Liittymisjohdolle sallitaan erilaisia suojausmenettelyjä. Niitä hyödyntämällä päästään riittävään turvallisuustasoon myös haja-asutusalueilla, joilla sähkön pienjännitejakeluissa on vähän väliä haasteita.
Haja-asutusalueiden sähkön pienjännitejakelut osoittautuvat jatkuvasti ongelmallisiksi. Joskus toimitusvarmuuden takia ja säännöllisesti myös sähköturvallisuuden kannalta: jakeluverkon teho voi olla varsin rajallinen ja suojauksia ei saada luotettavasti toimimaan heikoissa verkoissa.
Ongelmat alkavat jo liittymisjohdosta lähtien, puhumattakaan liittymispisteen jälkeisistä asennuksista. Liittymisjohdolle sallitaan kuitenkin erilaisia suojausmenettelyjä, joita hyödyntämällä päästään riittävään turvallisuustasoon.
Pienjännitesähköasennusten standardisarjassa SFS 6000 on jakeluverkoille ja niiden kaltaisille jakeluille oma osansa: SFS 6000-8-801. Osaa voidaan soveltaa vain liittymispisteelle asti eli esimerkiksi muuntajan lähtöliittimistä kiinteistön pääkatkaisijalle tai pääsulakkeille asti.
Näille asennuksille annetaan normaaleista rakennusten sähköasennuksien vaatimuksista poikkeavia ja jossain määrin lievempiä määräyksiä jakeluverkkojen erityispiirteiden johdosta. Huomionarvoista on, ettei jakeluverkkojen suhteen tarvitse huomioida maallikkoturvallisuutta samalla tavalla, kuin esimerkiksi rakennusten sisällä.
Kyseisessä standardin osassa liittymisjohdon suojaukselle annetaan kolme erilaista menetelmää, riippuen miten liittymisjohdon oikosulku- ja vikasuojaus saadaan toteutettua, eli käytännössä miten oikosulkuvirrat liittymässä riittävät ja miten liittymisjohdot saadaan mekaanisesti suojattua. Lisäksi on huomioitava rakennustuoteasetuksen (CPR) mukaiset vaatimukset, jotka edellyttävät vähintään Eca-luokan kaapeleiden käyttämistä rakennusten sisällä.
Rakennusten ulkopuolisissa jakeluverkoissa voidaan käyttää luokittelemattomia tai Fca-luokan kaapeleita ja mikäli liittymisjohto rakennetaan tällaisella, on huomioitava sen palosuojaus rakennuksen sisällä.
Vikasuojaus ja oikosulkuvirta
Lähtökohtaisesti uudet jakelut ja liittymät tulee suunnitella siten, että liittymän sähköasennusten vikasuojaus voidaan toteuttaa syötön automaattisella poiskytkennällä ylivirtasuojien avulla.
Vaatimus tarkoittaa siis yleensä korkeintaan 5 sekunnin vianpoiskytkentäaikaa keskusten välisille pääjohdoille sekä muille suurivirtaisille ryhmäjohdoille ja 0,4 sekunnin poiskytkentäaikaa pienemmille ryhmäjohdoille. Tämän johdosta esimerkiksi 25 A liittymän päävarokkeilla tulisi olla vähintään 250 A oikosulkuvirtaa, jotta kohtuulliset ryhmäjohtopituudet huomioiden saadaan myös ryhmäjohtojen ylivirtasuojilla vikasuojaukset toimimaan vaaditusti.
Jos edellistä vaatimusta ei pystytä kohtuudella noudattamaan, esimerkiksi 25 A liittymälle 180 A suuruinen pienin oikosulkuvirta liittymispisteellä riittää näissä poikkeustapauksissa.
250 A oikosulkuvirta liittymässä riittää normaalisti rakennusten sisällä käytettyjen C-käyrän 16 A johdonsuojakatkaisijoiden 0,4 sekunnin 200 A oikosulkuvirran vaatimuksen toteuttamiseen, mutta 180 A liittymän oikosulkuvirralla jouduttaisiin käyttämään jo B-käyrän johdonsuojakatkaisijoita tai esimerkiksi vikavirtasuojia vikasuojaukseen.
Uusia sähköliittymiä rakennetaan kuitenkin myös vanhojen jakeluverkkojen alueelle, jolloin jakeluverkon rakenteesta, tehosta ja suojausten toteutuksesta riippuen voidaan oikosulkusuojauksessa joutua käyttämään erilaisia menetelmiä.
