Sähkötyöt

Johdanto

Varavoimakone

Sähköturvallisuus

Sähkötapaturmat, sähköiskut, sähköpalot. Osaamaton ja huolimaton asennus ja huolto.

• Käytä ainoastaan kunnossa olevia sähkölaitteita! Vähintään aistinvarainen tarkastus. Automaattisuojat tulee testata säännöllisesti. Lue käyttö- ja huolto-ohjeet! Työskentele työpareittain.
• Huomioi olosuhteet, käyttölämpötila (pakkanen), kosteus jne.
• Poikkeava haju, valo (esim. kirkastuminen/himmentyminen), ääni, lämpö, vaiheiden puuttuminen, jännitteen muutos, taajuuden muutos tai sähköisku ovat merkkejä epänormaalista laitteen tai sähköverkon toiminnasta.
• Havaittaessa laitteessa poikkeavaa toimintaa: Kytke jännitteettömäksi (esim. pistotulppa irti, pääkytkin 0-asentoon, sammuttamalla varavoimakone). Estä laitteen kytkentä uudelleen päälle. Älä yritä kytkeä uudelleen esimerkiksi toistamalla käynnistystä.
• Nollavika: Nollajohdin on poikki, jolloin paluuvirta kulkee maadoitusten kautta. Sähkölaite ei toimi normaalisti, esim. lamppujen kirkkaus ja moottorin käynti. Merkittävä vaara sähköiskulle, tulipalolle tai muulle vauriolle. Kytke heti sähköt pois!
• Ota huomioon ukkonen ja salamaniskut. Salama iskee useammin johonkin korkeaan, kuten mastoon tai puuhun.
• Sähkölaitetta kosketettaessa vähän kostutetuilla sormenpäiden ulkopinnalla ensin näppääminen on turvallisempaa kuin tarttumalla, jolloin ei tapahdu sormien kouristumista sähkölaitteeseen kiinni.
• Osuttaessa maakaapeliin: "Poistu välittömästi kaapelin vauriokohdasta tasajalkaa hyppien tai loikkien siten, että vain toinen jalka on kerrallaan maassa. Vaurioituneessa kaapelissa voi olla jännite, tai siihen voi tulla jännite uudelleen. [1]"
• Osuttaessa työkoneella johtoon: "Yritä ajaa työkone irti sähköjohdosta. Jos työkone syttyy tuleen tai renkaat savuavat, hyppää työkoneesta ulos tasajalkaa. Poistu työkoneen läheisyydestä tasajalkaa hyppien tai loikkien niin, että vain toinen jalka on kerrallaan maassa. Älä kosketa työkonetta ja maata yhtä aikaa. [2]"

Hengenvaara-esite

Turvallinen toiminta -esitys

Ensiapu

1. Onko henkilö kiinni virtapiirissä? Vaihtovirrasta ei välttämättä pysty itse irtautumaan.
2. Onko kyse suurjännitetapaturmasta? Älä mene lähelle ennen virran katkaisua.
3. Vaarannatko itsesi?
4. Katkaise nopeasti virta.
   1. Vaihtoehtoisesti irrota henkilö kuivalla eristävällä välineellä (kuiva lauta, naru, vaate).
5. 112, anna ensiapua, lääkäriin (EKG).

Yleismittari (multimeter)

• 200 mA = 0,2 A. 20 mA = 0,02 A. 200 µ = 0,0002 A.
• A mittaa virtaa virtaa.
• yleismittarin sisällä on ampeeriin liittyen pieni sulake, esimerkiksi fyysiseltä kooltaan 5x20 mm ja arvoltaan 0,5 A 250 V. Jos mittaria käyttää väärin, tämä sulake palaa ja ampeerimittaus ei tietystikään toimi tällöin. Näkyy vain nollia.
• esimerkiksi 12 V järjestelmässä toimivassa autossa käännä mittari asentoon 200 mA ja työnnä mittarin teräväpiikkiset kärjet esimerkiksi nykyaikaisen sulakkeen päällä näkyviin metallisiin pintoihin. Jos sulakkeen läpi kulkee virtaa, näkyy arvo mittarissa. Jos auto on esimerkiksi sammuksissa, niin saattaa näkyä joku todella pieni arvo hetken ja sitten nollaantua. 12 V:n akussa 11 V on jo tyhjä akku.
• jos auton akku esimerkiksi tyhjenee itsestään, jossain on vuoto ja sen voi etsiä juuri tällä tavoin käymällä kaikki auton sulakkeet läpi. Niitä voi olla eri puolilla autoa.

