu piste on kolmivaihejärjestelmän tähtipiste. Suojajohtimen tunnistaa keltavihreästä väristä. Nollajohdin on tähtipisteeseen yhdistetty johdin, joka kykenee osallistumaan sähköenergian siirtoon. Se on väriltään sininen.

TN-S-järjestelmässä käytetään erillistä suojajohdinta ja nollajohdinta koko järjestelmässä. Rakennusten sähköasennuksissa käytetään nollajohdinta TN-S-järjestelmässä yleisesti. Kuitenkin esim. teollisuuden moottorikäytöissä ja muissa symmetrisissä ja yliaallottomissa kuormissa nollajohdin on useimmiten tarpeeton eikä sitä käytetä.

TN-C-järjestelmässä sama johdin (PEN) toimii sekä suoja- että nollajohtimena koko järjestelmässä.

TN-C-S-järjestelmä on TN-C- ja TN-S-järjestelmien yhdistelmä. Tällaisessa sekajärjestelmässä TN-C-järjestelmä on aina syöttävän verkon puolella TN-S-järjestelmään nähden, koska toisistaan erotettua nolla- ja suojajohdinta ei saa kytkeä uudelleen yhteen PEN-johtimeksi.

Teollisuudessa ja toimistorakennuksissa käytetään tavallisesti TN-S-järjestelmää muuntajalta tai pääkeskukselta lähtien. Tämä on perusteltua niin turvallisuuden kuin häiriösuojauksenkin kannalta

TN-C-järjelmän vaara piilee siinä, että TN-C-järjestelmässä PEN-johtimen katkeaminen aiheuttaa välittömän vaaratilanteen. Vaihejännite pääsee laitteen sisäisen impedanssin sekä nolla- ja suojajohtimen eriyttämiskohdan kautta suojamaadoitetun laitteen kuoreen. Häiriöiden kannalta PEN-johtimen käyttö on epäedullista. Eri ryhmistä ja keskuksista syötettyjen ATK-laitteiden suojamaadoitettuihin osiin kytkettyjen osien välille voi aiheutua suuria potentiaalieroja, koska nollajohtimen jännitehäviö riippuu kuormitusvirrasta ja nollajohtimen impedanssista. Nämä potentiaalierot aiheuttavat harhavirtoja esim. ATK-laitteiden suojavaippoihin. PEN-johdinta käytettäessä nollavirta harhautuu erilaisten maadoitusten kautta rakennuksen metallirakenteisiin

Uusissa asuinrakennuksissa käytetään lähes poikkeuksetta TN-S järjestelmää. Suurin osa vanhoista asennuksista on kuitenkin tehty TN-C-järjestelmää käyttäen.

Mitenkäs ne johtojen värikoodit meneekään näissä kodin 230V systeemeissä ?

Yksivaiheisen liitännän eurooppalaiset harmonisoidut värikoodit:

• Vaihejohdin on ruskea
• Nollajohdin on sininen
• Suojamaa on kelta-vihreä

Näitä värejä käytetään uusissa asennuksissa ja sähkölaitteiden liitäntäkaapeleissa.

Yleisesti käytetty kolmivaihejohtimien (5-johdinjärjestelmä) värikoodauksen idea:

• Vaihejohtimet ovat ruskeita tai mustia
• Nollajohdin on sininen
• Suojamaa on kelta-vihreä

Näissä värikoodauksissa kannattaa muistaa että vanhemmissa rakennuskissa on usein käytetty näistä paljon poikkeavaa vanhempaa sähköjohtojen värikoodausjärjestelmää. Seuraavassa muutamia yelismpiä värivaihtoehtoja:

• Nollajohdin: harmaa, valkoinen tai vaaleansininen
• Vaihejohdin: musta tai ruskea

Värikoodauskset saattavat myös poiketa jonkun verran johtuen joidenkin kaapelien värieroista. Jonkun valmistajan MMJ-kaapelissa saattaa olla L3 valkoinen eli vaihejohtimet ovat ruskea, musta, valkoinen Sinänsä hämäävää kun vanhoissa asennuksissa voi N-johdin olla valkoinen!

Jos meinaat todella tehdä jotain sähkötöitä, niin lainaa kirjastosta alaa käsittelevää ajantasaista kirjallisuutta ja selvitä sitten sähkötöitä saat tehdä, sekä mitä niistä varmasti osaat tehdä. Turvallisin ratkaisu on palkata asiantuntija tekemään nuo sähkötyöt. Älä usko mitä tahansa Internetissä olevia sähköasennusohjeita koska ei ole mitään takeita että ne ovat oikeita.

Mikä on maadoitetun pistorasian oikea napaisuus ?

Perinteisen Suomessa käytössä olleen käytännön mukaan pistorasiassa vaihejohdin tulee joko oikean puolimaiseen tai alempaan pistorasian napaan (riippuu siitä onko rasia pysty- vai vaaka-asennossa). Tähän napaisuuteen löytyy vielä nyrkkisääntökin: "Vaihe väärin vasemmalla". Nykypäivänä ei enää taida olla mitään virallista määräystä tälle kumpaan reikään vaiheen pitää tulla, vaikka osa sähköporukoista nettikeskustelujen perusteella vaikuttaa edelleenkin olevan siinä käsityksessä, että tuo tapa on määräys.

Enää ei näytetä kunnioittavan sitä ikiaikojen alusta saakka ollutta hyvää tapaa asentaa Pistorasian vaihe oikealle/alas. Esimerkiksi jotkut uudet neliosaiset pistorasiat on tehtaalta tullessaan jo kytketty niin hassusti, että jommassa kummassa pistorasiaparissa on napaisuus on vanhan tavan vastaisesti. Muualla Euroopassa missä käytetään vastaavia pistorasioita, on käytössä erilaisia käytäntöjä, joten merkinnätkin vapaan markkinoiden sähkötavaroissa voivat olla eri tavoin kuin Suomessa on perinteisesti kytketty. Esimerkiksi Ranskassa vaihe ja nolla kytketään toisin päin kuin Suomessa on ollut tapana.

On tärkeä muistaa ettei koskaan saa luottaa siihen, että vaihe olisi pistorasiassa tietyssä liittimessä.

Miten vaihe ja nolla kytketään kiinteään valaisimeen ?

Perinteistä kierrekantaista polttimoa käyttävään valaisimeen kiinteässä asennuksessa sähköt kytketään siten, että nolla kytketään kannan kierreosaan ja vaihe kannan pohjassa olevaan pieneen koskettimeen. Tällä tavoin kytkettynä valaisin on turvallisempi, kun polttimoa vaihdettaessa on hyvin hankalaa joutua kosketuksiin vaihejohtimen jännitteen kanssa vaikka sähköt olisivat unohtuneet päälle.

Siihen, että aina sähköt olisi näin asennettu, ei voi sokeasti luottaa. Väärällä tavalla asennettuihinkin valaisimiin voi törmätä. Ja pistorasiaan kytketyssä valaisimessahan ei koskaan tiedä, tuleeko vaihe vai nolla niihin kannan kierteisiin. Se kun vaihtelee siitä kummin päin valaisimen pistoke on seinässä.

Saako maadoituksen tehdä lenkillä "nollaten" ?

Uusissa asennuksissa pitää maadoitetuilta pistorasioilta mennä oma maadoitusjohto sähkötaululle sakka. Määräys sanoo, että nolla ja maa on tuotava eri johtoja pitkin jakokeskukselta. Erillinen PE-johdin vaaditaan nykyään, koska on laskelmoitu, että pelkkä N-johdin ei takaa riittävää turvallisuutta.

Vanhassa kiinteistössä saa maadoituksen tehdä lenkillä, koska lenkillä ne on silloin alunperinkin tehty. Esimerkiksi 60-luvun taloissa mene kolmea lankaa yhteenkään rasiaan ja 1970-luvunkin rakennuksissa on paljon "nollattuja" rasioita.

Sähkötarkastuskeskuksen julkaisu A2-94, "Rakennusten sähköasennukset" sanoi seuraavaa: "Yksittäisen luokan I laitteen tai pistorasian (esim. kuivan tilan pistorasia) suoja- ja nollapiirit saa liittää PEN-johtimeen (PEN-johdin=yhdistetty nolla/suojajohdin) itse laitteessa tai pistorasiassa, jos siinä on sopivat liittimet, EIKÄ ASENNUSTA JATKETA (KETJUTETA) EDELLEEN. Tällöin PEN-johdin kytketään ensin nollaliittimeen ja yhdistetään siitä suojaliittimeen."

Edellä kuvattu julkaisun korvaa nykyisin SFS 6000 standardi. Esimerkiksi SFS 6000-8- 802 (1999) sivulta 319 alkaen kertoo asiasta. Lyhyesti vastattuna vanhojen asennusten muutoksissa saa "nollata", mutta vaan tietyin ehdoin.

Vanhaan taloon kun uutta asennetaan, ei tarvitse vaihtaa vanhaa asennusta uuteen mikäli siihen ei tehdä muutoksia. Mutta vanhaan taloon uutta asennettaessa PE-johdin on vedettävä. Pistorasian sai vielä jokin aika sitten nollata vain jos ei ole vaihtoehtoja, mutta EU:n harmonisointi teki mahdolliseksi taas vapaamman nollauskulttuurin. Suositeltavin ratkaisu on aina kytkeä maadoitus aina sähkötaululle asti. Se on turvallisin ratkaisu.

Voiko samassa tilassa olla sekä maadoitettuja että maadoittamattomia pistorasioita ?

Yleisperiaatteessa on, että samassa olevat kaikki sähköpistorasiat ja sähkölaitteiden suojaukset noudattavat samaa linjaa. Eli pääsääntöisesti kaikki samassa tilassa olevat pistorasiat ovat kaikki samaa tyyppiä, eli maadoitettuja tai maadoittamattomia. Ja samoin saman tilan valaisinpistorasiat ja esimerkiksi sähkölämmityksen patterien maadoitukset yms. on kytketty samojen määräysten mukaan. Nykyasennuksissa on että kaikki pistorasiat ovat maadoitettuja.

Samassa tilassa on sallittua olla tietyissä erikoisolosuhteissa sekä maadoitettuja että maadoittamattomia pistorasioita. Tällaisia ratkaisuita löytyy ainakin vanhemmista rakennuksista. Tällaisessa ratkaisussa ehtona on että maadoittamattoman ja maadoitetun pistorasian välillä on riittävästi etäisyyttä (vähintään neljä metriä).

Mitä tarkoittavat sähkökaapelin tyyppimerkinnät MMJ, VSK ja MSK ?

Seuraavassa yleisimpiä kaapelityyppien kansallisia nimiä (aineisto kerätty "Sähköturvallisuusmääräykset 1980-07" -teoksesta):

• MKJ on muovieristeinen kytkentäjohdin.
• MMJ tarkoittaa kiinteissä asennuksissa käytettyä PVC-muovikuorista kaapelia jossa on yksisäikeiset kuparijohtimet. Johdon suurin sallittu lämpötila normaalikäytössä on 70 celsiusastetta.
• MSK on taipuisaa monisäikeisistä kuparijohtimista tehtyä PVC-eristeistä kaapelia, jota käytetään laitteiden liitäntäkaapeleina. Johdon suurin sallittu lämpötila normaalikäytössä on 70 celsiusastetta.
• VSK on rakenteeltaan vastaavaa kuin MSK mutta eristeaineena on luonnonkumi. Johdon suurin sallittu jatkuva lämpötila normaalikäytössä on 60 celsiusastetta.

• VSKN on rakenteeltaan vastaavaa kuin VSK, mutta eristeaineena on öljynkestävä kumi. Johdon suurin sallittu jatkuva lämpötila normaalikäytössä on 60 celsiusastetta.

Kuinka paksuja johtoja on järkevää käyttää millekin virralle ?

Johdon paksuus riippuu sallitusta jännitehäviöstä. Jos haluat pitää jännitehäviön vakiona niin johtoa pidennettäessä sitä on paksunnettava. Johdon kuumenemiselle on hyvä nyrkkisääntö puskea läpi korkeintaan n. 10-14A/mm^2 huoneen lämmössä (tuo 14A/mm^2 nostanee piuhan lämpötilan tuossa 10A hujakoilla ehkä 70 C paikkeille huoneen lämmössä).

Sähköasennuksissa on omat määräyksensä millaisia johdon paksuuksia on käytettävä erilaisille virroille. Kiinteissä 230V asennuksissa 1.5 mm^2 johtoa käytetään 10A virralle ja 2.5 mm^2 johtoa käytetään 16A virralle. Laitejohdoissa taas käytetään 1.5 mm^2 johtoa 16A virralle, 1.0 mm^2 johtoa 10A virralle ja 0.75 mm^2 johtoa pienemmille virroille (esimerkkinä valaisinten kalustejohto).

Kotimaiset määräykset löytyy ainakin entisistä SFS standardeista, ja nykyisistä EN normeista. Joidenkin kaapelivalmistajien luetteloissa on myös hyödyllistä tietoa (esimerkiksi ABB:n teknisiä tietoja taulukot).

Miksi maata ei käytetä jakelujohtimena ?

Muun muassa turvallisuussyistä jakeluverkkomme toinen 'napa' on liitetty maapallosemme kanssa yhteiseen potentiaaliin, niin TEORIASSA voitaisiin tulla toimeen yhdellä jakeluverkon johdolla. Kulutuslaitteista pitäisi sitten se toinen napa kytkeä sitten maahan. Erinäisistä käytännön ongelmista ja erityisesti niistä johtuvista turvallisuusongelmista johtuen näin kumminkaan EI menetellä (poislukien eräät poikkeustapaukset). Käytännössä kaikki sähkön tuotanto- ja siirtojärjestelmät ovat kuluttajille saakka 3-vaiheisia, ja aidossa symmetrisessä kolmivaihekäytössä ei maapotentiaalilla ole kuin puhdas turvallisuusmerkitys.

Puhelinpuolella aitoon veivattavien telefoonien aikaan tilaajalle ei tuotu kuin yksi kuparikarva, maata käytettiin kaikkien tilaajien yhteisenä b-johtimena. Puhelintiheyden lisääntyminen ja sähkönjakelun yleistymisen tuomien maavirtojen takia puhelinverkossakin jouduttiin kaikille tilaajille vetämään kahdet johdot.

Pitääkö autonlämmityspistorasioiden olla lukitussa tilassa ?

Useaan kertaan muuttuneisiin määräyksiin sisältyy monta vaihtoehtoa riippuen asennusten valmistumisajankohdasta. Seuraavassa on yhdistelmä käytännön tarpeiden kannalta.

Tavallisen maadoitetun pistorasian on oltava lukitussa tilassa tai vähintään 1,7 m etäisyydellä maasta. Auton liitäntäjohtoa ei saa jättää pistorasiaan siten, että kojepistotulppa jää lukituksen ulkopuolella alle 1,7 m korkeudelle.

Turvapistorasian (pistorasia, jossa on sulkulevyt reikien lisäsuojana) ja vikavirtasuojakytkimellä suojatun pistorasian asennuskorkeutta ei ole rajoitettu. Pistorasia tulee sijoittaa siten, että se ei jää missään tilanteessa lumen sisään talvella. Uudisasennuksissa pistorasiat suojataan vikavirtasuojakytkimillä, jolloin niitä ei ole pakko lukita.

Auton liitäntäjohdon pituudelle ei ole rajoituksia. Sitä ei kuitenkaan pidä jättää kulkuväylälle tai muuhun paikkaan, jossa on vahingonvaaraa.

Kolmivaihesähkö

Millaisia kolmivaihepistokkeita on Suomessa käytössä ?

Kolmivaihepistokkeiden kirjo on aika laaja johtuen siitä, että niitä on monelle eri suuruiselle virralle sekä niitä on tehty erilaisille johdotusjärjstelyille (vanha 4-johtiminen, nykyisin 5-johtiminen).

Ainakin seuraavia nykyisten standardien pyöreitä punaisia 5-reikäisiä CEE-17-stadardin mukaisia kolmivaihepistokkeita on yleisesti käytössä:

• 3x16A pistoke: Ehkä yleisin kolmivaihepistoke, löytyy hyvin monesta paikkaa, jossa tarvitaan vähänkin raskaampia koneita, äänentoistoa tai valolaitteita.
• 3x32A pistoke: Käytetään raskaampien koneiden kanssa sekä yleisesti näyttämövalolaitteiden himmenninlaitteiden kanssa. Löytyy aika monesta paikkaa joissa kyseisenlaisia vehkeitä käytetään. Vaikka pistoke kestää 3x32A, niin monessa paikkaa saattaa sulakekoko olla vain 3x25A.
• 3x63A pistoke: Käytetään hyvin raskaille koneille. Monesti löytyy isompien pääsähkötaulujen luota, käytetään monesti työmailla jossa kuluu paljon sähköä pääjakokeskuksen liitämiseen. Löytyy monesta jäähallista.
• 3x125A pistoke: Erittäin raskaille kuormille, kuten TV-kalustolle ja suurille jakokeskuksille. Löytyy isoimmista jäähalleista ja messutiloista.

Vanhan malliset pistokkeet, jotka eivät ole nykymääräyksien mukaisia, mutta joita on vielä käytössä:

• Piko-rasia: Muistuttaa paljon normaalia pistorasiaa, mutta tässä on kolme reikää ja yhdessä reunassa pistorasian pohjasta ulos tuleva metallitappi (yhteinen suojamaa ja nollajohti). Poistunut käytöstä joskus 1970-1980-luvun taitteessa. Maksimisulakekoko 10A vaihetta kohden. Pistokkeita ei saa enää kaupoista.
• 4-reikäinen 3x16A pistoke: Nykyistä 5-reikäsistä 3x16A pistoketta edeltävä pistoke. Tässä maa ja nolla kulkevat samassa nastassa.
• Strömbergin 40A ja 80A systeemit: Alumiinivaluiset 4-nastaiset pistokkeet joita näkee vieläkin vanhemmissa sähkötauluissa.
• Kolmipiikkinen ASEA 3x25A liitin: Liitin valurautainen ja kolme piikkiä pyöreitä. Porsliinieristeinen ja vanhemmiten se pistokkeen porsliininen sisusosa lähes on poikkeuksetta hajalla, joten piikit heiluu miten sattuu.

Sinänsä kaiketi noitakin vanhempiakin rasioita saa käyttää, mikäli semmoiset on aikoinaan on asennettu, ja löytää käypäisen pistokkeen. Yleensä nuo turvallisuusmääräykset on tehty siinä hengessä, ettei kaikkia vanhojen määräysten aikuisia juttuja tarvitse muuttaa muuta kuin tehtäessä suurempia muutoksia ja lisäyksiä asennuksiin. Jos tulee ihan vakituiseen käyttöön, niin kannatta tällaisen vanhan pistorasian tapauksessa tilata sähkömies tarkastamaan johdotuksen kunto (on jo varmasti aika vanhaa) ja vaihtaa pistoke nykystandardit täyttävään. Nykyisinhän homma pyritään hoitamaan 5-johdinjärjestelmällä.

Miten voin muuttaa kolmivaihepistokkeen mallin toiseksi ?

Jos muutettava pistoke on vanha käytöstä poistunut malli ja on tulossa enempi käyttöön, kannattaa tilata sähkömies vaihtamaan tuon pistokkeen nykystandardit täyttävään malliin. Väliaikaisemmassa käytössä rakennuskonevuokraamoista saa vuokrata erilaisia adaptereja.

Jos isompivirtainen pistoke pitää sovittaa pienempivirtaiseen, niin pelkää johtoadapteri ei ole sopiva ratkaisu. Tällaista sovitusta varten tarvitaan sopiva pieni työmaajakokeskus, josta saa tarvittavat ulostulot (jakokeskus sisältää tarvittavat sulakkeet jne.).

Voiko kolmivaihesähköä jakaa normaaleiksi yksivaiheisiksi pistorasioiksi ?