Suojaukseen esitellään standardissa kolme tapaa
Liittymisjohdon suojaamiseen oikosululta annetaan SFS 6000-8-801 standardissa kolme eri menetelmää, joista lähtökohtaisesti käytetään 1. menetelmää ja edetään seuraaviin menetelmiin tarvittaessa. Käytännössä asian ratkaisee se riittääkö oikosulkuvirta vai ei ja saadaanko liittymisjohto mekaanisesti suojattua:
- Syötön alussa olevilla ylivirtasuojilla oikosulku (= vika TN-C -jakelussa) kytketään pois 5 sekunnissa. Tarkastelu tehdään normaalien 5 sekunnin poiskytkentätaulukoiden mukaan, eli lasketaan paljonko oikosulkuvirran minimiarvo on pääkeskuksella ja tarkastetaan, että alkupään suojalaite toimii 5 sekunnissa minimivirralla. Muita menettelyjä ei vaadita.
- Syötön alussa olevat ylivirtasuojat eivät toteuta oikosulkusuojausta (ja vikasuojausta) 5 sekunnissa: liittymisjohto asennetaan koko matkaltaan palonkestävästi esimerkiksi maahan asennettuna kaapelina, kivirakenteen sisään tai palamattomalle alustalle asennettuun SFS-EN 61386 mukaiseen lujuusluokan 4 metalliputkeen. Kaapelin lähellä ei osaa olla muita kaapeleita tai mitään palavaa materiaalia. Vikasuojauksen kannalta oikosulkuvirtaa pääkeskuksella täytyy olla alkupään gG-sulakkeiden kannalta vikasuojausta varten vähintään taulukon 1 mukaisesti. Lisäksi on huomioitava kaapelin oikosulkusuojaus, jolloin alkupään sulakkeiden valinnassa täytyy huomioida myös sulakkeen maksimikoko suhteessa johdinpoikkipinta-alaan taulukon 2 neljännen sarakkeen mukaan. Liittymisjohdon loppupäähän asennetaan ylivirtasuojat, yleensä liittymän pääsulakkeet, joilla liittymisjohto suojataan ylikuormitukselta.
- Jos 1. ja 2. menetelmän vaatimuksia ei voida noudattaa, esimerkiksi kaapelia ei saada asennettua palonkestävästi tai pienimmätkään oikosulkuvirtavaatimukset eivät toteudu, voidaan toimia seuraavasti:
- Liittymisjohdon poikkipinta-ala vähintään 10 mm2 kuparia tai 16 mm2 alumiinia ja johdon loppupäässä on ylikuormitussuojat (pääsulakkeet)
- Liittymisjohdon pituus rajoitetaan mahdollisimman lyhyeksi rakennuksen ulkoseinällä ja sisäpuolella.
- Läpivienti rakennukseen tehdään palonkestävästi 2. menetelmän periaatteiden mukaisesti. Läpiviennin tulee olla tarkistettavissa.
- Liittymiskaapeli suojataan rakennuksen sisällä mekaaniselta vaurioitumiselta, esimerkiksi asentamalla lujuusluokan 4 putkeen tai sijoittamalla lukittavaan jakokeskushuoneeseen tai -komeroon. • Jos liittymiskaapelia joudutaan asentamaan rakennuksen sisällä, se suojataan siten, ettei siitä aiheudu palovaaraa tai oikosulkuvaaraa 2. menetelmän palonkestävän asennustavan mukaisesti. • Harkinnan mukaan voidaan käyttää taulukon 2 kolmannessa sarakkeessa määriteltyjä sulakkeita oikosulkusuojaukseen yksinään. Harkinnassa on otettava huomioon mekaanisten suojausten riittävyys ja sen myötä sähköiskun vaaran todennäköisyys.
Palosuojauksen kannalta on myös olennaista huomioida se, että rakennusten kaapeleilta vaaditaan rakennustuoteasetuksen (CPR) noudattamista. Palosuojauksen kannalta erityistoimenpiteisiin täytyy ryhtyä jos liittymiskaapeli on CPR-asetuksen mukaan luokittelematon tai ei täytä rakennuksissa vaadittua vähimmäisluokkaa Eca, jolloin puhutaan Fca-luokan kaapelista.
Tällöin kaapeli tulee asentaa omaan palo-osastoon esimerkiksi jakokeskustilaan. Muissa palo-osastoissa kaapelin pituus saa olla korkeintaan viisi metriä. Tämä vaatimus on vaikea toteuttaa, jos esimerkiksi pääkeskus sijaitsee muualla kuin rakennuksen ulkoseinällä.
Matti Orrberg, teksti ja kuvat
Kirjoittaja on Sähköinfo oy:n tekninen asiantuntija.