Sähköstä

Sähkövirta jaetaan tasavirtaan (DC, Direct Current) ja vaihtovirtaan (AC, Alternative Current). Tasavirrassa on plus (+) ja minus (–). Vaihtovirrassa nolla ja vaihe. Tasavirtaa käytetään varavoimakoneen moottorissa itsessään, sen akuissa ja esimerkiksi taskulampuissa. Vaihtovirta saadaan sähköverkosta tai sitä tuotetaan varavoimakoneella tai invertterillä (vaihtosuuntaaja) eli jännitteen muuntajalla.

• Jännite (yksikkö voltti V, tunnus U). Millä jännitteellä sähkölaite toimii.
• Virta (yksikkö ampeeri A, tunnus I). Miten paljon sähkölaite kuluttaa virtaa. Mitä suurempi virta, sitä suurempi tehonkulutus.
• Teho (pätöteho, yksikkö watti W, tunnus P), ilmoitetaan myös kilovolttiampeereina (kVA). Tehon on oltava moottoreiden osalta riittävä, n. 20 % suurempi. Kuinka paljon laite kuluttaa tehoa.
• Energia (yksikkö kWh, tunnus E). Sähkönkulutus. 1000 wattinen sähkölämmitin kuluttaa 1 tunnissa 1 kWh.
• Resistanssi (yksikkö ohmi Ω, tunnus R). Vaihtosähkön 1-vaihevirta (valovirta, seinävirta, 1 ~) on jännitteeltään 230 V. Vaihtosähkön 3-vaihehevirta (kolmivaihevirta, voimavirta, 3 ~) on jännitteeltään 360 V. Tavoitteena on mahollisimman vähäinen resistanssi (kuorma). Jännite ja piirin resistanssi vaikuttavat virran suuruuteen.
  • 3-vaiheinen: Vanha L1, L2, L3. Uusi L1, L2, L3, 0, PEM-suojamaa.
    • 0: sininen
• Suojamaadoitus: Sähkölaitteen runko ja kosketukselle avoimet metallit on yhdistetty maaperään. Maadoitusjohdin on virraton normaalitilassa. Sähkölaitteiden rungot ovat vapaita jännite-eroista (potentiaalintasaus). Sähkölaitteen eristysvika synnyttää maahan sellaisen virran, että sulake palaa tai johdonsuojakatkaisija katkaise jännitteen.
  • Kelta-vihreä ("KeVi") johto aina tai paljaspintainen kuparijohdin. Esim. tiskipöytä.
  • Suojamaadoistusjohdin (PE).
• Sarjaankytkentä: peräkkäin kytketyt virtapiirin osat -> kaikille osille sama virta.
• Rinnankytkentä: rinnakkain kytketyt virtapiirin osat -> kaikille osille sama jännite.
• Taajuus (Hz): Eurooppa 50 Hz, Yhdysvallat 60 Hz. Taajuus tulee olla kunnossa! Pysyttävä n. 50 Hz. Vaihtovirrassa virta ja jännite vaihtelevat. Kuormituksen lisääntyessä alenee. Oikosulkumoottorit 4–7 * I_n. Moottori ja isot muuntajat, käynnistyspiikki.
• Sähkölaitteen tyyppikilpi
  • CE-merkintä: Täyttää EU-direktiivien vaatimukset.
  • FI-merkki: Sähkölaitteen tarkastusmerkki.
  • MALLI (model.), V, KW, A, MPa, kg

Kotelointiluokka (IP-luokitus)

Käyttö sallittu luokan mukaisissa olosuhteissa. Ulkona vähintään IP34, mielellään IP44; märkätilassa IP44; vedessä IP68. Räjähdysvaarallinen EX-luokiteltu tila (ATEX).

• Muodostuu kahdesta numerosta (IP66) tai kirjaimesta ja numerosta (IPX4, roiskeenpitävä).

IP-luokitus

Numero	Kosketussuojaus/pölytiiveys	Vesisuojaus
0	avoin rakenne	avoin rakenne
1	kosketussuojattu nyrkiltä	tippuvedenpitävä
2	kosketussuojattu sormelta	tippuvedenpitävä, kotelo 15° kulmassa
3	kosketussuojattu työkaluilta	sateenpitävä
4	kosketussuojattu langalta	roiskeenpitävä
5	pölynsuojainen	suihkuvedenpitävä
6	pölynpitävä	suojattu voimakkaalta vesisuihkulta
7		suojattu lyhytaikaiselta veteen upottamiselta
8		kestää pysyvän upotuksen

Vikasuojaus

Johtava osa ei saa tulla vaarallisen jännitteiseksi vaan osan vikaantuessa, jokin suoja kytkee jännitteen pois.