Sunnilleen kaikissa sähkönjakokeskuksissa tehdään kyseisenlainen jako. 400V kolmivahesähkössä on 230V vaihtojännitettä aina yhden vaiheen ja ja nollan välissä, joten tähän kytkemällä saadaan aina yksi yksivaiherasiaulostulo.

Helpoimmin melkein minkä tahansa 400V kolmivaihepistokkeen saa muutettua normaaleiksi SCHUKO-rasioiksi vuokraamalla sopivan työmaajakokeskuksen. 3x16A pistokkeen konvertoimiseksi SCHUKO-rasioiksi on olemssa myös käteviä pieniä adaptereja (3x16A liitin sisään ja 3xSCHUKO ulos).

HUOMIO: Kun käytät tällaista jakokeskusta tai adapteria kolmivaihesähkön jakamiseen yksivaiheisille laitteille, älä irrota tai kytke kolmivaihepistoketta kun perässä olevat yksivaiheiset kuormat ovat kiinni ja päällä. Huonolla tuurilla kolmivaihepistokkeen irroitus tai kiinnitys voi johtaa laiterikkoihin jos kolmivaihesähkön nolla ja vaihejohtimet kytkeytyvät tai irtoavat huonossa järjestyksessä (kolmivaihepistoke ei takaa näiden kytkentä- ja katkeamisjärjestystä). Varma tapa välttä laitevauriot on irrottaa yksivaiheiset kuormat ennen kolmivaihesyöttöön koskemista. Työmaakeskusta käytettäessä irrottamisen sijaan voi kuormat erottaa myös kytkemällä keskuksen pääkytkimen ja/tai kaikki kuormien kytkinvarokkeet pois päältä.

HUOMIO2: Jos jakokeskukseesi tulee yli 16A suuruinen kolmivaihesyöttö, niin huimioi että näitä yli 16A kolmivaiheliittimiä ei ole suunniteltu kytkettäväksi ja irrotettavaksi kuorma päällä. Kytkeminen ja irrottaminen tulee suorittaa niin että liittimessä ei kulje täyttä kuormavirtaa (joko jännitteet katkaistu syöttöpäästä tai katkaisija auki kulutuspäässä).

Miten tehdään kolmivaihepistorasian maadoituksen muuttaminen ?

Kolmivaihepistorasiaa muutettaessa pitää käyttää tarkoitukseen tehtyä lisäliitintä tai jakorasiaa liitosten tekemiseen. Lain mukaan pistorasian ruuvuliittimiin ei saa kytkeä kuin yhden johtimen.

Määräykset sanovat että kun tietystä asennuksen kohdasta lähtien käytetään erillistä nolla- ja suojajohdinta, näitä johtimia ei saa kytkeä yhteen tämän kohdan jälkeen.

Lisätietoja löytyy sähköturvakeskuksen tiedonannosta "T99-95".

Miksi kolmivaihesähkön kytkennöissä asentajan pitää olla paljon tarkempi kuin normaaleissa 230V asennuksissa ?

Kolmivaihekytkennässä on paljon enemmän virhemahdollisuuksia kuin "normaalissa" 230V pistorasiassa: kahden vaihejohtimen paikkojen vaihtaminen keskenään saa tyypillisesti kolmivaihekytketyn sähkömoottorin pyörimään toiseen suuntaan. Vaihe- ja nollajohtimien sekoittamisesta seuraa myös ongelmia.

Miten tyypillisessä liedessä käytetään kolmivaihesähköä ?

Liesien vastukset on tyypillisesti kytketty käyttämään jokainen 230V vaiheen ja nollan välistä jännitettä. Eri lieden osat on kytketty eri vaiheisiin, joten kaikki levyt sekä uuni päälle, jolloin kaikki vaiheet on käytössä. Lieden vaihekuormitus jakaantuu näin esimerkiksi:

1-vaihe + nolla: Teholtaan suurin ja pienin levy
2-vaihe + nolla: loput kaksi levyä
3-vaihe + nolla: uuni

Liedestä vielä sen verran että lieden levyelementissä on 3 vastusta. Ja näitä eritavoin kytkemällä saadaan 6 eri lämpötilaa levylle. Jos epäilee että lieden levy on rikki, voi sen helposti testata laittamalla levy lämpiämään 1-asentoon (Kaikki vastukset sarjaan kytketty). Jos ei ala lämpenemään, levy on rikki.

Mitä sähkökiukaassa oleva 400V ja 3 N -merkintä tarkoittaa ?

Tuo 400V ja 3 N ~ tarkoittavat sitä että kiuas on kytketty sähköverkkoon kolmivaiheisesti. Kiukaaseen tulee siis kolme vaihejohdinta, nollajohdin ja suojamaadoitusjohdin -> tällöin puhutaan 5 johdin järjestelmästä.

Nollajohtimen ja minkä tahansa vaihejohtimen välillä vaikuttaa 230 voltin vaihtojännite, kun taas vaihejohtimen ja kumman tahansa toisen vaihejohtimen välillä vaikuttaa 400 voltin jännite.

Tyypillisessä 6 kW kolmivaihesähköllä toimivassa kiukaassa on kolme 2 kW vastusta. Nuo vastukset voivat olla joko kolmioon tai tähteen kytkettynä. Kolmiokytkennässä jokainen vastus on kytketty kahden vaihejohtimen väliin, kytkentä yhdistelmä muistuttaa kolmiota. Kolmiokytkennässä jokaiseen vastukseen vaikuttaa 400V jännitä. Tähtikytkennässä jokainen vastus on nollan ja vaihejohtimen välissä, jolloin siihen vaikuttaa 230V jännite.

Nykyiset kotitalouksien sähkökiukaat on tavallisimmin kytketty tähtikytkentään eli vastusten toiset päät on yhteen kytketty nollaan ja kullekin vastukselle tulee yksi vaihe. Kolmiokytkentää saattaa tavata joissain isommissa julkisiin tiloihin (uimahallit tai vastaavat) tarkoitetuista kiukaista joiden tehot ovat luokkaa yli 10 kW.

Aiemmin kotitalouksien kiukaatkin oli varustettu erillisellä ohjauskeskuksella ja termostaatilla, termostaatin sijaitessa löylyhuoneen yläosassa, jolloin termostaatti mittasi yleensä paremmin löylyhuoneessa vallitsevaa lämpötilaa ja lämpeneminen tapahtui suhteellisen nopeasti. Nykyisin ohjauskeskus/termostatti on yleensä integroitu kiukaan yhteyteen ja termostaatti mittaa kiukaan kivitilassa vallitsevaa lämpötilaa, jolloin varsinaisen löylyhuoneen lämpötilan seuranta on varsin epämääräistä. Termostaattihan on tietysti viritettävä kummassakin tapauksessa eri tavoin.

Ei kiinteät sähkötyöt

Kuinka teen oman maadoittamattoman jatkojohdon ?

Sähkötarvikkeina tarvitset suojamaadoittamattoman pistokkeen (luokka 0), suojamaadoittamattoman jatkorasian ja sopivaa sähköjohtoa (vähintään 2 x 1 mm^2 johdonpaksuus). Jatkojohdon valmistukseen sopivat välineet ovat pari 2-3 ja 5 mm terillä varustettua ruuvimeisseliä, ristipäämeisseli, terävä puukko, ja sivuleikkurit. Jos teet enemmän sähkötöitä, ovat johtojenkuorimispihdit todella paljon avuksi.

Ennen töiden aloittamista tarkista, että johto on jännitteetön eli ei ole kytketty minnekään. Aloita halkaisemalla johdon kuori tai vaippa terävällä puukolla parin senttimetrin matkalta. Poista halkaistut kuoriosat ja käännä sisältä paljastuvat johtimet erilleen. Poista näiden johtimien eriste n. 6-10 mm matkalta. Kierrä johtimien kuparisäikeet tiukoiksi nippupäiksi pistotulppaan ja jatkorasiaan pujottamista varten.

Avaa pistotulpan / jatkorasian kuori. Aseta johtimet pistotulppaan siten, että voit kiinnittää johdon kuorimattomasta kohdastaan vedonpoistajan avulla tukevasti. Ruuvaa johtimet (sininen ja ruskea) huolellisesti kiinni jatkopistorasian liittimiin. Kytke johdon toisen pään nolla- (sininen) ja vaihejohtimen (ruskea) pistokkeen nastoihin.

Ruuvaa johtimet huolellisesti kiinni liittimiin. Kuparilangansuikaleet eivät saa jäädä harottamaan, sillä ne saattavat yltää johtimesta toiseen, jolloin seurauksena on oikosulku.

Kun olet saanut johdotuksen valmiiksi, niin tarkasta huolellisesti tekemäsi kytkentöjen oikeellisuus. Kun ole todennut ne hyviksi ja oikeiksi, niin kiristä vedonpoistimet. Lopuksi sulje pistotulpan ja jakorasian kuoret paikoilleen.

Kuinka teen oman maadoitetun jatkojohdon ?

Sähkötarvikkeina tarvitset suojamaadoitetun pistotulpan (SUKO), suojamaadoitetun jatkorasian ja sopivaa sähköjohtoa (3 x 1.5 mm^2 monisäikeinen kaapeli). Jatkojohdon valmistukseen sopivat välineet ovat pari 2-3 ja 5 mm terillä varustettua ruuvimeisseliä, ristipäämeisseli, terävä puukko, ja sivuleikkurit. Jos teet enemmän sähkötöitä, ovat johtojenkuorimispihdit todella paljon avuksi.

Ennen töiden aloittamista tarkista, että johto on jännitteetön eli ei ole kytketty minnekään. Aloita halkaisemalla johdon kuori tai vaippa terävällä puukolla parin senttimetrin matkalta. Poista halkaistut kuoriosat ja käännä sisältä paljastuvat johtimet erilleen. Poista näiden johtimien eriste n. 6-10 mm matkalta. Kierrä johtimien kuparisäikeet tiukoiksi nippupäiksi pistotulppaan ja jatkorasiaan pujottamista varten.

Avaa pistotulpan / jatkorasian kuori. Aseta johtimet pistotulppaan siten, että voit kiinnittää johdon kuorimattomasta kohdastaan vedonpoistajan avulla tukevasti. Ruuvaa johtimet huolellisesti kiinni pistotulpan liittimiin. Maadoitetussa jatkojohdossa on KOLME johdinta. Keltavihreä johdin kiinnitetään maadoitusmerkillä Z (pystyviiva ja sen alla kaksi vaakaviivaa) merkittyyn liitinruuviin. Tämä on yleensä keskellä, yhteydessä maadoitusmetallisuikaleeseen. Jätä keltavihreä suojajohdin (maadoitusjohdin) niin pitkäksi, että se irtoaa vasta viimeisenä, jos johtimet luiskahtavat pois vedonpoistimesta. HUOM! Maadoitusjohtimen kytkeminen muualle kuin maadoitusliittimeen tuottaa hengenvaarallisen virhekytkennän.

Kun maadoitusjohto on kytketty, voit kytkeä nolla- (sininen) ja vaihejohtimen (ruskea) pistokkeen nastoihin. Ruuvaa johtimet huolellisesti kiinni pistotulpan liittimiin. Kuparilangansuikaleet eivät saa jäädä harottamaan, sillä ne saattavat yltää johtimesta toiseen, jolloin seurauksena on oikosulku.

Kun olet saanut johdotuksen valmiiksi, niin tarkasta huolellisesti tekemäsi kytkentöjen oikeellisuus. Kun ole todennut ne hyviksi ja oikeiksi, niin kiristä johdon vedonpoisto kunnolla. Lopuksi sulje pistotulpan ja jakorasian kuoret paikoilleen.

Minkä verran virtaa erilaiset verkkosähköpistokkeet kestävät ?

Yleisimmin käytetyt verkkopistokketyypit (sekä laitepistokkeet että seinäpistokkeet):

• Europistoke (litteä kaksinapainen): 2,5 A
• Normaali maadoittamaton pistoke: 10 A
• Maadoittamaton pistoke ohuilla nastoilla: 6 A (vanha pistokemalli)
• Maadoitettu Schuko-pistoke: 16 A
• IEC-laitepistoke: 10 A (mm. PC-koteloissa)
• Valaisinpistorasia: 6 A
• 3-napainen pyöreä CEE-17: 16 A (mm. auton lämmitysjohdoissa)

Mistä voin ostaa irrallisen EURO-pistotulpan ?

Litteitä EURO-pistotulppia ei ole yleisesti markkinoilla koska Turvatekniikan Keskus suhtautuu toppuutellen litteän (2,5 A) suojausluokan II pistotulpan myyntiin tavallisille kuluttajille ilman, että siihen on valmiiksi liitetty johto erityistyökalulla. Turvatekniikan keskuksen tiedotteen 21.4.1997 mukaan Irtomyynnistä löytyneet tulpat ovat olleet sellaisia, että johtojen luotettava kiinnittäminen niihin vaatii erikoistyökalun ja muulla tavalla kiinnitetty johto saattaa aiheuttaa tulipalovaaran huonon liitoksen vuoksi. Toinen syy on että kuluttaja ei tunne eroa laitteiden suojausluokkien välillä (onko laite luokkaa 0, I tai II). Tästä johtuen saattaa syntyä vaaratilanteita jos suojausluokan 0 tai I laitetta käytetään ns. vaarallisissa olosuhteissa liitosjohdolla jossa on luokan II tulppa.

Eurotulppaa meillä, niin kuin muuallakin Euroopassa, koskee standardi EN 50 075. Standardin lähtökohta on, että pistotulppa ja siihen kuuluva johto ovat kiinteä kokonaisuus. Standardin mukaan johdon kiinnittää tulppaan tulpan tai johdon valmistaja, tai laitteen valmistaja. Näin varmistetaan, että liitos tulee kunnollisesti tehtyä, ja että johto on liittimelle sopiva, ja kokonaisuus laitteelle.

Valmiiksi johdolla varustettuja europistotulppia saa yleisesti hyvin varustetuista sähköalan liikkeistä.

Kuinka paksua kaapelia pitää laitteiden verkkojohtojen olla ?

Laitteen virtajohdon paksuuden määrää laitteen ottama teho (laitteen sisällä olevan sulakkeen suuruus) sekä se vaatimus, että oikosulkutilanteessa johdon pitää kärähtämättä kestää oikosulkuvirtaa liikaa kuumentumatta sen aikaa, että 16A sulake palaa.

Käytännössä pienitehoisissa laitteissa käytetään 0.75 mm^2 paksuisia johtimia. Enemmän tehoa ottavissa laitteissa voi olla 1 mm^2 tai 1.5 mm^2 paksuisia kaapeleita. Yleensä tuo 0.75 mm^2 pidetään pienimpänä yleisesti käytettävänä laitejohdon paksuutena.

Eräät laitestandardit sallivat eräissä erikoistilanteissa jopa 0.5 mm^2 paksuisen johdon käyttämisen. Esimerkiksi EN60950 sallii maksimissaan 2 metrin verran 0.5 mm^2 johtoa 16A sulakkeen takana.

Yleisesti en suosittele ohuemman kuin 0.75 mm^2 johdon käyttämistä missään itse tehdyissä laitejohdoissa.

Miten liitän monisäikeisen johtimen oikein ruuviliittimeen ?

Jos monisäikeinen johto pitää liittää suoraan ruuviliittimeen, niin johdon päähän kannattaa asettaa päätösholkin helpottamaan asennusta. Suoraankin voi asentaa, jos johdon säikeet saa kaikki huolellisesti liitettyä kyseiseen ruuviliittimeen.

Johtoa ei saa missään nimessä juottaa ennen ruuviliitäntään laittamista, koska ohutsäikeinen kuparijohdin tulee juotettaessa kovaksi ja hauraaksi. Kova ja hauras tinattu johdin katkeaa helposti. Lisäksi juotetulla johdolla on erilainen lämpölaajenemiskerroin kuin tuolla ruuviliitoksella, jotenka liiton löystyy ajan kuluessa kun tuo liitos lämpenee ja kylmenee sekä samassa tuo pehmeä tina muotoutuu uudelleen. Tämä aiheuttaa ylimenoresistanssin kasvamista, mikä voi tulla kohtalokkaaksi jossain myöhemmässä vaiheessa (isolla kuormalla tai oikosulkutilanteessa vaaralista kuumenemista ja mahdollisesti liittimen ympäristöön roiskuvaa tinaa).

Tinaamattomissa ruuviliitoksissa on sellainenkin etu, että liitoksen kuumetessa kupari laajenee, kiristäen tai ainakin säilyttäen liitoksen kireyden (jos ruuvilla on sama lämpö laajenemiskerroin), joten sellaista tuhoisaa ketjureaktiota ei pääse syntymään kuin tinatuilla johtimilla.

Jos monisäikeisen kuparijohdon kaikkien säikeiden saaminen samaan kytkentäpaikkaan luotettavasti ja kätevästi tuntuu ongelmalle ja haluaisit pitää ne näppärästi yhtenä pakettina kiinnitettäessä, eikä normaali johtimen säikeiden kiertämien riitä, niin silloin johtimien päissä voi käyttää asennusta helpottamaan tätä varten myytäviä johtimen päähän asennettavia puristettavia pieniä holkkeja. Holkkien käyttö monisäikeisten johtojen päissä on suositeltava ja paljon esimerkiksi automaatioasennuksissa käytetty tapa.

Voiko juottamista käyttää verkkovirtajohtojen liittämiseen ?

Verkkovirta-asennusten olleessa kyseessä, liitoksia johtoon ei missään nimessä tehdä kolvi, tina ja kutistesukka yhtälöllä. Ja tämä on ihan sähkölaissa jyrkästi kielletty. Verkkovirtakytkennöissä liitoksen johtimessa tulee olla yhtä hyvä kuin itse johdin. Ruuviliitos tai puristeliitos on niitä sallittuja. Tinaliitos ei ole luotettava kun puhutaan 230V 10/16A kytkennöistä jotka joutuvat jotkus rasituksen alle tai kytkennöissä joissa liikkuu tätä selvästi isompia virtoja.

Vaikka tinaliitos sinällään kestäisi tuon edellä mainitun virran, niin se on ongelmallinen oikosulkutilanteissa. Koska tinaliitoksella on yleensä normaalijohdinta selkeästi suurempi resistanssi, voi oikosulkutilanteessa siinä tapahtua voimakasta paikallista kuumenemista, jolloin matalassa lämpötilassa sulava tina sulaa nopeasti ja sinkoutuu ulos liitoksesta.

Tinaliitoksia verkkojohtojen kanssa käytetään ainoastaan johtoja piirilevyille juotettaessa sekä johtoja liittimien tai muiden komponenttien juotoskorvakkeisiin juotettaessa. Näissä tilanteissa tinausta voidaan käyttää, kunhan se on riittävän huolellisesti ja riittävällä tinalle tehty (ja varmistettu että oikosulkuvirrat eivät pääse laitteessa vaarallisen suuriksi noissa paikoissa).

Vaikkei näkyviä vaurioita olisikaan, on oikosulun kokeneen laitteen kaikki tinattuja kaapeleita sisältävät liitokset syytä tarkistaa.

Voiko itse rakennetun sähkölaitteen tarkastuttaa jossakin ?

Itse rakennetun laitteen voi tarkastuttaa alan hyväksymisiä tekevissä firmoissa (tarkastuslaitokset ja vastaavat). Jos kyseessä on suurempi sarja, niin silloin tarkastetaan yleensä mallikappale ja valmistussysteemi. Yksittäisen laitteen kohdalla hinta vain on aika kova.

Tarkastus tuo tietenkin pientä lievennystä vastuuseen mutta ei vapauta siitä kokonaan. Nykyään on tuotevastuulaki ja ties minkälaiset direktiivit jotka on syytä muistaa. Korvaukset ja vastuut voivat olla lähes kohtuuttomat viimeaikaisen oikeuskäytännön yleistyessä.

Miten asennan valaisinpistotulpan ?

