Maadoitusmittaukset kaivoksen jakeluverkossa
Ojala, Eero (2016)
Ojala, Eero
Tampereen ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605147835
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605147835
Tiivistelmä
Työ toteutettiin Pyhäsalmi Mine Oy:n tehdaspalvelun sähkökunnossapidolle Pyhäsalmen kaivoksella. Työssä perehdyttiin maadoitusmittauksiin ja maadoitusten kuntotarkasteluun yhtiön jakeluverkossa. Työssä määritettiin yhtiön jakeluverkon maadoituksille soveltuvat mittaus- ja tarkastelutavat. Työssä myös tuotettiin suunnitelma maadoitusten kunnonvalvontaohjelmaan.
Pyhäsalmen kaivos on Suomen vanhin toiminnassa oleva kaivos. Kaivoksen jakeluverkolle on kertynyt ikää tähän mennessä paikoitellen yli 50 vuotta, joten maadoitusten oikeanlainen tarkastelu on tärkeää turvallisuuden ja laitteistojen toiminnan ylläpitämiseksi.
Työssä selvitettiin aluksi maadoitusten rakennetta, mittaustekniikoita sekä niiden toimintaa vian aikana. Tämän jälkeen perehdyttiin kaivosalueen sähköverkon ja maadoitusten rakenteeseen. Tietojen pohjalta suoritettiin koemittauksia, joiden perusteella havainnoitiin toimivimpia tekniikoita ja mittausten luotettavuuksia. Tarkasteluun otettiin muutamia kohteita erityyppisistä ympäristöistä. Mittausten perusteella maadoituksille määriteltiin kohdetyyppeihin soveltuvat mittaustavat ja tarkasteltiin maadoitusten toimintaa. Työssä pohdittiin myös maadoituksille tehtäviä parannustoimenpiteitä.
Mittausmenetelmiksi valittiin käännepiste- ja silmukkamittausmenetelmät. Koemittauksien perusteella todettiin, että silmukkamittaus toimii parhaiten verkkomaisten maadoitusjärjestelmien yhdysjohdinten tarkastuksissa. Käännepistemittauksen todettiin toimivan parhaiten säteittäisemmissä maadoitusjärjestelmissä yksittäisten muuntamoiden maadoitusjärjestelmiä ja -elektrodeja mitattaessa. Molemmissa mittausmenetelmissä on useita tekijöitä, jotka vaikuttavat saatavan mittaustuloksen luotettavuuteen merkittävästi. Käännepistemenetelmän todettiin toimivan hyvin myös kaivoksessa lujitepulttien avulla mitattaessa.
Jakeluverkon ikä ja ympäristö toivat omat haasteensa mittausten toteuttamiseen ja maadoitusten toiminnan tarkasteluun. Työssä käytettiin osin arvioituja suureita, mutta ne määritettiin siten, että laskennasta saatava tulos ei ollut liian optimistinen. Työn pohjalta on ajatuksena tuottaa tarkempi kunnossapito-ohjeistus yhtiön tietojärjestelmään. Maadoitusvastusmittausten tuloksia voitaisiin vertailla myös maan ominaisvastusmittauksilla määritettyihin arvoihin. Tällöin mittausten todellisia luotettavuuksia voitaisiin havainnoida paremmin.
Pyhäsalmen kaivos on Suomen vanhin toiminnassa oleva kaivos. Kaivoksen jakeluverkolle on kertynyt ikää tähän mennessä paikoitellen yli 50 vuotta, joten maadoitusten oikeanlainen tarkastelu on tärkeää turvallisuuden ja laitteistojen toiminnan ylläpitämiseksi.
Työssä selvitettiin aluksi maadoitusten rakennetta, mittaustekniikoita sekä niiden toimintaa vian aikana. Tämän jälkeen perehdyttiin kaivosalueen sähköverkon ja maadoitusten rakenteeseen. Tietojen pohjalta suoritettiin koemittauksia, joiden perusteella havainnoitiin toimivimpia tekniikoita ja mittausten luotettavuuksia. Tarkasteluun otettiin muutamia kohteita erityyppisistä ympäristöistä. Mittausten perusteella maadoituksille määriteltiin kohdetyyppeihin soveltuvat mittaustavat ja tarkasteltiin maadoitusten toimintaa. Työssä pohdittiin myös maadoituksille tehtäviä parannustoimenpiteitä.
Mittausmenetelmiksi valittiin käännepiste- ja silmukkamittausmenetelmät. Koemittauksien perusteella todettiin, että silmukkamittaus toimii parhaiten verkkomaisten maadoitusjärjestelmien yhdysjohdinten tarkastuksissa. Käännepistemittauksen todettiin toimivan parhaiten säteittäisemmissä maadoitusjärjestelmissä yksittäisten muuntamoiden maadoitusjärjestelmiä ja -elektrodeja mitattaessa. Molemmissa mittausmenetelmissä on useita tekijöitä, jotka vaikuttavat saatavan mittaustuloksen luotettavuuteen merkittävästi. Käännepistemenetelmän todettiin toimivan hyvin myös kaivoksessa lujitepulttien avulla mitattaessa.
Jakeluverkon ikä ja ympäristö toivat omat haasteensa mittausten toteuttamiseen ja maadoitusten toiminnan tarkasteluun. Työssä käytettiin osin arvioituja suureita, mutta ne määritettiin siten, että laskennasta saatava tulos ei ollut liian optimistinen. Työn pohjalta on ajatuksena tuottaa tarkempi kunnossapito-ohjeistus yhtiön tietojärjestelmään. Maadoitusvastusmittausten tuloksia voitaisiin vertailla myös maan ominaisvastusmittauksilla määritettyihin arvoihin. Tällöin mittausten todellisia luotettavuuksia voitaisiin havainnoida paremmin.