• Vikavirtasuoja suojaa sähköiskulta käyttäjän koskettaessa laitteen jännitteistä osaa. Laitteen runko ei tällöin muutu jännitteelliseksi. Vikavirtasuoja mittaa lähtevää ja palaavaa virtaa ja virran poiketessa toisistaan katkaisee virtapiirin. Edellyttää suojamaadoitusta (kevi). 0 ja vaiheen oikosulussa vikavirtasuoja ei toimi.
• Suojamaadoitus on tärkeä osa sitä edellyttävän varavoimakoneen turvallista käyttöä. Maadoitetussa varavoimakoneessa voidaan käyttää vikavirtasuojaa, joka on varavoimakoneessa itsessään tai kaapeliin liitettävä siirrettävää vikavirtasuojaa. Siirrettävä vikavirtasuoja soveltuu myös liitettäessä sähkölaite esim. vikavirtasuojaamattoman rakennuksen pistorasiaan.
  • Koestetaan sähköverkkoon kytkettynä vikavirtasuojan testipainiketta painamalla ja palautetaan testin jälkeen toiminta-asentoon. Testipainiketta painamalla vikavirtasuoan tulee laueta. Käytettäessä 1-vaiheista syöttöä, 3-vaiheinen vikavirtasuoja ei mahdollisesti laukea testipainikkeesta.
• Oikosulkusuojaus ja ylikuormitussuojaus sulakkeilla. Oikosulku aiheutuu 0 ja yhden tai useamman vaiheen osuessa yhteen ilman kuormaa. Oikosulkusuojaus rajoittaa oikosulun kestoa laukeamalla nopeasti. Johtaa esimerkiksi ihmisestä maahan.
• Varavoimakoneen liian pitkä kaapeli ei välttämättä laukaise johdonsuojaa asianmukaisesti!

Jos epäily, niin heti sähköt pois ja yhteys sähköverkkoyhtiön vikapäivystykseen tai muuhun sähköalan ammattilaiseen!

Sulake

SULAKERASIAKUVA TÄHÄN Kuvassa 1-vaihevirran sulakkeita.

Ylikuormitukssuojuksessa käytetään sulaketta, joka pysäyttää virran kohotessa liiaksi virran kulkemisen. Esimerkiksi auton sähkölaitteista rakennusten sulakkeisiin.

Sulakkeet

Nimellisvirta	Sallittu kuormitus	Tunnusväri
6 A	1 380 VA	vihreä
10 A	2 300 VA	punainen
16 A	3 680 VA	harmaa
20 A	4 600 VA	sininen
25 A	5 750 VA	keltainen
35 A	8 050 VA	musta
50 A	11 500 VA	valkoinen
63 A	14 490 VA	kupari

• Yksivaihevirran sulake: Sulakkeen tarkoitus on suojata johtimia ja laitteita. Laitteen häiriössä tai muusta syystä sähköjärjestelmän kuormittuessa liikaa, sulake ”palaa” ja virrantulo laitteeseen katkeaa. Sulake siis kestää kyseiselle sulakkeelle enintään sallitun kuormituksen, joka ilmaistaan mittayksiköllä VA. Esim. 2 300 VA = 10 x 230.
  • Tulppasulake muodostuu ryhmäkeskuksen sulaketaulussa varokekotelosta, pohjakoskettimesta, sulakkeesta ja kierrekannesta. Sulakkeen kapea kärki ei sovi kooltaan pienempään pohjakoskettimeen, joten tämä estää liian suuren sulakekoon käyttämisen. Sulakkeen koko määräytyy laitteen virrantarpeen määrän mukaan. Tavallisimmat sulakkeiden nimellisvirrat ovat 6 A (vihreä), 10 A (punainen), 16 A (harmaa), 20 A (sininen), 25 A (keltainen), 35 A (musta), 50 A (valkoinen) ja 63 A (kupari). Sulakkeen koko selviää sen kyljestä ja tunnusvärinapin väristä. Lisäksi sulakkeet jaetaan nopeisiin ja hitaisiin (etana–kuvake). Tavanomaisen sulakkeen palaessa, sen kannassa oleva tunnusvärinappi irtoaa ja sulake on käyttökelvoton. Palaneen sulakkeen voi nähdä kierrekannen pienen ikkunan läpi. Joskus paikallaan olevasta tunnusvärinapista huolimatta sulake voi olla palanut. Vanha sulake irrotetaan ja uusi sulake asennetaan varokekotelosta sulakkeen kierrekannessa! Sulaketta kierrettäessä toinen käsi pidetään selän takana. Sulake kierretään napakasti kiinni, ei ylikiristetä. Sulake vaihdetaan lähtökohtaisesti virrattomana eli ilman kuormitusta. 6, 10, 16, 20 ja 25 A -sulakkeet voidaan kuitenkin vaihtaa virrallisina. Virrallisena vaihdettaessa syntyvä valokaari viottaa pysyvästi pohjakosketinta ja se johtaa heikommin ja vastus muodostaa normaalia enemmän lämpöä.
  • Automaattisulakkeessa (johdonsuojakatkaisija) on painike, joka laukeaa ylikuormituksesta ja voidaan palauttaa takaisin vaihtamatta sulaketta.
• Kahvasulake: Ammattilainen vaihtaa.