Uudemmissa taloissa ei enää käytetä sokeripaloja katoissa valaisinasennuksia varten, vaan sokeripalat on korvattu nykyaikaisilla ja turvallisemmilla valaisinpistorasioilla.

Työkaluiksi riittävät ruuvimeisseli, terävä puukko sekä sivuleikkuri tai yhdistelmäpihdit. Kuorimispihdit ovat myös avuksi.

Maadoitetussa valaisinpistorasiassa on kolme johdinta. Kuori johtimien päällyskuori pois (itse johtiemien eriste jää edelleen jäljelle) ja katko sisäjohtimet sopivan mittaisiksi. Jätä keltavihreä suojajohdin (maadoitusjohdin) niin pitkäksi, että se irtoaa vasta viimeisenä, jos johtimet luiskahtavat pois vedonpoistimesta. Poista kaikista johtimista eriste 6-8 mm:n matkalta ja puno esiin tulleet kuparisäikeet tiiviisti, kukin johto erikseen.

Pujota keltavihreä maadoitusjohdin suojamaadoitusmerkillä (pystyviiva ja sen alla kaksi vaakaviivaa) merkittyyn liittimeen ja kaksi muuta reunimmaisiin liittimiin. HUOM! Maadoitusjohtimen kytkeminen väärään liittimeen voi aiheuttaa hengenvaaran!

Kiristä ruuvit ja laita koko johdin ehjäkuorisesta kohdastaan vedonpoistimen alle. Kiristä vielä vedonpoistimen ruuvit tiukasti ja ruuvaa lopuksi pistotulpan kuori takaisin paikalleen.

Tavallisessa johdossa on vain kaksi johdinta, joista yksi on väriltään harmaa, valkoinen tai vaaleansininen ja toinen yleensä musta tai ruskea. Käytäntö on vaihdellut vuosien saatossa sekä maasta toiseen. Ensin mainittu johdin kytketään N-kirjaimella merkittyyn liittimeen ja toinen jäljelle jäävään.

Jos käyttämässäsi valaisimessa sattuu olemaan valmiina valaisinpistoke, mutta katossa on vain sokeripala, niin kannattaa vaihtaa katossa oleva sokeripala valaisinpistorasiaan.

Valot ja valaistus

Mistä löydän tieto erilaista lampputyypeistä ?

Osramin sivuilta löytyvä Kodin lamppuopas sisältää käytännön tietoa kodin lampuista ja valaistuksesta. Kyseessä on lähinnä vinkkikirja arkipäivän valaistuspulmiin.

Mikä on normaalin hehkulampun käyttöikä ?

Tavallisen verkkojännitteellä toimivan hehkulampun käyttöikä normaalikäytössä on noin 1000 tuntia. Saatavana on myös pidemmälle polttoajalle tehtyjä lamppuja.

Jos hehkulamppu ei kestä luvattua aikaa, voi syynä olla joku seuraavista syistä:

• Ylijännite: 220 V:lle tehty lamppu kestää 230 V verkossa vain 500 h.
• Virheellinen käyttö: Valaisin on liian pieni tai lamppu liian suuritehoinen, joten lamppu ylikuumenee.
• Tärinä: Jos lamppu joutuu alttiiksi tärinälle, sen hehkulanka katkeaa helposti.
• Laatuvirhe: Lamppu ei täyttänyt laatustandardeja

Erikoistarkoituksiin on myös saatavana nk. pitkäikäislamppuja, joiden ilmoitettu polttoikä on 5.000-10.000 h. Tämä aikaansaadaan tavallisesti valmistusteknisesti siten, että samalla alenee myös lampun valontuotto, mutta lamppu kuitenkin kuluttaa saman määrän energiaa, kuin normaali saman tehoinen lamppu ja maksaa 3-5 kertaa enemmän.

Antaako himmeä lamppu vähemmän valoa kuin kirkas ?

Saman tehoiset himmeä ja kirkas hehkulamppu tuottavat käytännössä saman määrän valoa.

Miksi hehkulamput palavat usein päälle laitettaessa ?

Tyypillisesti hehkulamput hajoavat päälle kytkettäessä. Syynä tähän palamisherkkyyteen on lampun sytyttäessä tapahtuva hyvin nopea hyvin nopea hehkulangan lämpeäminen (lämpölaajeneminen yms.) yhdistettynä normaalia suurempaan hetkelliseen virtapiikkiin jonka lamppu ottaa kylmänä.

Se että lamppuja palaa silloin tällöin sinänsä normaalia, mutta jos lamppuja menee tiuhaan, ongelmana voi olla ylijännite. Hehkulampun elinikä menee kääntäen verrannollisena jännitteen kahdenteentoista potenssiin, tjsp., joten jo sallituissa rajoissa oleva ylijännite voi lyhentää lampun ikää todella merkittävästi.

Miksi polttimon palaminen voi polttaa sulakkeenkin ?

Hehkulampun hehkulanka voi polttimon palamishetkellä synnyttää irrotessaan polttimon sisälle oikosulun tai valokaaren. Sulakkeen palamainen johtuu yleensä ilmiöstä, jota kutsutaan kantaylilyönniksi. Kantaylilyönti syntyy hehkulangan palaessa poikki, jolloin tästä aiheutuva "virtapiikki" voi saada aikaan valokaaren joko kannan sisällä olevien eristämättömien johtimien väliin tai johtimen ja metallisen kannan väliin. Tämä ilmiö voi olla voimakkaimmillaan niin voimakas, että se sulattaa kannassa olevia johtimia, reiän kantaan tai jopa irrottaa lasisen osan lampun kannasta.

Näiden ilmiöiden estämiseksi normaaleissa polttimoissa on jokaisen tavallisen kierrekantaisen hehkulampun sisällä sulakelanka, jonka pitäisi palaa poikki ennen kuin pääsulake palaa. Tuotantoteknisistä syistä johtuen lampun sisäistä sulaketta ei voi tehdä aina niin ohueksi kuin olisi tarpeen, jotta seinäsulakkeiden palamiselta kokonaan vältyttäisiin. Näin ollen joskus palaa sekä lampun sisäinen että seinäsulake yhtä aikaa.

Seinäsulakkeen palaminen on yleensä harvinaista ainakin laadukkaampien polttimoiden kanssa ja vakavammat tapahtumat (kuten lasiosan irtoaminen) todella harvinaisia.

Voiko hehkulamppu räjähtää ?

Hehkulampussa ei ole palavia tai räjähtäviä materiaaleja. kupu irtoaa kannasta mekaanisen tai sähköisen vian takia ja pudotessaan rikkoutuu äänekkäästi. Irronnut kupu voi myös sinkoutua valaisimen sisälle päin ja antaa sellaisen vaikutelman kuin lamppu olisi räjähtänyt. Lampun sisällä on kylmänä lievä alipaine, kuumana sen paine vastaa ulkopuolista painetta eli mitään paineaaltoa tai osia sinkoilevaa voimaa ei rikkoutuessa vapaudu.

Joissain tapauksissa voi lamppu vilahtaa päälle ja sitten lasikupu posahtaa jopa rikki. Harvinaisessa tilanteessa voi normaalin polttimon tai pienen halogeenipolttimon kärähtäminen olla niin voimakas, että kupu hajoaa pieniksi sirpaleiksi ympäri huonetta. Tämä on kuitenkin erittäin harvinaista.

Mitä hehkulampun sisällä on ?

Hehkulampussa on metallinen hehkulanka ja sen lasinen tukirakenne. Kuvun täytöskaasuna on argon-typpiseos, joka pidentää lampun käyttöikää ja tasaa kuvun sisäpuolisen paineen.

Miksi joskus valaistus hiukan vilkahtaa kun joku suuren tehon ottava laite käynnistyy läheisyydessä ?

Paljon virtaa sähköverkosta ottavat laitteet aiheuttavat että sähköverkon jännite hiukan muuttuu. Tämä hetkellinen jännitteen aleneminen näkyy hehkulampussa hyvin lyhyenä himmentymisenä, joka aistitaan tuoksi välähdykseksi.

Ilmiötä esiintyy erityisesti, jos sähkölaitoksen pienjänniteverkko on kovin pitkä jakelumuuntajalta kohteeseen, jos jakelumuuntaja on kovasti kuormitettu ja jos kuluttajalla on ohuet piuhat. Usein saattaa olla muuntaja varsin kaukana ja kyllä silloine esimerkiksi naapurin sähkönkäytön huiput näkyvät hyvin valaistuksessa. Jos ilmiö on kovasti voimakas ja häiritsevä, niin voihan sitä sähkölaitokselta kysyä, että tekisivätkö jotain.

Joskus ilmiö voi aiheutua ainoastaan huonosta kytkennästä jossain. Ensiharrasteeksi kannattaa käydä sulaketaulut läpi käsikopelolla sulakkeet kokeillen, silloin kun nuo suuremmat kuormat (varaaja, lämmitykset ym.) on päällä. Jos jokin sulake on huomattavasti muita lämpimämpi, niin kiristä se tiukemmalle. Voi olla että on vähän huonoja kontakteja, erityisesti mahdollisesti ulkotiloissa olevat pääsulakkeet. Sulakkeen vaihtokin saattaa auttaa. Ja tämä pätee siis jos käytössä on perinteiset tulppasulakkeet eikä automaatit. Toinen mahdollisuus löytyy kiinteiden johtojen liitoksista, jakorasioista ja keskuksista. Näitä ei enää oikein asiaa tuntematon voi mennä itse tutkimaan.

Jos sisäjohdotus on ryhmitelty niin, että lämmityskuormat ja valaistus ovat aina yhteisen sulakkeen takana niin lämmityksen erottaminen omiksi ryhmikseen auttaa. Samoin kaapeloinnin muuttaminen astetta järeämmäksi voi auttaa. Nämä ovat siis asentajan tehtäviä. Asentaja pystyy myös ensitöikseen selvittämään, onko syy talon omassa verkossa vai sähköyhtiön puolella.

Miksi hehkulamppu tummuu ?

Lampun tummuminen ilmenee yleensä käyttöiän loppupäässä kun hehkulangan wolframia on irronnut ja kiinnittynyt kuvun sisäpinnalle. Tämä on lampun normaalia kulumista.

Halogeenilampuissa polttimon sisällä oleva halogeeni huolehtii siitä, että hehkulangasta lähevä volframi palaa takaisin siihen, eikä tartu kuvun sisäpintaan.

Miksi hehkulamppu poltti sulakkeen ?

Lampun kannassa saattaa joskus tapahtua sähköinen läpilyönti, joka aiheuttaa sulakkeen polttavan ylivirran. Toinen mahdollisuus on, että pitkän hehkulangan sisältävissä katkennut hehkulanka synnyttää "oikosulun" lampun koskettaessaan toista lampun napaa siten, että virta kulkee paljon lyhyenpää reittiä kun sen oli alun perin tarkoitus. Sulakkeet puolestaan ovat olemassa vikatapausten varalta. Hyvälaatuisissa lampuissa on sisäänrakennettu sulake, joka vikatapauksissa estää kyseisen ongelman.

Mitä säteilyä hehkulampusta lähtee ?

Normaalista hehkulampusta lähtee pääasiassa infrapuna- eli lämpösäteilyä ja jonkin verran näkyvämpää eli valoa.

Halogeenipolttimoista voi tulla (tyypistä riippuen) myös jonkin verran ultraviolettisäteilyä.

Mitkä ovat värikoodit valaisimen kytkentärasian sokeripalaan menevissä johdoissa ?

Uudet värikoodit ovat seuraavat:

• nolla: sininen (vanhassa systeemissä: harmaa)
• vaihe: musta, ruskea (vanhassa systeemissä: musta, keltainen, violetti)
• suojamaa: keltavihre{ (vanhassa systeemissä: punainen)

Vanhat värikoodit (mm. 1960-1970-luvuilla käytössä):

• nolla: harmaa
• vaihe: musta, keltainen, violetti
• suojamaa: punainen

Suojamaa ei ole saatavilla kaikista kattorasioista. Jos valaisimen runko voidaan maadoittaa, se kytketään suojamaahan. Muissa tapauksissa suojamaahan ei tarvitse/saa kytkeä mitään.

Miten saan valaisimeen lisää valotehoa ?

Tarkista, mikä on valaisimen suurin sallittu polttimon teho. Jos tällä hetkellä valaisimessa olevan polttimon tehon on pienempi kuin suurin sallittu, voit kokeilla tehokkaampaa polttimia, ei kuitenkaan suurempaa kuin suurin sallittu polttimon teho. Liian suuren tehon vaarana on ylikuumeneminen ja sen aiheuttama palonvaara. Jos valaisimeen ei voi asentamaan turvallisesti tehokkaampaa polttimoa, niin voit kokeilla seuraavia ratkaisuita:

• Jos valaisimen rakenne sallii, voi avoimessa valaisimessa kokeilla kohdelamppua, joka suuntaa valon keskitetymmin kohteeseen. Suljetussa valaisimessa näin ei saa tehdä.
• Hehkulampun tilalle voi vaihtaa halogeenilampun, jolla saa hiukan enemmän (noin 15%) valotehoa ja se kestää kauemmin.
• Jos rakenne sallii, asenna valaisimeen pienloistelamppu. Esimerkiksi 20W pienoisloistelamppu vastaa teholtaan tyypillisesti noin 100 W hehkulamppua, mutta on pienen tehonsa ansiosta turvallinen eikä kuumenna valaisinta.

Miten voin säästää energiaa valaistuksessa ?

Valaistukseen kuluu vain vähäinen osa asumisen energiakuluista. Kuitenkin valaistuksessa on helppoa ja taloudellista säästää sähköä esim. vaihtamalla hehkulamput pienloistelamppuihin. Näin pystytään säästämään valaistuksen sähkönkulutuksessa merkittävästi. Kokonaisenergiankulutuksessa talviaikaan (varsinkaan sähkölämmitteisissä taloissa) säästö ei ole aivan niin suuri kuin saattaisi luulla, koska normaalin hehkulampun lämmöstä suuri osa lämmittää huonetta niinkuin muukin lämmitin, joten lämmöksi menevä osa energiasta (noin 90% normaalilla hehkulampulla) ei mene ihan hukkaan.

Kotitalouksissa käytettäviä lamppuja on periaatteessa kahdenlaisia: hehkulamput ja loistelamput. Hehkulampun hyötysuhde on huono. Vain 10 % energiasta muuttuu valoksi, loppu haihtuu lämpönä ilmaan. Kohdevaloissa olevilla halogeenipolttimoilla voidaan saavuttaa jopa 20% hyötysuhde.

Pienloistelampun hyötysuhde on noin viisi kertaa tavallista hehkulamppua parempi, eli noin 50%. Se merkitsee sitä, että esimerkiksi 15 watin pienloistelamppu korvaa 75 watin hehkulampun. Se tuottaa yhtä paljon valoa, mutta kuluttaa vain viidesosan hehkulampun vaatimasta energiasta.

Hehkulamppujen ja pienloistelamppujen energiavertailussa on otettava huomioon se, että hehkulamppujen tuottama lämpö alentaa muuta lämmitystarvetta, jos huoneisto on termostaattilämmittimellä varustettu. Sähkölämmitystalossa lamppujen energiasta noin 60 % tulee hyödynnetyksi lämmityksessä.

Lisäksi valaistuksen kuluissa voi säästää muistamalla sammuttaa valot niistä huoneista, joissa sitä ei tarvita sekä käyttämällä sopivia valonohjausjärjestelmiä. Kellokytkimellä voidaan sytyttää ja sammuttaa valoja haluttuun aikaan. Hämäräkytkin sytyttää valot illan hämärtyessä ja sammuttaa ne aamun valjetessa. Infrapunailmaisimiin perustuvilla lähestysmiskytkimillä on mahdollista saada esimerkiksi ulkovalaisimet syttymään automaattisesti päälle kun niiden läheisyydessä oleskellaan ja sammumaan kun valoa ei tarvita (ketään ei ole valaisimen läheisyydessä).

Sopivalla himmennyskytkimellä voidaan himmentää niin hehku-, halogeeni- kuin loistelampun valotehoa tilanteeseen sopivaksi (eri lampputyypit vaativat erityyppisiä himmentimiä). Himmennys säästää sähköä ja lamppua verrattuna siihen, että lamppua poltettaisiin jatkuvasti täysillä. Hehkulamppuja himmennettäessä kannattaa muistaa, että himmentimellä käännettäessä valon määrä tippuu hyvin nopeasti, mutta sähkönkulutus paljon valon määrää hitaammin. Esimerkiksi kirkkaudestaan puoleen himmennetty hehkulamppu kuluttaa sähköä vielä hyvin reilusti yli puolet nimellistehostaan.

Millaisia ovat eri polttimotyyppien hyötysuhteet ?

Eri polttimoiden suhteellisia hyötysuhteita kuvaa seuraava taulukko, jos on muutamia yleisiä polttimotyyppejä ja niistä saatava valon määrä (lumeneina):

Hehkulmaput        10..20 lumen/W
D1 purkauslamppu     86   lumen/W
H4 auton ajovalo     15.7 lumen/W
H1 auton ajovalo     24.4 lumen/W
Loisteputket       40..60 lumen/W
Pienpainenatrium     200  lumen/W
Valkoiset ledit    10..20 lumen/W
Superkirkas LED  100..500 lumen/W

Lopullisessa valaistuksessa tuolla lumenimäärällä ei välttämättä ole ensisijaista merkitystä, vaan miten hyvin valaistuksessa näkee. Ei se, että kandeloita, lumeneita, luxeja tai watteja olisi mahdollisimman paljon. Tässä näkemisvertailussa monokromaattinen valo on erityisen huonoa, koska väriaistimuksen määrä on nolla ja intensiteettiasteikkokin poikkeaa totutusta hämäränäöstä.

Mistä voi johtua että ulkovaloissa olevat polttimot palavat usein ja kuinka ongelman voi korjata ?

Seuraavat ovat mahdollisia syitä ulkovalaisimen polttimoiden lyhyeen ikään:

• Jos vaihtamasi lamput ovat kaikki samasta pakkauksesta, saattaa lamppujen valmistuserä olla viallinen (hyvin lyhytikäinen)
• Tutki ovatko lamput alttiina tärinälle, esim. pihatien vieressä tai ovien lähellä. Esimerkiksi talon ulko-oven vieressä oleva talonumerovalaisimen lamppu pitäisi olla tärinänkestävä, koska ulko-oven paiskaaminen kiinni rikkoo polttimon helposti.
• Tutki paljonko polttotunteja polttimolle tulee sinä aikana kun se kestää. Jos valot ovat koko ajan päällä, niin normaalin polttimon polttotunnit voivat tulla täyteen helposti jo puolen vuoden aikana.
• Valaisimen kupu saattaa olla sen muotoinen, että polttimo joutuu palaessaan olemaan jatkuvasti olemaan hyvin kuumana.
• Sähkönsyötössäkin voi olla joskus ongelmia jotka polttavat polttimoja. Esimerkiksi sähkötaulussa löysällä oleva nollakaapeli voi aiheuttaa että joidenkin vaiheiden jännitteet voivat nousta tuntuvasti tietyissä kuormitustilanteissa (ja jos polttimo on tässä vaiheessa kiinni se palaa nopeasti)

Vinkkejä pitkäikäisempien polttimoiden valintaan:

• Ulkona olosuhteet ovat paljon vaativammat kuin sisällä. Ulkona esiintyy suuria lämpötilojen vaihteluita -30...+30 sekä kosteus tai suoranainen vesi. Ulkokäyttöön ei kannatakkaan hankkia niitä kaikkein halvimpia tarjouslamppuja.
• Vaihda tavallisten polttimoiden tilalle kestävämpiä polttimoita (esimerkiksi tärinän kestäviä, liikennevalopolttimoita, merkkipolttimoita, ulkokäyttöön sopivia "energiansäästöpolttimoita")
• Kun tavoittelet pitkää polttimon ikää, kannattaa tavallisten 220/230V polttimoiden sijasta ostaa 240V:n lamppuja. Ne antavat hiukan vähemmän valoa kuin vastaava "normaalipolttimo", mutta kestävät pidempään.
• Jos valaisin käy hyvin kuumana, mieti voisitko vaihtaa lamppuun pienitehoisemman polttimon tai ulkokäyttöön tehtyn "energiansäästöpolttimon"

Mikä on Edison-kanta ?

Hehkulampun kierrekanta on saanut nimen E27 keksijänsä Thomas Edisonin mukaan. Muita E-kantoja ovat E14, E 10 ja E40. Numero ilmoittaa kannan halkaisijan, esim. 27 mm.

Mitä lampputyyppejä voi himmentää ja mitä ei ?

Ari valaisintyypeillä on erilaisia ominaisuuksia. Toisia valaisimia voi himmentää ja toisia ei. Seuraavassa on lista erilaisista valaisinratkaisuista ja niiden himmennettävyydestä:

• Tavallinen hehkulamppu: Himmennettävissä normaalilla himmentimellä
• Perinteisellä muuntajalla varustettu haloheenivalaistus: Voi hyvin todennäköisesti himmentää muuntajalle sopivalla himmentimellä (himmentimellä joka kestää induktiivista kuormaa)
• Elektronisella muuntajalla varustettu halogeenivalaistus: Jos elektroninrn muuntaja on mallia jossa lukee, että voi himmentää normaalilla valohimmentimellä, niin silloin voi himmentää kuten laitteessa sanotaan. Jos asiasta ei mainita elektronisesessa muuntajassa, niin sitten ei voi himmentää.
• Loisteputkivalaistus: Perinteinen loisteputkivalo ei toimi normaalin valohimmentimen kanssa. Jotta himmennys onnistuu, niin pitää käyttää tähän tehtyjä valaisimia ja erikoishimmentimiä.
• Neonvalot: Ei yleensä himmennettäviä
• Muut kaasupurkauslamput: Ei yleensä himmennettäviä
• Metallihalidilamput: Ei yleensä himmennettäviä. Jotkin erikoisvalaisimet voivat olla himmennettäviä mutta silloin valaisin erikoisesti suunniteltu tähän.

Miksi halogeenivalaistus on niin suosittua ?

Sisävalaistuksen tärkein tehtävä on tuottaa valoa ihmisten, kotieläinten ja jopa viherkasvien tarpeisiin. Tämä toteutuu erinomaisesti loistevalaisimin toteutetussa epäsuorassa valaistuksessa: Tarvittava valoteho tuotetaan pehmeästi seinä- ja kattomateriaalien kautta.

Toinen tapa toteuttaa valaistus on panostaa valon sijaan valaisimien ulkonäköön. Se onkin jo enemmän sisustamista. Matalajännitteisillä halogeenipolttimoilla toteutetusta valaistuksesta voidaan tehdä näyttävä ja haluttuja yksityiskohtia sisustuksessa korostava. Matalajännitteisten halogeenilappujen toimiminen suojajännitteellä (tyypillisesti 12V) antaa paljon enemmän vapauksia johdotuksen suunnitteluun (sähköt voidaan viedä esimerkiksi vaijereilla ja sähköä kuljettavia metalliosia voi olla paljaan). Matalajännitteen käyttö mahdollistaa myös, että valaistuksen matalajännitejohdotuksen voi asentaa itse.

Halogeenivalaistus ei ole halvimmillaan edes kovin kallista. Lisäksi halogeenivalaistus on hyötysuhteeltaan normaaleja hehkulamppuja parempi (15-100% enemmän valoa samalla teholla).

Miten halogeenilamppu toimii ?

Halogeenilamppu tuottaa valoa samalla periaatteella kuin hehkulamppu. Erona on se, että kuvun sisällä on halogeenikaasuja, jotka estävät hehkulangasta irtoavien wolframiatomien kiinnittymisen lampun kupuun kuljettamalla ne takaisin lampun hehkukierukkaan.

Mikä on halogeenilampun polttoikä ?

Halogeenilampun polttoikä vaihtelee tehosta ja lampputyypistä riippuen. Tyypillisesti se on noin 2000 h ... 4000 h. Yli- tai alijännite vaikuttaa huomattavasti polttoiän pituuteen. Ylijännite lyhentää polttoikää hyvin nopeasti.

Saako 12 V halogeenivalaisimen ja johdot asentaa itse ?

Halogeelilamppujen 12V matalajännitejohdotuksen saa asentaa itse. Asennuksessa on tärkeää muistaa seuraavat asiat:

• Halogeenilamppu toimii erittäin korkeassa lämpötilassa (n. 300 - 600 C) ja kuumentaa siten myös valaisimen sekä polttimoon meneviä johtimia.
• Johtimissa kulkeva sähkövirta on huomattavan korkea ja voi aiheuttaa väärin mitoitetuissa johdoissa ja laitteissa ylikuumenemisvaaran.

Asiallisissa halogeenivalaisimissa ja laitteissa on aina tarkat asennus- ja käyttöohjeet, joita noudattamalla valaisimen käyttö on täysin turvallista. Omat viritykset on aina syytä tarkistuttaa asiantuntijalla, jos on pienintäkin epäilystä onko kaikki tehty tarkkaan oikein!

Onko matalajännitteellä toimivan halogeenilamppusysteemin paljaisiin metalliosiin koskettaminen vaarallista ?

Matalajännitteellä toimivat halogeenisysteemi toimivat 12V jännitteellä, joka on suojännitealueella, jolloin tällaisen jännitteen koskettaminen ei ole vaarallista. Halogeeni systeemin muuntaja erottaa matalajänniteosan sähköverkosta, joten pienjännitteisten metalliosien koskettaminen ei ole mitenkään varallista normaaleissa olosuhteissa.

Voiko halogeenilamppu räjähtää ?

Viallisen tai laadultaan kelvottoman halogeenilampun kohdalla näin voi käydä. Polttimon sisällä on ylipaine, jonka vaikutukset sen on kestettävä. Halogeenipoltin on hyvin pienikokoinen. Sen materiaalivalinnoilla ja valmistustekniikalla on erittäin kovat laatuvaatimukset.

Halogeenilampun polttimoon ei pidä koskea paljain sormin, koska sormista lähtevä lika palaa mustaksi polttimon kuumetesssa ja aiheuttaa sitten polttimon kuorta rasittavia lämpötilaeroja kuoreen, kun tummat kohdat kuumenevat voimakkaammin.

Halogeenipolttimo on suojattava vesiroiskeilta, koska kuumaan polttimoon osuva vesipisara aiheuttaa rikkoutumisvaaran.

Avoimissa 12V valaisimissa tulisi käyttää polttimotyyppiä, joka ei voi räjähtää.

Voiko halogeenivalaistusta himmentää ?

Halogeenivalaistusta voidaan himmentää samaan tapaan kuin normaalia hehkulamppuvalaistusta, kun valitaan sopiva himmennin ja matalajännitteen tuottava muuntaja.

Periaattteessa pakka- tai rengassydänmuuntajan voi kytkeä tavalliseen himmentimeen muuntajan esiöön. Käytännössä aina tavallinen perusvalohimmennin ei toimi tässä hommassa aina kunnolla, koska sen säätöalue ei välttämättä toimi ihan oikein induktiivisen kuorman kanssa ja se saattaa päästää ulostuloonsa hiukan DC-potentiaalia mistä muuntaja ei tykkää. Muuntajalla varustettua halogeenivalosysteemiä himmennettäessä on parasta valita heti alkuun suosiolla sellainen laadukas himmennin joka on tehty toimimaan induktiivistenkin kuormien kanssa. Normaalia muuntajaa himmennettäessä syntyvän äänimelun määrä riippuu sitten muuntajan laadusta ja jonkin verran himmentimestä. Muuntajan valinnassa huomioitava seikka on, että pakka- tai rengassydänmuuntaja lämpenee jonkin verran normaalia enemmän himmenninkäytössä (voinee kompensoida hiukan tarvittavaa tehokkaamman muuntajan valitsemalla tai paremmin tuulettuvalla muuntajan koteloinnissa). Monissa halogeenivalaisinesitteissä suositellaan himmenninkäytössä valittavan muuntajaksi tavallinen pakkamuuntaja toroidimuuntajan sijasta.

Jos halogeenivalaistuksen muuntajana on elektroninen muuntaja, niin kannatta tarkistaa onko tuo muuntaja tehty toimimaan himmennyksen kanssa. Jos muuntaja on sellaista tyyppiä, että sitä voi himmentää (esim. teksti "dimmable with normal light dimmer"), niin silloin voi kytkeä normaalin valohimmentimen tämän muuntajan 230V sisääntuloon. Jos taas elektronisessa muuntajassa ei puhuta himmennyksestä tai kielletään se, niin tällaista muuntajaa ei kannata yrittääkään himmentää, koska se voi rikkoa kyseisen laitteen sekä valohimmentimen.

Vaikka elektroninen muuntaja ei olisi erityisesti suunniteltukaan himmennettäväksi normaalilla himmentimellä, niin se voi toimia ihan hyvin transistorityyppisen himmentimen kanssa. Tässä tarkoitan sellaista himmennintä, joka katkaisee pois puolijaksojen loput (normaali triaciin perustuva himmennin katkoo pois verkkosähkön vaiheen alkua). Kommenttien mukaan tällaiset transistorihimmentimet (esim. Berker Tronic-Dimmer 300W Best-Nr 286701) toimivat yleisten elektronisten halogeenimuuntajien ohjaukseen.

Halogeenispottivalaistuspiiriin on aina silloin tällöin syytä heittää täydet jännitteet (maksimisäätö). Tämä estää halogeenipolttimon tummenemisen jatkuvassa alijännitekäytössä. Halogeenilamppuvalmistajat suosittelevat parhaan tuloksen aikaansaamiseksi käyttää halogeenipolttimoita vähintään 80% kirkkaudella.

Halogeenilamppuja voi käyttää tietenkin myös pienemmillä kirkkauksilla. Alla olevasta taulukosta selviää kirkkauden suhde lampun ikään ja muihin ominaisuuksiin:

Intensity %    Life increase    Color Temp K change
40             x30              -270
60             x7               -170
80             x2.5             -70

Nämä arvot ovat vain suuntaa-antavia. Tuo lampun iän kasvaminen ei välttämättä pidä paikkaansa kaikilla lampuilla.

Ainakin maatalajännitteisillä pienoishalogeenilampuilla olen kuullut sellaisia tuloksia, että jännitteen laskeminen vähän normaalin alapuolelle olisi selvästi lyhentänyt halogeenipolttimon ikää.

Mikä on kylmäsädelamppu ?

Kylmäsädelamppu on halogeenilamppu, jonka lasiheijastin ohjaa valon eteenpäin, kohteen suuntaan, mutta päästää merkittävän osan lämpösäteilystä läpi taakse päin. Näin läheskään kaikki polttimosta tuleva lämpö ei suuntaudu valaistavaan kohteeseen.

Mitä tarkoittaa kohdelampussa valokeila 30 astetta ?

Se tarkoittaa, että valo suuntautuu lampun pyöreästä heijastimesta 30 asteen kartioon siten, että esim. seinällä olevan valopläntin keskellä on max. valaistusvoimakkuus ja reunassa (15 astetta keskeltä) siitä puolet.

Miksi halogeenipolttimoon ei pitäisi koskea paljani sormin ?

Kuuma polttimo polttaa sormet ja kylmän lampun pintaa voi tarttua rasvaa tai likaa, joka palaa polttimoon kiinni aiheuttaen sen ylikuumenemisen ja ennenaikaisen loppuun palamisen. Uuden polttimon myyytipakkauksen koteloa voi käyttää suojuksena lamppua vaihdettaessa.

Onko halogeenivalossa UV-säteilyä ?

Halogeenipolttimot tuottavat jonkin verran UV-säteilyä. Kunnollisen halogeenivalaisimen tuottama UV-säteily on kuitenkin vähäisempää kuin normaali päivänvalosta johtuva säteily, joten sen määrällä ei ole terveydellistä merkitystä.

UV-säteilystä on haittaa silloin, kun taulu ja sisustusmateriaalit ovat pitkiä aikoja valaistuina ja värit aikaa myöten haalistuvat. Ilmiötä voidaan vähentää käyttämällä UV-säteilyä suodattavalla etulasilla varustettuja valaisimia.

Sopiiko elektroninen muuntaja vaijerihalogeenivalaisimiin ?

Elektroniset halogeenimuuntajat perustuvat suurtaajuiseen hakkuriteholähteeseen, joten siihen ei tulisi liittää pitkiä johtimia, koska ne voivat toimi antenneina ja säteillä häiriöitä lähiympäristöön. Elektronisiin muuntajiin ei suositella kytkettäväksi yli muutaman metrin (2 m) mittaisia johtoja muuntajalta polttimolle.

Voiko halogeenilamppua himmentää ?

Halogeenilamppua voi himmentää. Epäedullisissa oloissa pitkään jatkunut voimakas himmentäminen voi tummentaa lampun. Kirkkaaksi sen saa polttamalla pari minuuttia täydellä teholla.

Matalajänniteellä toimivia halogeenilamppuja himmennettäessä kannatta huomioida muutama asia:

• Perinteistä halogeenimuuntajaa käytettäessä pitää käyttää tähän tarkoitukseen tehtyä valohimmennintyypiä. Ainoastaan normaaleille hehkulampuille tehty perusvalohimmennin ei toimi kunnolla halogeenipolttimoiden muuntajan aiheuttaman induktiivisen kuorman kanssa.
• Jos halogeenipolttimot käyttävät elektronista muuntajaa, niin kannatta varmistaa, että se on sellaista tyyppiä, joka on suunniteltu toimimaan oikein myös himmentimen kanssa. Jos muuntaja on himmennettävää tyyppiä, niin sen voi kytkeä normaalin valohimmentimen perään.

Millainen halogeenivalojen muuntaja pitäisi valita ?

Nykyisin käytössä olevat matalajännitehalogeenivalosarjat toimivat 12V vaihtojännitteellä joka voidaan saada aikaan joko perinteisellä muuntajalla tai hakkuriteholähteellä. Perinteisen muuntajan etuja ovat toimintavarmuus ja häiriöttömyys. Hakkuriteholähteet synnyttävät helpommin häiriöitä (lähtö yleensä suuritaajuista vaihtovirtaa), mutta ne ovat pienempiä ja keveämpiä.

Jos olet rakentelemassa vaijerimallista valogeenivalosysteemiä, niin kannattaa valita perinteinen muuntaja, koska muuten pitkät vaijerit saattavat toimia antenneina ja lähettää hakkuriperiaatteella toimiva halogeenimuuntajan synnyttämiä häiriöitä tehokkaasti ympäristöön. Monen hakkuriperiaatteella toimivassa halogeenimuuntajan teknisissä tiedoissa kerrotaan rajoituksista kuinka pitkiä kaapeleita niihin saa liittää. Jos hakkurimallienn teholähde aiheuttaa häiriöitä sovellutuksessasi, niin se kannattaa vaihtaa joko pienihäiriöisempään malliin tai perinteiseen muuntajaan.

Minkä paksuista johdotusta pitää käyttää 12V halogeenilamppujen ja muuntajan välissä ?

Kun asennetaan matalajännitehalogeenivalaisimia, joissa muuntajat ovat erillään valaisimesta, täytyy asennuksessa ottaa huomioon kansainväliset sähköjohtojen oikosulku- ja ylikuormitussuojausta koskevat määräykset.

Ensimmäiseksi käytetyn kaapelin paksuuden määrää kaapelin kestämän jatkuvan virran määrä. Mitoitusohjeet tätä varten löytyvät alla olevasta taulukosta 1 (peräisin sivulta joka löytyi tätä kirjoittaessa osoitteesta http://www.thornlight.fi/jakobsson/gb.7.3.html):

Kaapelin koko  Sulakkeen koko  Johdon resistanssi
  mm²            A               ohm/m
 0,75          6 (6,3)           0,027
 1,0             8               0,020
 1.5            10               0.014
 2,5            16               0,0082
 4,0            20               0,0051
 6,0            35               0,0034

Yllä olevan taulun arvot pätevät 20 celsiusasteen ympäristölämpötilassa käytettäville taipuisille kuparikaapeleille.

Taulukko 2: Kaapelin maksimipituus eri kaapelipaksuuksilla, jota ei tule liikaa jännitehäviöitä:

Teho  Jännite   2x1mm²   2x1,5mm²  2x2,5mm²  2x4mm²  2x6mm²
W     V         m        m         m         m       m
50    12        3,6      5         8,8       14      21
100   12        1,8      2,5       4,4       7,0    10,5
200   12                           2,2       3,5     5,3 
350   12                                     2,8     4,2
300   12                                             3,5

Yllä olevaa taulukkoa voidaan käyttää kun suurin sallittu jännitehäviö on 5 prosenttia (0.6 volttia).

Jos monta valaisinryhmään liitetään samaan suuritehoiseen muuntajaan, niin jokainen johdinryhmä tyypillisesti varustetaan omalla johdon virtakeston mukaan valitulla sulakkeellaan.

Esimerkkimitoitus: Lampun teho on 50W, käyttöjännite 12V ja se halutaan 4 metrin päähän muuntajasta. Jälkimmäisen taulukon perusteella on nähtävissä, että kaapelin paksuudeksi tulisi tällöin valita 1,5mm². Ensimmäisen taulukon perusteella johtoa suojaava suurin sulakekoko voi olla 10 ampeeria.

Asentamisessa kannattaa huomioida, että valitsee tarkoitukseen oikean tehoisen muuntajan ja riittävän paksut kaapelit. Muuntajan pitää olla riittävän tehokas pystyäkseen antamaan virran kaikille systeemiin kytketyille polttimoille. Muuntajaa ei kannata kuitenkaan hirveän paljoa ylimitoittakaan, koska muuntajat antavat nimellisjännitteensä tyypillisesti nimelliskuormalta, jotem kovasti alikuormitettu muuntaja voi antaa nimellisjännitettään suurempaa ulostulojännitettä, mikä pudottaa helposti polttimoiden ikää.

Hirveän pitkiä kaapeleita muuntajan ja poltiimoiden välissä ei kannata käyttää koska tässä välissä häviöt ovat 19 kertaa suuremmat kuin 230V johdotuksessa. Suuritehoiset polttimot kytkettynä ohueen kaapeliin aiheuttavat jännitehäviöitä, jotka näkyvät heti valotehossa. Käytännössä yli 5% häviöitä (0.6V) ei kannata kaapeleihin jättää. Minkä tahansa kaapelin jännitehäviön voi laskea kaavasta:

 jännitehäviö = 2 * L * I * r

Missä:

• L = kaapelin pituus muuntajalta valaisimen polttimoon
• I = kaapelissa kulkeva virta (=teho/12V)
• r = kaapelin resistanssi metriä kohden (katso taulukko 1)

Kuinka tehokkaita halogeenipolttimoita voidaan käyttää upotettavissa halogeenivalaisimissa ?

Tavallisissa upotettavissa halogeenivalaisimissa käytetään kylmäsädelamppuja, joissa itsessään on lasinen heijastinosa. Lamppu päästää lämpösäteilyn lävitseen, jolloin lämpörasitus kohdistuu pääosin valaisimeen ja taustaan eikä valaistavaan kohteeseen. Mikäli valaisimessa käytetään olosuhteisiin nähden liian suuritehoista halogeenilamppua, tulee asennusalusta kuumemmaksi kuin paloturvallisuutta koskevat vaatimukset sallivat. Liian tehokas lamppu halogeenivalaisimessa aiheuttaa näin paloriskin. Turvallinen lampputeho upotettavan halogeenivalaisimen lampulle on yleensä enintään 20 W. Halogeenivalaisimessa tai sen asennusohjeissa pitää olla merkintä mikä on suurin sille sallittu polttimon teho.