Kaapeli (johto, johdin)

Sähköjohto muodostuu johdinta suojaavasta eristeestä (vaippa) ja sen sisällä olevasta johtimesta, joka on esimerkiksi kuparia tai alumiinia.

• Kaapelin poikkipintoja eli poikkinpinta-ala mm2: 1,5 mm², 2,5 mm² ... Vähintään 1,5 mm².
• Perussääntönä 16 A sulake edellyttää 2,5 mm² poikkipintaista kaapelia. Näin varmistetaan oikosulkuvirran nouseminen riittävän suureksi suojalaitteen / sulakkeen laukaisemiseksi.
• Pitkä johto ja yhtä lailla ohut johto vastustavat enemmän sähkövirran kulkua kuin lyhyt ja paksu.
• Varavoimakoneiden kaapeleiden ja osien suojaluokka vähintään IPX4.
• Kaapelit suunnitellaan kulkemaan niin, ettei ne joudu mekaaniselle rasitukselle alttiiksi.
• 3-vaiheinen kaapeli sisältää 5 kaapelia.
• Tarkista kaapelin vaipan (ulkokuoren) eheys. Kaapelin säikeiden tulee olla ehjiä.

Pistotulppa, pistorasia

• I-luokan suojamaadoitettu pistorasia (suko, schuko): Suojamaadoitus. Varavoimakoneissa käytetään aina I-luokan suoojamaadoitettuja pistotulppia ja pistorasioita.
• Europistorasia: Suojamaadoittamattomaan pistorasiaan voidaan liittää 3 pistotulppaa.
• 0-luokan suojamaadoittamaton pistorasia: Pistotulppa on pyöreä. Asennus rakennuksiin päättynyt vuonna 1997. Vanhoja laitteita 0-luokan pistotulpalla on yhä varsin paljon. 0-luokan pistotulppaa ei saa loveta sopimaan I-luokan suojamaadoitettuun pistorasiaan. I-luokan pistotulppaa ei saa kytkeä 0-luokan suojamaadoittamattomaan pistorasiaan.
• 3-vaiheinen pistorasia:
• II-luokan sähkölaite: Laitteessa kaksoiseristys eli peruseristys + lisäeristys. Esim. partakone. Ei suojamaadoitusta. II-luokan täysprofiilipistotulppa voidaan kytkeä 1-luokan suojamaadoitettuun pistorasiaan.
• III-luokan sähkölaite: Esim. matkapuhelimen laturi.
• Jatkojohtoja (jatkoja) ulkona käytettäessä mielellään maasta irti suojaten näin valumavesiltä. Tarkista pistotulpan ja pistorasian eheys ja suojakansien toimivuus.

Adapteri

• 1-vaiheinen 3-napainen (CEE17) pistotulppa. 3-vaiheinen 5-napainen (CEE17) pistotulppa. => ei tule muuntaa suko-pistorasiaan ilman vikavirtasuojaa.

Keskukset

Kiinteät sähkökeskukset, siirrettävät sähkökeskukset.

• Tarkista keskusten eheys ja suojakansien toimivuus ja kaapeliliitännän holkkitiiviste.
• Sijoitetaan irti maasta tai korkeammalle kohdalle.

Sähkögeneraattori

Sähkömoottorit jaetaan yksivaihe- ja kolmivaihemoottoreihin, joista jälkimmäisistä yleinen on oikosulkumoottori. Oikosulkumoottorin tyyppikilvessä on merkintöjä, esimerkiksi kolmivaihemoottori (3 ~), jaksoluku (f=50), teho (2.2 kW), jatkuvaan käyttöön (Cont), pyöriminen kumpaankin suuntaan (kaksi kaarevaa nuolta), kierrosluku (1400 r/min), laakereiden tyyppi ja suojaus (SKF 6206/C3), moottorin paino (34 kg).