Valaisimia uppoasennettaessa pitää ottaa huomioon myös asennusolot, koska valaisimen ympärillä olevat lämpöeristeet ja ahdas asennuspaikka aiheuttava helposti voimakasta lämpenemistä. Kylmäsädelamppu-halogeenivalaisimia ei yleensä ole tarkoitettu asennettavaksi pieneen lämpöeristettyyn tilaan tai upotuskoteloon niihin merkityllä suurimmalla lampputeholla.

Selkeä asennusohje on tärkeä osa helogeenivalaisimen käyttöturvallisuutta. Ohjeesta on selvittävä, millaisiin olosuhteisiin ja asennustiloihin, sekä mille lampputeholle valaisin on kussakin asennusolosuhteessa tarkoitettu.

Saako halogeenilamppua polttaa kaikissa asennoissa ?

Sauvamaisten 230 V lamppujen polttoasento on vapaa 500 W tehoiseen lamppuun sakka. 750 - 2000 W lampuissa polttoasento on vaakasuora ± 15 astetta.

Pienjännitteisten halogeenilamppujen polttoasento on vapaa. Eli yleisiä 12V jännitteellä toimivia halogeenipolttimoita voi polttaa missä tahansa asennossa.

Miten loisteputkivalaisin toimii ?

Loisteputkivalaisimen sisäinen kytkentä on seuraavanlainen:

                       _____________
    ----uuuuuuuu------| loisteputki |------
        ========    +-|_____________|-+
        kuristin    |       _         |
                    +------(_)--------+
                         sytytin              

Kuristin toimii virran rajoittimena, koska itse loisteputki on ominaisuuksiltaan lähinnä Zenerdiodin tapainen. Lamppujännite on lampputyypistä riippuen n. 60...200V eri tehoisilla lampuilla ja virta pitää rajoittaa kuristimella tai jollain vastaavalla arvoon 150mA .. 550mA (eri tehoisia/tyyppisiä lamppuja). Sytytys tapahtuu korkeajännitepiikillä (300 .. 700 V).

Yksityiskohtaisempi kuvaus sisäisestä kytkennäst.

        [1] ~----------+
                       |
                       |
                       )|
                       )| [2]
                       )|
                       )|
                       |    +------------+----------+
                       |    |            |          |
                     ----------          |          |
                     |  |  |  |          |          |
                     |  /\/\  |          |          |
                     |        |      [4] |          |
                     |        |        +++++        |
                [3]  |        |        + S +      -----  [5]
                     |        |        +++++      -----
                     |        |          |          |
                     |        |          |          |
                     |        |          |          |
                     |  /\/\  |          |          |
                     |  |  |  |          |          |
                     ----------          |          |
                       |    |            |          |
                       |    +------------+----------+
                       |
       [1] ~-----------+

• Syöttöjännite tulee [1] merkittyihin nastoihin.
• Kuristinkela [2] toimii loistelampun toimiessa virran rajoittimena.
• Loisteputkessa [3] on sisällä elohopeahöyryä ja hehkulangoista muodostetut päätyelektrodit. Päätyelektrodeja käytetään elohopeahöyryn lämmittämiseen systyksen yhteydessä.
• Kun lamppu on syttynyt, niin sähkö kulkee purkauksena elohopeahöyryn läpi, mikä synnyttää ultraviolettisäteilyä jonka loisteputken pinnassa oleva loisteaine muuttaa näkyväksi valoksi.
• Loistelampun sytytinosa (yleensä valkoinen pyöreä vaihdettava purkki) koostuu itse sytyttimestä [4] ja häiriöitä vaimentavasta kondensaattorista [5].

Systytinosa on rakenteeltaan yhdistelmä glimm-lamppu, jossa toisena elektrodina on bimetalliliuska (glimm-lamppu on kaasupurkauslamppu jossa on kaksi rinnakkaista elektrodia kaasutäytteisessä lasikuoressa). Toimintaperiaate on seuraava:

• 1. kun sytyttimien napojen välillä on yli 100V jännite niin lampun läpi alkaa pästä virtaa purkautumaan lampussa olevan kaasun läpi
• 2. kun kaasun läpi kulkee sähköä niin elektrodit ja kaasu alkaa lämpenemään
• 3. kun bimetalliliuskasta tehty elektrodi alkaa lämpenemään, niin se alkaa taipua kohti toista elektrodia
• 4. Lopulta elektrodit koskettavat toisiaan ja sytyttimen läpi alkaa kulkemaan suuri virta (tuo kuristin ja loisteputkilampun elektrodien hehkulangan vastus rajoittaa tuota virtaa joka pääsee kulkemaan)
• 5. Tämä virta lämmittää loisteputken päissä olevia hehkulankaelektrodeja
• 6. Koska mikään ei enää merkittävästi lämmitä sytyttimen elektrodeja, niin ne alkavat hetken päästä aukeamaan
• 7. oikosulun loppuminen sytyttimessä saa aikaan sen että kuristinkelan läpi kulkeva virta muuttuu rajusti ja kela synnyttää tällöin suurijännitteisen pulssin
• 8. Kun loisteputken sisällä oleva elohopea on kunnolla höyrystynyt, niin tämä suurjännitepulssi saa aikaan sähköpurkauksen loisteputken läpi (jos purkausta ei heti tapahdu, niin sykli alkaa uudelleen kohdasta 1).
• 9. Sähkö alkaa kulkea loisteputkessa olevan elohopeahöyryn läpi ja loisteputki alkaa tuottaa valoa. Loisteputken yli vaikuttava jännite putoaa alle 100V jännitteeseen, joten sytytin ei enää lähde toimimaan.

Yleensä loisteputkivalaisimissa on sisääntulossa suodatus/kompensointikondensaattori rinnan sisääntulon kanssa, joten kokonaiskytkennäksi tulisi seuraavanlainen:

o-----+----------|H|---
      |          | |   |
      |          | |   |
230v  =          | |  (X)
      |          | |   |
      |          | |   |
o-----+---NNNN---|H|---

Jossa NNNN on kuristin (joka pitää olla yhteensopivaa tyyppiä putken kanssa), H on loisteputken päissä olevat hehkulangat, (X) on sytytin ja = on häiriönpoistokondensaattori.

Tavalliset loisteputket vaativat aina liitäntälaitteet, suoraan verkkovirtaan niitä ei voida kytkeä. Noissa liitäntälaitteissa on sitten kaksi eri vaihtoehtoa:

• Perinteinen, joka toteutetaan kuristimella ja sytyttimellä
• Uudempi tapa on elektroninen liitäntälaite, joka korvaa sekä kuristimen että sytyttimen

Kuristimen tehon on aina vastattava putken tehoa. Kun loisteputki valaisee, niin loisteputki ei ota virtaa sinimuotoisesti, vaan lampun ottama virta on likimain kolmioaaltoa ja jännite lampun yli likimain neliöaaltoa (kanttia). Joissain tapauksessa esiintyy neliöaallon nulkilla värähtelyäkin. Nämä ominaisuudet johtuvat loisteputken sähköisistä ominaisuuksista (ei-lineaarinen kuorma, joka sisältää negatiivisen resistanssiosan ominaiskäyrässään).

Loisteputken peruskytkentä kuristinta ja sytytintä käytettäessä on seuraavanlainen: Syöttöjohdon vaihejohdin (ruskea tai musta) tuodaan kuristimen toiselle nastalle, joka on merkitty yleensä L kirjaimella. Tutki kuristimen päällä olevaa kytkentäohjetta. Kuristimen toisesta nastasta jatketaan putken jommankumman pään toiselle nastalle. Syöttöjohdon nollajohdin (sininen) tuodaan loisteputken toiseen päähän (eripäähän kuin vaihe), jommallekummalle nastalle. Nyt putken molemmissa päissä pitäisi olla toinen nasta kytketty ja toinen tyhjänä. Näistä tyhjistä nastoista tuodaan johdot sytyttimen liitäntänastoihin.

Kaikkia edellä mainittuja osia saa hyvin varustetuista sähköliikkeistä. Loisteputken pitimiä ja sytkän pitimiä löytyy moneltakin valmistajalta. Kuristimista kannattaa mainita Helvar, joka on alan johtavia valmistajia.

Lisätietoja loisteputkilampuista ja niihin liittyvistä aiheista löytyy osoitteesta http://www.epanorama.net/links/lights.html.

Mihin loistevalossa tarvitaan siellä olevaa kondensaattoria ?

Loistevalaisimissa on usein kahdenlaisia kondensaattoreita - pieniä alle 1 uF kondensaattoreita, usein jotain X2-tyyppiä olevia häiriönpoistokondensaattoreita tai sitten muutaman mikrofaradin (1-20 uF) kompensointikondensaattoreita.

Edellä mainitut pienemmät ovat tarkoitettu poistamaan valaisimesta kytkentätilanteiden häiriöitä kun taas kompensointikondensaattorit on kytketty valaisimeen tehokertoimen korjaamiseksi.

Mikäli häiriönpoistokonkan ottaa pois, kuten mainitsit, saattaa tulla häiriöpiikkejä sähköverkkoon. Tämä näkyy yleensä television kuvassa kipinähäiriöinä ja audiolaitteissa räpsähdyksinä.

Loistehoa kompensoiva kondensaattori on vaikutukseltaan toisenlainen. Normaalissa tilanteessa, esimerkiksi toimistorakennuksissa ei kompensointia pidä poistaa ihan noin vaan, koska tällöin loistehon kulutus kasvaa ja samalla kasvaa sähkösi hinta. Kotitaloukissa ei loistehosta yleensä laskuteta, vaan pätötehosta, jota kilowattituntimittarit mittaavat, joten loistehon kompensaatiota ei kotikäytössä käytetä eikä tarvita.

Mitä ainetta on loistelampun sisällä ?

Loistelampussa valo tuotetaan pisaralla elohopeaa, joka kaasuuntuu sähköpurkauksen vaikutuksesta ja synnyttää UV-säteilyä kun sähkö purkautuu sen läpi. Tämän lisäksi lamppu on täytetty jalokaasulla, esim. argonilla tai kryptonilla, jotta se syttyy helpommin ja sähköpurkaus pysyy kontrollissa. Loisteputken sisäpinta on päällystetty fluoresoivalla materiaalilla, joka muuttaa elohopeahöyryssä olevan sähköpurkauksen synnyttämän UV-säteilyn näkyväksi valoksi. Yleensä valkoisen putken sisäpinnassa olevan loisteaineen koostumus vaihtelee valon laadun ja sävyn mukaan.

Miksi loistelamppu surisee ?

Yleensä itse lamppu on hiljaa, mutta valaisimen komponentit pitävät ääntä löystyneen kiinnityksen takia. Kuristin pitää pitentä hurinaa, mutta haittaava ääni on kyllä poistettavissa. Valaisimen kiinnitys on syytä tarkistaa. Äänieristeenä voi kokeilla esim. kumisia alusprikkoja.

Miksi lampun päät värisevät ?

Loistelamppu toimii vaihtosähköllä ja silmä saattaa havaita tästä johtuvan n. 50 kertaa sekunnissa tapahtuvan syttymisen ja sammumisen. Tämä havaitaan varsinkin silloin, kun on vain yksi lamppu lähellä silmän näkökentän reunaa. Apu saattaa löytyä lampun paikkaa muuttamalla.

Tehokkain apu on käyttää elektronisella kuristimella varustettuja valaisimia, jotka poistavat ongelman kokonaan.

Mikä loisteputkissa yleensä menee rikki ?

Yleisin loisteputkin hajoamistapa on loisteputken päässä olevien elektronidien kuluminen niin, että niistä ei lähde enää tarpeeksi elektroneja putkessa tapahtuvan sähköpurkauksen ylläpitämiseksi. Yleisin havainto tästä ongelmasta on, että loisteputki vilkkuu muttei syty. Loppuun kulunut loisteputki on tällaisessa tilanteessa tarpeen vaihtaa ja samalla on hyvä vaihtaa myös loisteputken sytytinkin (perinteiset sytyttimet eivät ole mitenkään ikuisia, elektronisia ei tarvitse vaihtaa yleensä kun ne kestävät paljon pidempään).

Jos loisteputki ei valaise mutta sen päät hehkuvat punaisina, niin mitä todennäköisimmin loisteputkivalaisimen sytytin on oikosulussa ja se tulee vaihtaa uuteen.

Jos ongelmana on, että mitään ei tapahdu kytkettäessä virta päälle, on mitä todennäköisimmin loisteputken jommankumman pään hohtoelektrodi on palanut poikki ja estää virran kulkemasta. Tässä tilanteessa ratkaisuksi käy loisteputken vaihtaminen uuteen, mutta ennen suinpäin vaihtamaan ryhtymistä kannattaa tutkia, että ongelma ei johdu esimerkiksi jostain huonosta kytkennästä tai viallisesta sytyttimestä, koska kummatkin voivat synnyttää saman ongelman.

Miten pääsen eroon loisteputkilamppua päälle kytkettäessä esiintyvästä välkynnästä ?

Jos loisteputkivalaisin vilkkuu useita kertoja päälle laitettaessa, niin on hyvin mahdollista, että loisteputki ja/tai sytytin alkavat tulla tiensä päähän. Uusilla sytyttimillä ja loisteputkilla vilkkuminen on paljon vähäisempää kuin paljon käytetyillä.

Kokonaan välkynnästä pääsee eroon korvaamalla perinteisen loistelampun sytyttimen elektronisella loistelampun pikasytyttimellä. Tällainen sytytin sytyttää loisteputken tyypillisesti noin puolessa sekunnissa ilman mitään välkyntää. Elektronisia loisteputkilampun pikasytyttimiä saa hyvin varustetuista rautakaupoista ja valaisinliikkeistä. Tälläisen sytyttimen hintaluokka on noin 7-10 euroa.

Missä on vika kun yksi loistevalaisimeni paukkuu voimakkaasti silloin tällöin kun sammutan siitä virran ?

Kunnossa olevan loisteputkivalaisimen ei tulisi tehdä tällaista, joten on epäiltävissä että valaisimessa on jotain vikaa, joka on paras tarkistaa ja korjata. Vikana saattaa olla vioittunut suodatuskondensaattori, eristevika tai huono liitos. Tilanne kannattaa tutkia ennen kuin valaisin synnyttää mitään vaaratilanteita (tulipalonvaara tms.) ja tarvittaessa korjata se tai vaihtaa se uuteen.

Toimiiko loistelamppu pakkasessa ?

Loistelamppu toimii pakkasessa, mutta antaa lampun pinnan lämpötilasta riippuen hyvinkin paljon vähemmän valoa, joskus vain 10 ... 20% normaalista. Eräs syy laskeneeseen valon ulostuloon on loisteputkipolttimon päissä olevien hehkutettavien elektroniden pysyminen niin niin lämpimänä että ne toimivat hyvin. Liian kylmät hehkuelektrodit aiheuttavat, että putki paalaa himmeästi tai lepattaen ja kuolee suhteellisen nopeasti (mustuu päistä). Joillain loisteputken loisteaineillakin voi olla lämpötilariippuvaisuutta hyötysuhteessa.

Suljetussa valaisimessa voi lampun oma lämpö jonkin ajan kuluttua parantaa tilannetta, talvella auttaa myös lumi vähäisenkin valon hyödyntämisessä. Lampun syttyminen on toinen kovaan pakkaseen liittyvä seikka. Lyhyet lamput syttyvät paremmin ja elektroniset liitäntälaitteet toimivat luotettavasti -15...-20 celsiusasteeseen saakka.

Monessa loisteputkessa pakkasella putkesta saadaan paljon vähemmän valotehoa kuin lämpimänä. Tähän on monta syytä. Ensiksikin loisteaineen hyötysuhde huononee kun se kylmenee (optimoitu jonnekin 25..45 asteen lämpötiloihin), joten pakkasessa valoa tulee enää puolet normaalien toimintaolosuhteiden arvosta. Toisena ilmiönä on loisteputken päissä olevien katodien liian kylmä toiminta, jolloin ne eivät toimi tehokkaasti ja sähköpurkaus ei pysy kunnolla käynnissä. Kylmässä lamput tuppaavat mustumaankin, mikä on selvä oire kylmäkatoditoiminnasta.

Vaikka loisteputken hyötysuhde on korkea, ei se sentään ole 100 %, joten varsin iso osa sähkötehosta muuttuu lämmöksi. Kylmissä oloissa käytettävät loisteputkivalaisimet laitetaan erittäin tiiviisiin ja hyvin lämpöä eristäviin valaisimiin, joten vähän aikaa toimittuaan, loisteputken välitön ympäristö saavuttaa huoneenlämmön ja siten vastaavan hyötysuhteen kuin huoneen lämmössä. Itse sytytys voi olla hankala kylmässä, mutta tätä varten on saatavissa erillisiä pakkassytyttimiä ja pahimmassa tapauksessa erityisiä pakkasloistelamppuja, jotka syttyvät varmemmin pakkasessa.

Esimerkkinä tästä voisi olla tavallinen 5 W E27-kantainen "energiasäästölamppu" on syttyessään varsin himmeä pakkasella, mutta muutama minuutti kadunnumerokuutiossa nostaa kuution sisällä lämpöä sen verran, että eri aikoina sytytettyjen kuutioiden kirkkausero on helposti havaittavissa.

Kylmissä olosuhteissa putket kannattaa asettaa pystyasentoon jos suinkin mahdollista. Tällä on varsin suuri merkitys, koska vaakasuorassa putkessa ohikulkeva ilmavirta jäähdyttää melkoisesti. (Putki vetää kylmää ilmaa ohitse isolta pinta-alalta.) Lisäksi saatavilla on erikseen kylmiin olo- suhteisiin tehtyjä putkia, joissa on paksumpi lasi (=pienempi lämmönjohtavuus putken sisältä ulos) ja kaasuna argonin sijasta kryptonia. Näidne saatavuus on heikompi kuin normaalien loisteputkien ja hinta selvästi suurempi.

Voiko loisteputka syöttää tasajännitteellä ?

Loisteputken toiminta perustuu sähköpurkaukseen, jollaisen saa kyllä aikaan tasajännitteellä. Sopivasti viritetyllä virtarajoitetulla tasavirtasyötöllä loisteputken saa kyllä palamaan. Haittapuolena tässä on, että tasavirta tuhoaa loisteputket todella nopeasti, jopa muutamassa tunnissa.

Miten loisteputket on kytketty loisteputkivalaisimessa jossa on kaksi loisteputkea ?

Tyypillisesti kahden loiseputken valaisimissa aina 40W putkiin saakka käytetään loisteputkien sarjakytkentää:

                       ____________        _____________
    ----uuuuuuuu------|            |------|             |-----
        ========    +-|____________|-+  +-|_____________|-+
        kuristin    |       _        |  |        _        |
                    +------(_)-------+  +-------(_)-------+
                         sytytin              sytytin

Näin loisteputkivalaisimessa selvitään yhdellä kuristimella, jonka pitää olla tällaiseen käyttöön mitoitettu malli. Kummallakin loisteputkella on tässä tapauksessa oma sytyttimensä. Tällaisen kytkennän systyttimissä kannattaa ottaa huomioon, että sytyttimien pitää olla tyyppiä, joka toimii sarjakytkennässä kunnolla ("series"-tyyppiä). Jos yhdessä sytyttimistä tai loisteputkista on vikaa, niin tässä kytkennässä se yleensä aiheuttaa, että kumpikaan loisteputki ei pääse kunnolla syttymään.

Edellä mainittu on yleisin kytkentätapa kahden putken valaisimissa 220-240V jännitten sähköverkoissa. On tosin olemassa myös kahden putken valaisimia, jotka ovat rakenteeltaan kaksi erillistä yhden putken valaisinta samassa kotelossa.

Mitä hyötyä on elektronisesta loisteputken liitäntälaitteelta ?

Elektroniset liitäntälaitteet, sytyttävät loisteputken enempiä vilkuttelematta, ja niissä on muitakin hyviä ominaisuuksia, vain hinta on huonompi ominaisuus (n. 200 - 500mk). Noiden kytkentä on myös yksinkertaista. Sähkö tuodaan liitäntälaitepalikan tulonapoihin ja lähtönapoja on neljä, joista vedetään kaksi piuhaa putken kummankin pään pitimille. Palikoihin on painettu selkeät kytkentäohjeet. Suurin osa palikoista on sellaisia jotka on tarkoitettu vain yhden putken polttamiseen, mutta myös kaksiputkisia versioita on olemassa. Liitäntälaitepalikoita löytyy kaikille putkitehoille (5 - 58 W). Jos haluat sellaisen kytkennän että jonkun putken voi sammuttaa, on tällöin kullekkin putkelle oltava omat palikat.

Miten saan WC:ssä olevan loisteputken syttymään nopeammin ja ilman välkyntää ?

WC:ssä olevassa valaisimessa on todennäköisesti 18 W:n loistelamppu, jonka syttyminen tavallisella sytyttimellä kestää jopa 2 - 3 sek. Saat lampun syttymään nopeammin ja ilman välkyntää vaihtamalla normaalin sytyttimen tilalle elektronisen pikasytyttimen (maksaa muutaman kympin). Elektroninen pikasytytin sytyttää lampun tyypillisesti alle sekunnissa.

Voiko loistelamppu himmentää tavallisella valohimmentimellä ?

Tavallinen vain hehkulampuille tehty valohimmennin ei sovellu loisteputkien himmentämiseen. Jos tätä yrität, ei homma välttämättä toimi mitenkään järkevästi ja tuloksena voi olla jopa vaurioitunut himmennin tai loisteputkivalaisin.

Induktiivista kuormaa hallitsevilla himmentimillä voi ainakin periaatteessa säätää valon määrän puoleen täydestä tehosta, mutta kuristin pitää ääntä eikä lampun kestävyydestä ole mitään takeita. Eikä syty kunnolla himmennettynä. Paremmat loisteputkien himmenninratkaisut käyttävät edellä olevan lisäksi erillistä hehkumuuntajaa, joka hehkuttaa jatkuvasti putken kummankin pään hehkulankaa, jolloin putkea voi himmentää paremmin. Hintaa tällaiselle ratkaisulle tulee helposti yllättävän paljon.

Himmennettäviksi tehdyillä elektronisilla loisteputkien liitäntälaitteilla kaikki onnistuu hyvin. Säätö toimii niin pienille valotasoille että putkesta vain näkee että se palaa, muttei enää valaise juuri mitään. Samoin sytytys onnistuu näinkin paljon himmennettynä, eikä valo edes välähdä havaittavasti. Valmistajia tällaisille laitteille: Helvar, Philips, Osram, Tridonic jne. Ja lompakko kevenee tällaisesta laitteesta useammalla satasella.

Miten autokäyttöön tehdyt 12V jännitteellä toimivat loisteputkivalaisimet toimivat ?

Loisteputkivalaisimen polttimo ei pysty toimimaan autosta saatavalla 12V jännitteellä, koska se ei riitä aikaansaamaan riittävää sähköpurkausta tällaiseen pienoisloisteputkeen, joka vaatii toimiakseen 50-100V luokkaa olevan jännitteen. Tätä varten 12V jännitteellä toimivassa loisteputkivalaisimessa on sisällä pieni hakkuriteholähde, joka muuttaa autosta tulevan 12V tasajännitteen suurtaajuiseksi (parikymmentä kHz taajuiseksi) noin 100V vaihtojännitteeksi.

Voiko autokäyttöön tehtyjä 12V loistevalaisimia himmentää ?

Näitä 12V jännitteellä toimivia loistevalaisimia ei ole alunperin suunniteltu mitenkään himmennettäviksi. Koska tällaiset loisteputkivalot on yleensä toteutettu aika yksinkertaisella reguloimattomalla hakkurikytkennällä, voi käyttöjännitteen laskemisella olla toivottu vaikutus tai sitten ei. Eli joitain lamppumalleja voi hyvin himmentää jännitettä pudottamalla, toisissa se taas ei anna toivottua tulosta.

Kuinka ns. energiansäästölamput toimivat ?

Energiansäästölamput ovat pieniä loisteputkivalaisimia, joissa on sisäänrakennettu elektroninen kuristin. Tämä kuristinelektroniikka toimii siten, että se muuttaa verkkosähkön parinkymmenen kilohertsin taajuiseksi vaihtojännitteeksi, jonka se ohjaa valoa tuottavaan pienoisloisteputkeen.

Koska loisteputken hyötysuhde (varsinkin korkeataajuisella signaalilla ohjattuna) on paljon normaalia hehkulamppua parempi, saadaan hehkulamppua vastaava valon määrä aikaan paljon pienemmällä sähköteholla. Itse valaisimessa oleva elektroniikka ei tätä hyötusuhdetta paljon pudota, koska sen hyötysuhde on hyvä.

Energiansäästölamppujen tyypillisiin ominaisuuksiin kuuluu, että ne eivät anna kylmänä täyttä valotehoa. Täysi valoteho saadaan vasta kun polttimo on jonkin verran lämmennyt (saatta vielä useita minuutteja, jopa 10 minuuttia). Kun lamppu on lämmennyt tarpeeksi, niin se antaa sittne luvatun valotehonkin (esim. 20W säästölamppu vastaa noin 100W normaalia polttimoa).

Ulkokäytössä kannattaa muistaa, että kaikki loisteputket himmenevät kylmässä. Jos energiansäästölamppua käytetään pakkasessa, ei normaali energiansäästölamppu saavuta välttämättä koskaan täyttä valotehoa. Energiansäästölampun polttoasennon on oltava kanta alaspäin, jotta valovirta riittää pakkasella. Halpa energiansäästölamppu saattaa olla erittäin himmeä kylmässä; moni kiinalainen lamppu himmenee paljon jo nollassa. Tiiviillä kuvulla varustetusta valaisimesta valoa saadaan enemmän kuin avoimesta, jossa se saattaa kovalla pakkasella pudota jopa viidennekseen. Hyvän ja kalliimman merkkilampun voinee odottaa toimivan paremmin, varsinkin jos lupaavat että toimii myös kylmässä. Energiansäästölamppuja on sekä hyviä että halpoja.

Energiansäästölamppua ulos asennettaessa on lamppu asennettava siten, että elektroniikkaan sisältävään kantaosaan ei pääse sisään kosteutta.

Energiansäästölamppujen käyttämällä suurella taajuudella saavutetaan hyvä hyötysuhde ja värinätön valo. Suurtaajuuden käytöstä voi joskus tulla ongelmia infrapunakaukosäätimien kanssa. Jos lampun käyttämä taajuus sattuu samalle taajuudelle television kaukosäätimen kanssa,, on mahdollista, että tämä häiritsee television kaukosäädön toimintaa. Jos tällaista ongelmaa esiintyy, niin kannattaa tutkia tämä vaihtoehto ja tarvittaessa vaihtaa energiansäästölamppu toiseen malliin, joka ei aiheuta häiriöitä (voi olla merkki- ja yksilökohtaisia eroja).

Miten valohimmennin toimii ?

Valohimmentimen toimintaperiaate on, että valo himmenee kun sinne menevä syöttöjännite (keskimääräinen) pienenee. Periaatteessa ja käytännössä verkkojännitteistä polttimoa voidaan himmentää säätömuuntajalla, mutta tällainen laiten on suhteettoman kookas ja kallis moneen sovellukseen.

Verkkojännitteellä toimivin polttimoiden himmentimet toimivat tyypillisesti siihen tapaan, että verkkojännitteen positiivisesta ja negatiivisesta puoliaallosta päästetään vaan osa polttimoon. Näin polttimon keskimäärin saama jännite pienenee ja se palaa himmeämmin. Tyypillisesti himmennin on toteutettu siten, että polttimolle menevää virtaa kytkee päälle TRIAC, joka liipaistaan säädettävän viiveen päässä verkkojännitteen nollakohdasta. Alla esimerkkikytkentä valohimmentimestä 230V vaihtojännitteelle (HELVAR 1 kW himmennin). Alla olevassa kytkennässä P1 on normaali himmentimen säätö ja P2 on trimmeri, jolla säädetään himmentimen minimikirkkaus kun P1 on säädetty äärimmäisen himmeään asentoon.

         o-----LAMP--------+------------+--+------+---+--------+
                           |            |  |      |   |        |
                           |        P1  \  |  P2  \   |        |
                           |      500 K /<-+  1M  /<--+        |
                           |       LIN  \         \            |
                           |            |         |            |
230V                       |            +---------+            |
AC IN                      |            |                      |
                           |        R1  /                      |
                     C1   _|_      2k2  \                      | A2
                   150 nF ---           /  R2                __|__ TH1
                    400V   |            |  6k8               _\/\_ TIC226D
                           |            +-/\/\/---+---|>|  G / | A1
                           |            |         |   |<|----  |
                           |        C2 _|_   C3  _|_   D1      |
                           |     150nF ---  33nF ---  ER900/   |
                           |      400V  |         |   BR100-03 |
                           |            |         |            |
         o----FUSE---------+---CCCCCC---+---------+------------+
                                 L1
                               40..100 uH

Miten voin ohjata matalajänniteisellä sähkösignaalilla verkkovirralla toimivan sähkölämmittimen tai polttimon tehoa ?

Helpoin tapa on hankkia puolijohderele jossa on sisääntulo joka suoraan ohjaa sitä proportionaalisesti. Eli esimerkiksi 0mA = 0%, 20mA = 100% tehosta. Noita on sekä virta että jänniteviestille ja hinta pari satasta. Kannattaa huomata, että niitä on sekä vaihekulmasäätöisia että "pwm"-saatoisia. Jälkimmainen aiheuttaa vähemmän häiriöitä, kun vaan joko kytkee 1/50 jakson tai sitten ei. Naita releitä on sekä 1- että 3-vaiheisia.

Tietoa valohimmentimistä löytyy osoitteista http://www.hut.fi/Misc/Electronics/docs/lights/lightdimmer.html ja http://www.epanorama.net/links/lights.html. Kaupallisissa valonjen ohjaussysteemeissä käytetään yleensä 0-10V tasajännitesäätöä tai digitaalista DMX-512-väylää. Vellemanilta löytyy rakennussarjana 0-10V tasajännitteellä toimiva himmennin K8003, jolla pystyy ohjaamaan 230V kuormia aina 750W tehoihin saakka. Sarjan hintaluokka on noin 20 Euroa.

Periaatteessa normaalin valohimmentimen voisi muokata karkeasti jänniteohjatuksi korvaamalla siinä olevan potentiometrin valovastuksella, jonka resistanssia ohjataan sitä valaisevalla LEDillä, jonka kirkkaus säätyy tulojännitteen mukaan. Ei kovin tarkka ohjaustapa, mutta periaatteessa ihan toimiva, kunhan valitsee sellaisen valoherkän vastuksen, joka kestää noissa oloissa.

Millainen on valojen ohjauksissa käytetty DMX-512-väylä ?

DMX-512 on teatteri- ja viihdetilasuuksien valoteollisuudessa noudatettu laitteiden ohjausstandardi.

Standardiin kuuluu 5 piikkinen xlr-liitin, joista kaksi nastaa kuljettaa datan ja yksi suojamaan. Ylimääräiset 2 nastaa varataan ylimääräiselle datalinkille, esim. paluudataa tms. varten. 5 piikkisen liittimen käyttö on muutenkin perusteltua, ettei kaapeleita sotke esim. mikrofonikaapelin kolmipiikkiseen. Monet valmistajat (mm. High End ja Martin) kuitenkin käyttävät laitteissaan jostain idioottimaisesa syystä kolmipiikkisiä liittimiä ihan omilla nastajärjestyksillään. Näin aiheutuu kaikenlaisia adapteriongelmia. Lisäksi joskus 5-napaisen liitännän kanssa ongelmaksi voi tulla, että valaisinvalmistaja on keksinyt käyttää noita kahta lisänastaa ihan omalla tavallaan (vaikka valopöydän sähkönsyöttöön Clay Paky:n tapaan) ja tämä aiheuttaa ongelmia toisen merkkisissä laitteissa.

Teknisesti DMX on RS-422. DMX-512 väylän kehysrakenne on sellainen, että sillä pystytään välittämään maksimissaan 512 kanavan tiedot. Jokainen yksi kanava sisältää yhden 8-bittisen lukuarvon. Käytettävä dataliikennenopeus on 250 kbit/s. Datan kehysrakenne on sellainen, että ensin lähetetään BREAK, jonka jälkeen yksi nolla-arvon sisätävä tavu ja tämän jälkeen ohjattavien valokanavien numeroarvot peräkkäin (niin monta kun kanavia on käytössä). Jokainen datatavu lähetetään sarjamuodossa tapaan 1 start-bitti, 8 databittiä ja ei pariteettia.

8-bittinen arvo riittää hyvin tarkkuudeksi valohimmentimille, mutta liikkuvissa heittimissä monille parametreille pitää käyttää 2 kanavaa riittävän pehmeitä liikkeitä varten.

Lisätietoa aiheesta löytyy osoitteesta http://www.epanorama.net/links/lights.html.

Miten automaattisten discovalosysteemien ohjaus on hoidettu ?

Disco, teatteri ja vastaavien viihde-esitysten valaistuksen ohjauksessa yleisessä käytössä kaksi alan teollisuustandardia: 0-10V tasajänniteohjaus ja digitaalinen DMX-512-väylä. Yksinkertaisimmissa valonohjauksessa (pienet himmentimet jne.) käytetään tasajänniteohjausta ja kaikkea monimutkaisempaa ohjataan käytännössä aina DMX-512-väylällä. Lisätietoa näistä ohjaustavoista löytyy osoitteesta http://www.epanorama.net/links/lights.html.

0-10V tasajänniteohjauksen ja DMX-512-väylän lisäksi käytössä on (yleensä vaan pikkusysteemeissä ja vanhemmissa laitteistoissa) lukuisa joukko harvinaisempia ohjaustapoja, kuten AMX, MIDI Show Control, RS-232-ohjaus sekä erilaiset valmistajakohtaiset viritykset. Suuntaus on käyttää kaikessa standardia DMX-512-väylää.

Miten teen hehkulampusta strobovalon ?

Normaali hehkulamppu ei sovellu kunnolla strobokäyttöön kahdesta syystä:

• Syttymis- ja sammumisajat ovat hyvinkin pitkät
• Tavallinen polttimo ei kestä kovin pitkään välkyttelyä

Kunnolliseen stroboefektiin polttimon synnyttämän valon on oltava hyvin kirkas ja nopea pulssi. Tämän synnyttäminen ei kunnolla normaalilla polttimolla, vaan tarvitaan erityinen välähdysputki (sama periaate kun kameran salamanvalossa).

Kemolla on ollut saatavilla "strobo"-rakennussarja hehkulamppua varten, missä lamppuun kytketään lyhyeksi aikaa normaalia käyttöjännitettä suurempi käyttöjännite. Näin polttimosta saadaan kirkkaita välähdyksiä. Tämä toimii jotenkuten pienillä polttimoilla, mutta on turha yrittää esimerkiksi työmaalampun halogeenipolttimoilla.

Mikä on laavalamppu ja miten se toimii ?

Laavalappu on koteihin koristeeksi myytävä valaisin, joka koostuu kahdella erivärisellä nesteellä täytetystä lasiastiasta, jossa on kahta eriväristä nestettä, sekä lasiastian alle sijoitetusta polttimosta. Lasiasian alla oleva polttimo valaisee ja lämmittää astiaa. Astiassa oelvan nesteen lämmetessä pohjalla oleva neste alkaa lämmetä ja nousta pintaan erialisina kuplina, mistä se taas laskeutuu alas viiletessään. Tuloksena on mielenkiintoinen nesteiden liike valaistun lasiasian sisällä.

Mikä on plasmapallo ?

Plasmapallo on vlaoefektilaite, jossa on kaasulla täytetty pallo, jossa näkyy sisällä suurjännitteisen sähköpurkauksen tuottamia "salamoita" tai muita vastaavia purkauskuvioita. Jos viet käden tällaisen pallon lähelle, niin käsi rupeaa vetämään puoleensa noita sähkäpurkauksia. Pallon koskettaminen ei ole vaarallista, koska purkauksessa liikkuva virta on hyvin pieni ja virran taajuus paljon verkkojännitettä suurempi (tyypillisesti parikymmentä kilohertsiä). Monessa plasmapallossa on myös musiikkiohjaus, joten sähköpurkaus saadaan vilkkumaan päälle ja pois musiikin mukaan.

Mistä voin ostaa plasmapallon ?

Plasmapalloja saa erikoisvalaisimia myyvissä liikkeissä. Plasmapallojen hintaluokka on noin 40-200 euroa riippuen ostopaikasta ja pallon koosta.

Miten plasmapallo toimii ?

Plasmapallon lasipallon sisällä on pienessä paineessa sopivia kaasuja sekä keskellä metallinen elektrodi. Keskielektrodiin on kytketty virtarajoitettu suurijännitelähde (tyypillisesti 10-20 kV taajuudella parikymmentä kilohertsiä). Suurjännite pyrkii purkautumaan tuosta keskielektrodista kaasun läpi ilmaan ja tässä syntyy näkyviä kipinäpurkauksia kaasun läpi. Purkaus on vastaava kuin valomainoksissa käytetyissä neonputkissa. Jos vietä kätesi lähelle palloa, niin kätesi vetää kipinöitä puoleensa koska se tarjoaa paremman yhteyden maahan kuin pelkkä ilma.

Plasmapallojen vanheneminen johtuu lasin läpi diffusoituvista kaasuista. Pallossa olevien jalokaasujen osapaine on jopa tuhansia kertoja suurempi kuin ilmassa - Eli pallo vuotaa jalokaasunsa ulos vaikka siellä olisikin alipaine. Tähän tietysti vaikuttavat lasin laatu ja käytetyt kaasut.

Miten voin tehdä kytkennän, jonka tuottama valo muistutaa kynttilän lepatusta ?

Yksinkertaisin kaupasta ostettava ratkaisu on ostaa kynttiläpolttimo, joka tuottaa heikkoa lepattavaa valoa. Noita on saatavana verkkokäyttöisenä valaistusliikkeistä muutamalla kympillä. Nämä polttimot on erikoisrakenteisia isoja glimm-lappuja, jotka tuottavat sopivasti muuttuvaa ja lepattavaa valoa.

Seuraavassa muutama idea itse rakennettaviin kytkentöihin:

Yksi tapa tehdä lepattavaa valoa on rakentaa valovilkutin, jota ohjataan sopivalla satunnaisella kellosignaalilla. Tälläiseksi satunnaisgeneraattoriksi kelpaa esimerkiksi 1/f -digitaalikohinaa tuottavalla pseudokohinageneraattori. Toteutus on periaatteessa tehtävissä muutamalla logiikkapiirillä ja parilla oheiskomponentilla niihin.

Toinen tapa tuottaa sopivaa satunnaista lepatusta on ottaa vakionopeuksinen kellogeneraattori, jolla lähetetään ulos muistiin talletettua näennäissatunnaista dataa. Esimerkiksi täyteen jotain muuta dataa ohjelmoitu ROM-piiri voisi olla hyvä. Kellogeneraattorilla ohjataan ROM:in osoitelinjoihin kytkettyjä laskureita ja ROM:in dataulostulot yhdistetään sopivilal vastuksilla. Lopputuloksena syntyvä signaali viedään sitten jännitesäätöiselle valohimmentimelle, joka ohjaa verkkojännitteistä polttimoa.

Verkkojännitteen ohjaus

Mitä eristysväliä pitää käyttää kotelon ja jännitteisen (230 VAC) osan välillä ?