• Kumpaankin suuntaan pyörivä kolmivaihesähkömoottori voi pyöriä väärään suuntaan kytkettäessä se toiseen pistorasiaan tai kytkettäessä. Tällöin esimerkiksi puhallin voi pyöriä väärään suuntaan.
• Suorakäyntinen oikosulkumoottori käynnistetään napista painamalla. Yli 3 kW:n tehoiset moottorit yleensä tähti–kolmio–käynnistimellä.

Sähköverkko

Kiinteä sähköverkko, varavoimakoneen tuottama sähköverkko, kenttäsähköverkko. Kiinteistösähköjärjestelmä.

Kenttäsähköverkko

• Rakennetaan jännitteettömänä. Suunnittele varavoimakoneiden, keskusten ja kaapeleiden sijainti kohtiin, jossa siihen kohdistuu mahdollisimman vähän erilaisia ulkoisia rasituksia ja samoin, että verkko ei häiritse varsinaista toimintaa.
• Kulku-uran ylityksessä käytetään esimerkiksi lankkuja kaapelin ympärillä koko matkalta. Ripustettaessa vähintään 5 m korkeuteen merkittynä. Yleensä kenttäsähköverkossa käytettävät osat eivät ole vedenpitäviä.
• Maakaapelia esiin kaivettaessa, paikantamisen jälkeen, se kaivetaan esillen käsikaivuna.
• Kaapelit lämpiävät, painuvat lumeen ja jäätyvät eli pyritään pitämään irti lumesta ja jäästä. Huomioi erityisjärjestelyt, jos kaapeleita vedetään rakenteisiin, jotka johtavat sähköä.
• Tarkista verkko vähintään päivittäin ja pidä sitä jatkuvasti silmällä.
• Huomioi turvaetäisyys sähkönsiirto- ja jakeluverkosta sekä selvitä maakaapelien sijainti. Hanki kaapelikartta. Ota huomioon myös muiden rakenteiden sijaintia suunniteltaessa ja koneiden käyttöön liittyen. Kone, kuorma, taakka tms. ei saa alittaa turvaetäisyyksiä! Sähkö voi hypätä!

Turvaetäisyys

Jännite (V)	varoetäisyys (m)	varoetäisyys (m)	varoetäisyys (m)
	avojohto	avojohto	riippujohto
	alla	sivulla	sivulla
0,4 kV	2	2	0,5 **
20 kV	2	3	1,5
110 kV	3	5	-
220 kV	4	5	-
400 kV	5	5	-

• Koskee myös 1 kV riippujohtoja
• 1 kV = 1000 V
• 0,4 kV = pienjännitejohto (tavanomainen ilmajohto). 20 kV = keskijännitejohto (kolme erillistä paljasta johtoa). 110 kV = voimajohto (isot korkeat voimalinjat).

• Työkoneilla työskenneltäessä pylväs- ja harusrakenteiden läheisyydessä, turvaetäisyys keski- ja pienjännitejohdoissa on 1 m ja voimajohdoissa 3 m.

Lähde Turvallisuus sähköjohtojen läheisyydessä

Vianetsintä

Sähkömoottorin ylikuormittuessa se kuumenee ja usein haisee poikkeuksellisesti ja sähkömoottori voi myös hurista ilman että se ei lähde käyntiin. Usein seurauksena on sulakkeen palaminen tai automaattisulakkeen laukeaminen. Toimimattoman laitteen vianetsintää voi aloittaa esimerkiksi sulakkeen tarkistamisesta, laitteesta irronneista johdoista. Kannattaa myös tarkistaa, onko laite, jota sähkömoottori pyörittää jumissa pyörittämällä sitä (työturvallisuus!). Harvinaisempia vikoja voivat olla moottorin palaminen, vioittuneet moottorin laakerit, johdon katkeaminen sen kuoren sisältä tai viallisesta käynnistyskytkimestä.

Valaistus

Loistelamppu

Loistelamppu (loistevalaisin) sisältää sekä loistelampun ja sytyttimen. Kumpikin voivat olla viallisia. Sytyttimiä on erilaisia. Loistelamppu vaihdetaan kääntämällä sitä pituusakselinsa ympäri 90 astetta ja kevyesti vetämällä irti. Kiinnittäminen tapahtuu päinvastoin.

Mikrokytkin

Mikrokytkimiä käytetään väestönsuojassa usein paine- ja kaasutiiviissä ovissa ja venttiileissä. Niistä johtaa sähköjohto näyttötauluun, jolloin kohteen tila nähdään valvomossa.