Yleisiä ohjeita normaalioloihin: Ilmaväliä jännitteellisten osien ja metallikotelon välillä olla aina 3 mm ja eristeiden läpilyöntikeston pitää olla vähintään 4000 V. Väli pintoja pitkin mitattuna kosketeltavista osista kuoreen pitää olla ainakin 6mm. Lisäksi laitteen tulee kestää 4000V pulssi verkkopiuhoissa (pulssin koko ja muoto määrätty). Vaiheen ja nollan välissä on hyvä pitää ainakin tuo 3 mm.

Tarkempia turvallisuusohjeita laitteiden rakenteesta löytyy matalajännitedirektiivistä (LVD) ja laiteryhmäkohtaisista turvastandardeista.

Huomaa siis, että 2500V eristetty triakki ei siis kelpaa metallikoteloon ruuvattavaksi. Riittävän ryömintävälin aikaansaamenen suurilla jäähdytysrivoilla on hankalaa, koska kiillelevyn yli mitattuna kun ei millään saa syntymään sitä 6mm ryömintäväliä. Kiille- ja silikonilevyjä on kyllä saatavana isolla jännitekestolla, muutama kV ... 10kV kestot on ihan tavallisia. Paras on siis pitää triackit laitteen sisällä omissa jäähdytyslevyissään, mikä lienee ainoa turvallinen ja määräysten mukainen ratkaisu.

Miten suunnittelen verkkojännitettä (230V) ohjaavan triac-kytkennän ja sen jäähdytyksen ?

Triakit tuottavat oikein ohjattuina suhteellisen vähän lämpöä, noin yhden watin per ampeeri. Nyrkkisääntönä voi pitää sopivana jäähdytyspinta-alana noin 10 cm2 paljasta alumiinipintaa per ampeeri suljetussa ei hirveän ahtaassa kotelossa.

Jäähdytyslevyksi TO-220 koteloisille triackeille sopii esimerkiksi 25 x 40 mm L-alumiinilista, jossa TO-220 triakki on kiinni kapeammassa piirilevyä vasten olevassa kantissa. Leveämpi kantti on sitten pystyssä ja kahdelta puolin haihduttaa lämpöä. Esimerkiksi 10 A / 2300 watin tehoa ohjaavan triakin jäähdytykseen riittää siis noin 10 sentin pätkä tätä profiilia (enemmänkin saa tietysti olla). Paras on siis pitää triackit laitteen sisällä omissa jäähdytyslevyissään, mikä lienee ainoa turvallinen ja määräysten mukainen ratkaisu.

Hyviä triakkeja 230V verkkojännitteen ohjaamiseen ovat esimerkiksi TIC246M 5 ampeeriin asti ja TIC263M 10 ampeeriin asti (luvataanhan niille kestoa enemmänkin, mutta kun käyttää vain 1/2 luvatusta, niin kestää varmasti). Triakkien ohjaukseen päteviä komponentteja ovat MOC3041 (nollapistekytkimiin) ja MOC3021 (himmentimiin). Nämä ovat triakin ohjaukseen tarkoitettuja optoeroittimia, joilla saa samalla kätevästi eristettyä ohjauslogiikan vahvavirtapuolesta. Vielä kannattaa laittaa sopiviin kohtiin jotain 250 voltin varistoreja, jotka syövät verkosta tulevat tuhoisat jännitepiikit tehokkaasti.

Miten kameran salamanvalo toimii ?

Kameroissa olevat paristokäyttöiset salamanvalot toimivat seuraavaan tapaan:

• 1. Laitteessa oleva hakkurikytkentä lataa laitteen pääkondensaattoriin noin 300-500V tasajännitteen. Samalla latautuu myös liipaisupiirin kondensaattori (yleensä noin 100-200V jännitteeseen). Hakkuripiiri on tyypillisesti toteutettu yhdellä muuntajalla, transistorilla, diodilla ja parilla vastuksella.
• 2. Kun salamanvalo liipaistaan, purkautuu liipaisupiirin kondensaattori triggerimuuntajan ensiön läpi. Tämä pulssi aikaansaa muuntajan toisioon noin 4 kV jännitteen, joka viedään salamanvalon välähdysputkelle.
• 3. Tämä suurjännitepulssi ionisoi välähdysputken sisällä olevan kaasun saaden sen johtamaan sähköä.
• 4. Koska välähdysputki on kytketty pääkondensaattorin rinnalle, pääkondensaattorin varaus purkautuu nopeasti välähdysputken läpi kun se alkaa johtamaan sähköä. Välähdyksessä kaasu kuumenee voimakkaasti ja synnyttää tehokkaan valonvälähdyksen.

Lisätieto aiheesta löytyy seuraavista osoitteista:

• http://members.misty.com/don/donflash.html
• http://members.misty.com/don/samflash.html
• http://www.repairfaq.org/REPAIR/F_strbfaq.html
• http://www.egginc.com/bin/webmate/Opto|111/page/egg/1300tb1

Miten teen orjasalaman laukaisun ?

Kameran salamalaitteen laukaisu tapahtuu yhdistämällä yhteen salamalaitteesta tulevan laukaisujohdon navat toisiinsa. Näiden napojen välillä on yleensä useiden kymmenien volttien tai jopa yli sadan voltin jännite, joten paras komponentti liipaisuun on tyristori.

Orjasalamaratkaisussa salama haluattaan saada laukemaan samaan aikaan tai heti pääsalaman jälkeen. Langaton orjasalama syntyy kun orjajalamana toiviva salamanlaite laukaistaan valoherkällä kytkennällä. Yhtenä mahdollisuutena toteuttaa tällainen kytkentä on esitetty että salamanvalon liipaiseva tyristori liipaistaan johtavaksi 3-4 ledin salamanvalossa synnyttämällä jännitteellä (LED toimii myös valokennona kun siihen osuu voimakas valo ja synnyttää virtaa). LEDien ulostulon kanssa kanttaa laittaa sarjaan kondensaattori ja vastus, jotta salama ei laukea muista valonlähteistä kuin nopea salamanvalon välähdys. Herkän tyyristorien vaatima hilavirta/jännite on luokkaa olematon joten 10n-100n kondensaattoria voi kokeellisesti testata.

Muita mahdollisuuksia ovat kaikki nopeat valoherkät kytkennät. Orjasalamakytkentöjä löytyy aika monia erilaisia elektroniikkakirjoista.

Sähkömoottorit

Mikä on yleisvirtamoottori ?

Yleisvirtamoottori on harjallinen moottori, jossa sekä roottori että stattori ovat sähkömagneetteja. Tällaisen moottorin pyörintäsuunta ei riipu syöttöjännitteen napaisuudesta: se toimii sekä tasa- että vaihtojännitesyötöllä.

Yleisvirtamoottoreita käytetään monissa kodinkoneissa ja sähkötyökaluissa, joissa on säädettävän nopeuksinen sähkämoottori. Esimerkkejä tälläisestä ovat esimerkiksi porakoneet, pölyinpurit ja pesukoneet.

Miten voin vaihtaa yksivaiheemoottorin suuntaa ?

Yksivaihemoottorissa on aina käynnistyskondensaattori, ellei moottori ole rakenteeltaan sulkunapamoottori, sarjamoottori tai synkronimoottori (nämä mainitut ovat yleensä pienitehoisia moottoreita).

Käynnistykondensaattorilla varustetuissa oikosulkumoottoreissa kondensaattorin kytkentätapa määrää pyörimissuunnan. Oikosulkumoottorin kytkinkoppaan tulee periaatteessa 4 johtoa; kaksi pääkäämiltä ja kaksi apukäämiltä (apukäämi kytketty sarjaan yleensä kondensaattorin kanssa). Moottorin suunnan saa helpoiten käännettyä vaihtamalla pääkäämien johtojen paikkaa keskenään, eli virta kiertää eripäin pääkäämeissä verrattuna apukäämiin. Oikosulkumoottori muuten pyörii AINA samaan suuntaan, riippumatta miten päin pistoke tökätään seinään, jos kaikki on kunnossa.

Jos käytetty moottori on alunperin kolmivaihevirralle tehty moottori, joka on saatu toimimaan yksivaiheisena apukondensaattorin avulla, niin sitten moottorin suunta vaihtuu kytkemällä apukäämin kondensaattori vaan toiseen vaihekarvaan kun se oli alunperin.

Sarjamoottori pyörii samaan suuntaan napaisuudesta riippumatta (esim. porakone tai rälläkkä). Saman tekee myös sulkunapamoottori (käytetään joissain tuulettimissa). Synkronimoottorit (esim. mikroaaltouunin lautasen pyöritysmoottori) lähtevät pyörimään satunnaiseen suuntaan käynnistettäessä (riippuu missä verkkovirran vaiheessa kytketään ja millainen on moottorin jäännösmagnetismi) ellei toista suuntaa ole jollain tavalla estetty moottorissa.

Voiko mitenkään käyttää kolmivaihesähkölle tehtyä moottoria yksivaiheisesta sähkölähteestä ?

Kolmivaihemoottoria ei voi suoraan kytkeä yksivaiheiseen syöttöön, koska tällöin moottori ei lähde pyörimään. On kuitenkin mahdollista tehdä kytkentä, joka saa kolmivaihemoottorin toimimaan aivan kuin se olisi kiinni kolmivaihesähkössä. Yksinkertaisimmat tällaiset kytkennät sisältävät vain muutaman kondensaattorin.

Esimerkki tälläisestä kytkennästä löytyy osoitteesta http://home.att.net/~waterfront-woods/Articles/phaseconverter.htm. Tällaisella yksinkertaisella kytkennällä ei tosin pystytä hyödyntämään kolmivaihemoottorin tehoa aivan kokonaan.

Tyypilliset kondensaattorien arvot tälläisen kytkennän käyntikondensaattorille ovat vanhan sähkämiehen kalenterin mukaan 60-80 uF/kW ja Nokia Kondensaattoritehtaan mukaan 100 uF/kW. Konendensaattoreina tulee käyttää 400V voltin AC-kondensaattoreita, ei 230V AC kondensaattoreita.

Käynnistyskondensaattorien kanssa täytyy olla jonkin verran tarkkana kondensaattorin koon kanssa. Esimerkiksi kondensaattoria johonkin laitteeseen vaihdettaessa jos kondensaattori on isompi kuin alkuperäinen, tuo isompi kondensaattori kasvattaa apukäämin virtaa, mistä lopputuloksena saattaa olla palanut moottori. Pienempi kondensaattori taas tekee moottorista tehottomamman, eli se pyörii vähän hitaammin ja käynnistyy huonommin. Jos konkan kapasitanssi heittää 10-20% niin, se tuskin haittaa, ellei moottori ole aivan äärirajoille kuormitettu.

Moottorin pyörintänopeudella (eli napaluvulla) ei ole merkitystä kondensaattorin kokoon. Sillä on merkitystä, että onko se käynti- vai käynnistyskondensaattori (jälkimmäinen on huomattavasti suurempi ja ainoastaan hetkellisessä käytössä) ja moottorin teholla.

Kun laitat kondensaattorin kiinni sähköverkkoon, niin muista valita kondensaattori joka on tähän tarkoitettu. Kondensaattorin pitää kestää verkon jännitteen huippuarvo (230V on vaihejännitteen keski-/tehollisarvo) ja se ei saa lämmetä liikaa kun siitä kulkee läpi tuntuva moottorin virta. Turvallisinta on valita tätä varten erityisesti tehty moottorikondensaattori.

Muita mahdollisuuksia kolmivaihemoottorin käyttämisessä yksivaihesähköllä on hankkia tätä tarkoitusta varten tehty taajuusmuunnin, joka pystyy muodostamaan elektronisesti yksivaihesähköstä säädettävätaajuista kolmivaihesähköä.

Miten paljon oikosulkumoottori ottaa virtaa käynnistyessään ?

Oikosulkumoottori ottaa monta kertaa normaalin käyntivirtansa suuruisen virran käynnistyessään. Se paljonko isompi virta tämä on, riippuu moottorin rakenteesta ja kytkentätavoista. Vanha nyrkkisääntö sanoo, että jos oikosulkumoottorin käynnistää ilman mitään käynnistintä, se ottaa kuusinkertaisen käynnistysviran nimelliseen virtaan nähden. Kun perässä on jotain suuren hidastusmomentin omaavaa kuormaa, saattaa tuo käynnistysvaihe kestää pitkään.

Miten rakennan aggregaatin vanhasta sähkömoottorista ?

Kolmivaihemoottorista on mahdollista saada aikaan generaattori seuraavalla järjestelyllä:

• Liimaa moottorin kylkeen sopivaan kohtaan astiaakaapin magneetti luomaan alkumagneettikenttä (paikka ei ole kovinkaan kriittinen, joissain tapauksissa toimii jopa ilmankin tätä magneettia jo moottoriin jää jännösmagnetismia).
• Viritä vaihejohtimien välille noin 10 uF sähkömoottorin käynnistyskondensaattorit.
• Huolehdi että moottori pyörii lähellä moottorin tyyppikilvessä ilmoitettua pyörimisnopeutta. Pyörimisnopeus on kriittinen koska ulostulojännite muuttuu voimakkaasti kierrosmäärän mukaan.
• Tehoa moottorista saa ulos maksimissaan noin 60-70% moottorille ilmoitetusta tehoarvosta.

Generaattorin magnetoituminen perustuu moottorin remanenssi- eli jäännösvuon synnyttämään virtaan. Magneetti-idea toimii kyllä hyvin teoriassa, mutta valmistusteknisesti varmaankin voi olla hankalaa, koska kaikissa roottoreissa ei ole mitään ylimääräistä tilaa magneeteille, joita varten pitäisi saada jonkinlaiset kolot ilmavälipinnalle.

Kolmivaihemoottorin tapauksessa moottorin jännitteen tulisi olla 380 Y / 220 D. Tähteen kytketyn moottorin tähtipisteestä saadaan Nolla ja liittimistä U,V ja W kaikki kolme vaihetta. Kyllä 380 D moottoristakin generaattorin voi rakentaa mutta siitä ei saa sitten yksivaihesähköä

Moottoriin tarvitaan kolme kondensaattoria vaiheitten päitten välille. ne muidostavat 'paluutien' sille ns-pyörivälle kentälle, joka tekee moottorista generaattorin. Kondensaattorit (3 kpl) kytketään vaiheiden välille. Kondensaattorit aiheuttavat loisvirran ankkuripiiriin, ja se magnetoi roottorin häkkikäämityksen staattorikäämien kautta. Nyrkkisääntö kondensaattoreille on noin 10 mikrofaradia moottorin kilowattia kohti. Tarkemmin kondensaattorien arvot voi laskea kaavoista:

C=yhden kondensaattorin kapasitanssi mikrofaradia
In=moottorin nimellisvirta (380V)

Tähtikytkentä:

C = 14,51 x In x sin u

Kolmiokytkentä:

C = 4,836 x In x sin u


tehokerroin cos u       sin u

        0,90            0,44
        0,85            0,53
        0,80            0,60
        0,75            0,66
        0,70            0,71

Kondensaattorien tulee olla jatkuvaan (ED 100%) käyttöön tarkoitettuja. Halvat käynnistyskondensaattorit eivät kestä !

Näin ollen 8kW:n (11hv) moottoriin sopisi kolme noin 80uF ->450VAC kondensaattoria. Kierrosluvun tulee olla hiukan (jättämän verran) yli nimelliskierrosluvun (1500/3000) jotta generaattori heräisi sähköntuotantoon. Kierroksilla säädetään taajuus 50Hz:iin ja kondensaattoreilla jännite kohdalleen. Vastuskuormaa tälläinen generaattorisi kestänee noin 6kW. Generaattorin käynnistys tehdään ilman kuormaa, laitetaan se pyörimään nimelliskierrosluvun lähelle ja sitten kuorma päälle. Generaattori sammuu (roottori putoaa tahdista) ylikuormatilanteessa.

Pyörimisnopeuden säätö onnistuu periaatteessa helposti seuraamalla ulostulojännitettä ja ohjaamalla sillä moottorin kaasuvipua vaikka pienen DC-moottorin ja jonkinlaisen komparaattorikytkennän avulla.

Tekniikan Maailman numeroissa 12/1967 ja 17/1977 on julkaistu rakennusohjeita omatekoiselle agrekaatille.

Oikosulkumoottori ei ole aivan ideaalinen laite generaattoriksi. Oikosulkumoottorista ei oikein vakavaa jännitettä antavaa yleisaggregaattia helposti saa, mutta jollekin tietylle ja vakiona pysyvälle kuormalle se kyllä sopii. Eräs ongelma on, että jännitteen vakaana pitävän jännitesäädön tekeminen siihen on hankalaa (vaatisi loisvirran synnyttävän kapasitanssin säätöä).

Miten voin parantaa aggregaatista tulevan sähkön laatua sellaiseksi, että se kelpaa esimerkiksi äänentoistolaitteistolle ?

Aggregaateista tulevan sähkön laatu ei ole yleensä läheskään niin hyvää ja sähkö ei pysy niin vakaana kuin valtakunnan verkosta tuleva sähkö. Tästä johtuen esimerkiksi äänentoistojärjestelmiä aggregaatilla käytettäessä voi eteen tulla erilaisia epämääräisiä ongelmia ja häiriöitä, jotka voivat johtua seuraavista seikoista:

• Aggregaatin moottorin sytys synnyttää häiriöitä
• Aggregaatin käynti ei ole vakaata (esim. ei reagoi kunnolla nopeasti muuttuvaan kuormaan tai muuten vaan epävakaa säätö)
• Vanhassa aggregaatissa jännitteensäätöelektroniikka ei välttämättä toimi bparhaiten
• Laitteiston synnyttämä vakiokuorma on niin pieni, että aggregaatti ei toimi sillä vakaasti

Tapauksissa, missä äänentoistolaitteiston keskimäärin pieni mutta nopeasti muuttuva kuorma aiheuttaa ongelmia aggregaatin toiminnalle, voi tilannetta auttaa jonkun sopivan vakiokuorman lisääminen aggregaattiin. Sopiva tällainen kuorma voi olla esimerkiksi lämpöpuhallin tai pari 500W työmaavalaisinta, millä huolehditaan, että aggregaattissa on aina niin paljon pohjakuormaa että se toimii hyvin ja suhteellinen ottotehon muutoskaan ei ole niin iso sen välillä että äänentoistovehkeet ottaa tyhjäkäyntivirran tai täyden tehon.

Millaista luokkaa ovat sähkömoottorien hyötysuhteet ?

Tyypillisesti suurilla (yli 100 kW) sähkömoottoreilla hyötysuhde on nimelliskuormalla tyypillisesti 95...98% luokkaa. Pienemmillä sähkömoottoreilla ( 2.2 .....90 kW) hyötysuhteet ovat tyypillisesti 80...95 % luokkaa. Hyötysuhde säilyy varsin hyvänä kuormituksen vaihdellessa välillä 0,25-1.25*nimellisteho."

Miten generaattorin antama jännite sen pyörintänopeudesta ?

Kestomagneeteilla toteutetun generaattorin antama tyhjäkäynti- jännite on erittäin lineaarisesti verrannollinen kierroslukuun. Jos magneettikenttä tehdään sähköllä, antojännite on magneettikentän (magnetointivirran) ja kierrosluvun tulo. Tällöin yleensä tuota magnetointivirtaa säädetään sopivan jännitteen antamiseksi.

Miksi yleissähkömoottorit pyörivät eri nopeudella eri suuntiin samalla syöttöjännitteellä ?

Moottoria suunniteltaessa tiettyyn pääpyörimissuuntaan sen "ennakko" on optimoitu tälle suunnalle. Sen asento on haettu optimiksi vääntömomentin ja pyörimisnopeuden suhteen pääpyörimissuunnassa. Itse asiassa hiilien kulmaa pitäisi säätää pyörimisnopeuden ja suunnan mukaan ja myös hieman vääntömomentinkin mukaan mutta sitähän eivät kuluttajat maksaisi. Käytännön moottoreissa käytetty ennakko on siis vain monien asioiden kompromissi. Porakonevalmistajat luultavasti lähtevät siitä, että poraussuuntaan tarvitaan se maksimiteho. Toiseen suuntaan pyöritetään yleensä kevyemmissä tilanteissa. Lisäksi poran vaihteiston toteutus ja istukan kiinnityksen rakenteesta johtuen poraa ei ole hyvä pyörittää yhtä kovaa taaksepäin (joissain porakoneissa on liipaisimessa rajoitus tätä varten).

Ajoituksen vaikutusta on helppo kokeilla käytännössä vaikka yhden euron halpamoottorilla, jonka pohjalevyä/hiilipidikettä pahoinpidellään sen verran, että saadaan levyä kierrettyä vakioasetuksestaan. Ennakkoa lisäämällä saadaan koneesta kovasti kierroksia lisää, hyötysuhteen ja väännön heiketessä samanaikaisesti. Luonnollisesti ennakon lisääntyessä toisen pyörimissuunnan kannalta, vähenee ennakko toisen suhteen.

Esimerkiksi tehokkaissa radio-ohjattavien autojen moottoreissa käännettävä pääty, missä hiilet ovat kiinni. Säätövaraa on paljon ja vaikutus moottorin ominaisuuksiin ja virrankulutukseen huomattava.

Miten tasavirtalaturi toimii ?

Tasavirtalaturi on periaatteessa samanlainen kuin tavallinen tasavirtasähkömoottori, paitsi että kestomagneettistaattori (paikallaan pysyvä osuus) on korvattu käämityksellä (kenttäkäämi). Herätevirta on tähän käämiin johdettava virta, jolla säädellään laturin lähtöjännitettä. Säädön hoitaa se lataussäädin, johon tosiaan menee kaksi johtoa, toinen on kenttä (yleensä "F") ja toinen laturin ulos antama sähkö ("A" niin kuin armature). Säätimessä on yleensä kolme piuhaa, nuo kaksi ja akkuun menevä.

Tasavirtalaturi toimii niin sanotusti itseherätteisesti, l. laturissa olevaan staattoriin l. kenttäosaan jää aina yleensä pieni jäännösmagnetismi, jonka voimalla roottoriin indusoituu heikohko jännite joka johdetaan staattorissa olevaan kenttäkäämitykseen, jolloin magnetismin vuotiheys nousee ja roottorin jännite alkaa kasvaa ylittäen lataussäätimen ns. takavirtareleen kärkien vetojännitteen ja alkaen ladata ajoneuvon akkua. Ilman minkäänlaista säädintä latausjännite kasvaa reilusti yli akun maksiminapajännitteen kierrosluvun kasvaessa ja päinvastoin.

Tämän heilunnan vakavoimiseksi tarvitaan latauksen säädin. Säädin hoitaa yleensä kolmea hommaa:

• Ensinnäkin pitää laturin lähdön irti muusta järjestelmästä jos sen antama jännite on alempi kuin akusta tuleva
• Toiseksi rajoittaa latausjännitteen
• Kolmanneksi yleensä myös laturista otettavan maksimivirran.

Tasavirtalatureita on kahta päätyyppiä riippuen kenttävirran säätötavasta, ns. sisäisesti maadoitettu ja ns. ulkoisesti maadoitettu versio.

Mekaanisen säätimen säätö ja korjaus ei ole heikkohermoisten hommaa. Laturi pitää myös "polarisoida", sillä se tarvitsee jäännösmagnetismia lähteäkseen toimimaan ilman herätevirtaa, jota säädin ei sille anna ennen kuin laturista tulee jotain uloskin. Tapahtuu yleensä pistämällä akusta hetkeksi sähköä suoraan laturin lähtönapaan. Jos polarisaatio on väärinpäin, kuten voi käydä jos autoa on esim. hitsattu irrottamatta laturia ja akkua, se alkaa tuottaa virtaa väärinpäin ja tuloksena on pahimmassa tapauksessa paljon romua ja tulipalo, parhaassa ehkä vain palaneet säätimen kärjet. Laturin polarisointi pitää tehdä myös aina ennen uuden laturin käyttöönottoa, koska normaali säädin ei sitä tee.

Viimeiset tasavirtalaturit normaaleissa autoissa taisivat olla käytössä joskus 70-luvulla. Niissä on siis se magnetointi- (kenttä-)käämi paikallaan ja ankkurista otetaan virta ulos, jolloin tarvitaan myös kommutaattori.

Mitä etuja on auton vaihtovirtalaturissa tasavirtalaturiin verrattuna ?

Vaihtovirtalaturin suurin etuhan siis on se, että laturin tuottama virta ei kulje hiilien läpi. Lisäksi sileillä liukurenkailla voidaan käyttää kovempia hiiliharjoja kuin DC-laturin kommutaattorilla, joten hiilien iästä tulee paljon pidempi. Etuna on lisäksi vielä se, että pyörivä massa on paljon kevyempi kuin tasavirtalatureissa, jolloin vetohihnan välityssuhde (=suurin pyörintänopeus) voidaan tehdä suuremmaksi ja laturi pystyy antamaan kunnolla virtaa jo tyhjäkäynnillä, tasavirtalaturi ei.

Sekalaiset sähköasennusaiheet

Miten saan 230V vaihtojännitettä auton 12V akusta ?

Muun muassa aurinkosähkötarvikkeita myyvissä liikkeissä myydään vaihtosuuntaajia, jotka muuntavat akun 12V jännitteen 230V seinäjännitteeksi, jolla voi sitten käyttää normaaleita sähkölaitteita. Näitä muuntimia on olemassa eritasoisia ja monille eri teholuokille. Halvimmat muuntimet tuottavat yleensä kanttiaaltoja. Siniaaltoa tuottava invertteri on taas kalliimpi.

Tavallisille tietokonelaitteille riittää yleensä kanttiaaltoa tuotava invertteri. Kaikki pc-powerit eivät kuitenkaan käynnisty kanttiaallolla. Sähkömoottorit taas lämpiävät kanttiaallolla syötettäessä. Inverttereillä laitteita käytettäessä pitää muistaa valita sellainen invertteri, joka on tapeeksi tehokas antamaan riittävästi tehoa myös laitteen ottamiin suurimpiin tehohuippuihin (esim. television tai monitorin käynnistys).

Miten saan kytkettyä 110V jännitteelle tehdyn laitteen 230V verkkojännitteeseen ?

Paras vaihtoehto tähän sovitushommaan on ostaa tätä varten tehty muuntaja. Tämä muuntaa jännitteen oikein ja toimii kaikkien laitetyyppien kanssa kunhan muuntaja on mitoitettu laitteen tehon mukaan ja laite toimii täkäläisellä verkkojännitteen taajuudella.

Hyvin tehokkaille vastusmallisille kuormille on olemassa elektronisia muuntimia, jotka päästävät vain osan 230V jännitteen vaiheesta laitteelle (toimivat valohimmentimen tavoin), jolloin laite näkee 110V jännitteen. Tällaista muunninta ei pidä käyttää minkään herkän elektroniikkalaitteen kanssa.

Joissain tapauksissa resistiiviselle kuormalle on käytetty diodia ottamaan vaan toinen puolijakto 230V jännitteestä. Tällainen menettely sopii resitiiviselle kuormalle, muttei ei ole ongelmaton. Ensiksikin tällä menetelmällä saatava 110V laitteelle menevä jännite ei suinkaan ole tehollisarvoltaan 110V jännitteen suuruinen, vaan jonkin verran suurempi, koska teho resistiiviseen kuormaan nousee suhteessa jännitteen neliöön ja puoliaaltotasasuuntauksessa otetaan vaan puolet aikaa pois.

Lisäksi tällainen vian toisen puolijaksion kuormitus ei ole isommilla kuormilla hyväksi sähköverkolle (lämmittää läheistä jakelumuuntajaa). Joissakin matkahiustenkuivaajissa oleva 240/110 V:n kytkin käyttää jännitteen alentamiseen ainoastaan yhtä diodia, jolloin teho 230V asennossa 230V jännitteellä on isompi (laite on suunniteltu kestämään tämä isompi teho). Joissain toisissa hiustenkuivaajissa taas muutetaan vastusten kytkentää ja laitetaan moottorin kanssa sarjaan sopiva vastus.

Mistä sähkö tulee sitten, kun sen on kilpailuttanut ?

Käytännössä ei voida osoittaa, mistä voimalaitoksesta tietyssä kohteessa kulutettu sähköenergia kulloinkin tulee. Voimalaitokset syöttävät tuottamansa sähköenergian valtakunnanverkkoon, josta verkonhaltijat siirtävät sen verkkoonsa liittyneille sähkönkäyttäjille. Valtakunnanverkkoa voi verrata suureen astiaan, johon toiset kaatavat ja josta toiset ottavat. Aine sekoittuu astiassa, eikä tiedetä kenen kaatamaa se alunperin on ollut.

Esimerkiksi "vihreän sähkön" kodalla teknisesti ajateltuna kuluttaja ei voi tietää, millä tavalla tuotettua sähköä juuri hänen kotiinsa tulee. Sähkönhankintojaan suuntaamalla kuluttaja kykenee kuitenkin tukemaan hyväksi katsomiaan energiantuotantomuotoja, sillä sähkön myyjä tuottaa valtakunnanverkkoon sovitun määrän asiakkaan valitsemalla tavalla tuotettua sähköä.

Lisätietoa sähkökilpailusta saa Energiamarkkinavirastosta osoitteesta http://www.energiamarkkinavirasto.fi/.

Mistä johtuu, että osasta sähkölaitteistani alkaa kuulumaan hetkittäistä sirinää yöaikaan ?

Tälläisen sirinänän saattaa aiheuttaa sähkön mukana lähetettävä ohjaussignaali jolla kytketään esim. yösähkö päälle. Monet uudet sähkömittarit (mm. Enermetin Melko) käyttävät sähköverkkoa tiedonsiirtoon, eli mittarin luku ja yö/päivä sähkön vaihtamiseen käytetään normaalin verkkovirran sekaan moduloitua koodia. Noita ohjaussignaaleita käytetään joissain paikoissa myös moneen muuhun käyttöön (katuvalot, yösähkökuormat jne.) Joissain sähköverkon osissa signalit voivat olla hyvinkin voimakkaita, että ne olisivat vielä tunnistettavissa sähköverkon kauimmaisissa osissa.

Joidenkin laitteiden virtalähteen kuristimet tai jotkut muut osat menevät vireeseen tuolla taajuudella ja pitävät sitten ääntä. Tyypillisesti surinahäiriöt toistuvat muutamia kertoja peräjälkeen, koska käskyt lähetetään varmuuden vuoksi pariin kertaan jollakin aikavälillä. Tyypillisesti erilaisille kelloille lähetetään käsky kerran päivässä tai kerran viikossa ja silloinkin on kyse ajan tarkastuksesta.

Mitä verkkosähkön harmoniset yliaallot ovat ja onko niistä mitä haittaa ?

Sähköverkkoon syntyy epälineaaristen kuormien ansiosta parittomia yliaaltoja, joista juuri kolmas on yleensä pahin. Siis johdoissa kulkee normaalin 50 Hz:n virran lisäksi myös 150 Hz:n, 250 Hz:n, jne virtoja. Normaalissa 3-vaiheverkossa, jossa yliaaltovirtoja ei esiinny, on nollajohtimen virta nolla. Siispä nollajohtimet on suuremmissa järjestelmissä mitoitettu pienemmiksi kuin äärijohtimet.

Kun verkossa, jossa on paljon yliaaltoja, alkaa nollajohtimessa kulkea virta, vaikka verkko olisikin symmetrinen. Käytännössä tämä virta voi olla jopa kaksinkertainen äärijohtimen virtaan nähden. Tämä puolestaan voi aiheuttaa jopa palovaaran.

Millä toimivat tunnistuskynät, jota tunnistavat johdon päältä, että sisällä on verkkojännitettä ?

Tunnistinkynäsysteemi koostuu yleensä kahdesta darlington-transistorista (esim. BC517), jotka on kytketty peräkkäin. Pieni "antenni" vastaanottaa verkkovirran antaman pienen säteilyn ja vahvistaa sen. Sitten on vielä ohjaustransistori (esim. BC547) jolla ohjataan merkkilediä.

Vaatiiko sähkölaitteiden valmistus urakointioikeuksia ?

Sähkölaitteiden valmistus ei vaadi minkäänlaista urakointioikeutta, mutta valmistajan pitää varmistaa, että laitemalli täyttää sekä sähköturvallisuus- että sähkömagneettisen yhteensopivuuden vaatimukset. Sarjatuotanto edellyttää sellaisen valmistuksen laadunvarmistuksen (kirjallinen ohje), että jokainen valmistettu laiteyksilö täyttää vaatimukset. Laitteessa tulee olla CE-merkki osoituksena laitetta koskevien direktiivien vaatimuksenmukaisuudesta. Merkkiin liittyen valmistaja laatii kirjallisen vaatimustenmukaisuusvakuutuksen, jossa laite, sen valmistaja ja varmistuksessa käytetyt standardit tai muut asiakirjat on mainittu.

Miten sähköverkossa dataa ja muita signaaleita kuljettavat laitteet toimivat ?

Datan kuljettaminen normaaleita sähköverkon johtoja pitkin perustuu lisäsignaalien lisäämiseen normaalin sähköverkon jännitteeseen. Pieniamplitudiset normaalisähköä kovasti suurempitaajuiset signaalit eivät häiritse normaaleita sähkönkulutuskojeita, mutta mahdollistavat teidonsiirron.

Muun muassa sähköverkkoa siirtotienään käyttävät sisäpuhelimet moduloivat puhesignaalin sähkäverkkoon tyypillisesti muutaman kymmenen kilohertsin taajuiseen kantoaaltoon, jonka toinen laite jossain toisessa johdossa demoduloi takaisin puheeksi.

Nykyään on käytössä monennäköisiä ns. kenttäväyläratkaisuja joilla hoidetaan periaatteessa sarjamuotoisena bittitason viestinä tiedon välitys laitteelta toiselle. Esimerkiksi Echelonin LON-väylässä, joka on tarkoitettu taloautomaatioon, on mahdollisuus tiedon siirtoon sähköverkkoa pitkin. Siinä data välitetään "paketteina" ja tuohon pakettiin voi tietysti pläjäyttää minkämoista bitti-informaatiota tykkää. Myös muita ratkaisuja on taatusti tarjolla, aina muutaman megabitin nopeuksisiin lähiverkkosovittimiin.

Jos haluat rakentaa itse jonkin hitaahkon ratkaisun, joka siirtää vain muutamaa bittiä tuossa sähköverkossa, niin eikähän se onnistu tietokoneiden välillä kun asennat sarjaporttiin erottimen ja modulaattori(n), joka tekee ykkösestä esim 1 kHz "häiriön" ja nollasta vaikka 2 kHz "häiriön", jotka sitten toisessa päässä otat vain vastaan. Tämä näin periaatteessa, käytännön ratkaisuissa yleensä käytetyt taajuudet ovat parista kilohertsistä sadan kilohertsin luokkaan saakka riippuen käytetystä tekniikasta ja käytetty modulointitapa voi olla tehokkaampi. Tällaisia systeemejä rakennettaessa on otettava huomioon monia turvallisuusteknisiä asioita ja voi olla että radiotaajuuksien kanssa voi tulla valituksia ja häiriöitä samassa verkossa oleville muille laitteille. Kodinkoneet nimittäin ovat todella harvoin suojattu jakeluverkon häiriöille radiopuolella.

Miten sähkölasku määräytyy ?

Aluksi vähän terminologiaa:

• Näennäisteho = virta x jännite, yksikkö VA (volttiampeeri)
• Pätöteho = virta x jännite x "voimakerroin", yksikkö W ("todellinen, hyötytyötä tekevä teho")
• Loisteho = näennäisteho - pätöteho, yksikkö VAr (kasvattaa voimansiirron häviöitä)

Sähkön suurkuluttajilta mitataan sekä pätö- että loisteho ja laskutetaan niiden mukana. Tämä siksi, että muuntajat sun muut on mitoitettava näennäistehon mukaan ja sähköverkossa tuotannon ja kulutuksen tulee olla tasapainossa sekä pätö- että loistehon osalta. Pienkuluttajia laskutetaan pelkän pätötehon mukaan, koska sähkömittarin hinta on tällöin paljon halvempi.

Voimakerroin on kosini virran ja jännitteen vaihe-erosta. Sähkömoottorit, purkauslamppujen kuristimet ym. teollisuudessa yleiset laitteet ovat induktiivista kuormaa ts. ne kuluttavat loistehoa. (Se, että induktiivinen kuorma kuluttaa loistehoa on ihan sopimuskysymys). Vastaava määrä loistehoa pitää tuottaa generaattoreilla tai rinnakkaiskondensaattoreilla, jotka voidaan sijoittaa lähelle loistehon kuluttajia, jolloin siirtohäviöt pienenevät. Rinnakkaiskondensaattoreitakaan ei saa olla liikaa, koska ylikompensointi on huomattavasti haitallisempaa kuin pieni alikompensointi (käytännössä pyritään yli 90 % kompensointiin, mutta ei liian lähelle 1:tä).

Miten sähkölaitteissa olevat häiriösuodattimet toimivat ?

Tyypillinen häiriösuodatin näyttää seuraavalle:

                              _____________
L o-------------------+---+--|_____________|--+------+------------ L out
                      |   |     L1            |      |         
                      |   |      ______       |      |          
                      |   |     /      \      |     ===         
                      |   |    /        \     |      | C3          
                     | |  |    |        |     |      |         
G o----              | | ===   \        /    ===     +------------ G
                     |_|  | C1  \      /      | C2   |              
                   R1 |   |      ------       |      | C4       
                      |   |                   |     ===          
                      |   |   _____________   |      |         
N o-------------------+---+--|_____________|--+------+------------ N out
                               L2

R1 = 470K (1W, 500V)
C1, C2 = 100nF (X)
C3, C4 = 4.7nF (Y)
L1, L2 = 0.7mH common mode

Kytkennässä olevat kelat ja kondensaattori muodostavat LC-suodattimen joka suodattaa korkeita taajuuksia. Näin radiotaajuiset häiriöt eivät pääse laitteeseen ja laittee muodostamat suuritaajuiset häiriöt eivät pääse sähköverkkoon. Tällaisia suodatinratkaisuja käytetään varsinkin sellaisissa laitteissa joissa on hakkuriteholähde (esimerkiksi tietokoneet). Käytännössä laitteissa olevat suodattimet ovat joko valmiita moduuleita (saatavana valmiiksi virtajohdon liittimillä varustettuna) tai sitten ne on kasattu erillisosista kytkennän piirilevylle (tyypillisesti näin on tehty hakkuriteholähteissä).

Mihin perustuu ylijännitesuojien toiminta ?

Ylijännitesuojan toiminta perustuu komponentteihin (varistori, kaasupurkaussuoja, jne.) , jotka rupeavat johtamaan kun pistorasian napojen välinen jännite nousee yli sallitun arvon ja näin "imevät" itseensä tuon ylijännitepulssin. Lisätietoa ja yhden laitteen kytkentäkaavio löytyy osoitteesta http://www.hut.fi/Misc/Electronics/docs/surge/surge_ac.html ja lisää aiheen linkkejä löytyy osoitteesta http://www.epanorama.net/links/wiring.html.

Mitä aurinkokennojen säätimet oikein tekevät ?

Minimissään säätimessä pitää olla kaksi perustoimintaa:

• 1) diodi, joka estää sähköä virtaamasta akusta takaisin kennoon (pimeässä)
• 2) latausvirran katkaisu, kun akun jännite nousee tappiin (noin 14 V lyijyakulle)

---

Tomi Engdahl <[email protected]>

Takaisin hakemistoon