Yliaaltojen muodostuminen ja niistä aiheutuvat haitat

Abstract

Opinäytetyön tarkoituksena oli selvittää ja korjata kauppakeskuksessa olevan virtakiskojärjestelmän meluhaitta. Työ alkoi jakelujärjestelmän ominaisuuksien selvittämisestä sekä laaja-alaisista mittauksista jakelukiskon kulutuspisteissä sekä pääkeskuksella jakelukiskon syöttöpisteessä. Mittaustulosten tulkinnan jälkeen otin yhteyttä jakelukiskon valmistajaan, joka ilmoitti melun olevan samaa luokkaa heidän laboratoriossa saamien tulosten kanssa. Valmistajalta sain ohjeita meluhaitan poistamiseen. Melun syyksi ilmeni suuri määrä kolmatta yliaaltoa kiskon alkupäässä. Tämän jälkeen perehdyin kolmannen yliallon muodostumiseen ja sitä tuottaviin komponentteihin ja laitteisiin. Koska yliaaltojen lähteitä ei ollut mahdollista poistaa tai vaihtaa toisiin, jäi jäljelle kaksi vaihtoehtoa: joko suodattaa yliaallot ennen kuin ne päätyvät jakelukiskoon tai muuttaa mekaanisesti jakelukiskon rakenne. Selvitettäessä suodattimien tarve sekä hinnat päädyimme tilaajan kanssa ratkaisuun, jossa muutimme jakelukiskon rakenteen siten, että kiskon meluisan alkupään kuormaa vähennetään jakamalla kisko kahdeksi noin yhtä suureksi osaksi. Korjaustyön toteutimme kahdessa osassa. Ensin vedimme uuden kaapelin kiskon alkupäästä kiskon puoleen väliin. Valmistelimme syötön haaroitukseen käytettävän katujakokaapin sekä päätimme uudet kaapelit siihen. Varsinaisen muutoksen jouduimme tekemään yöllä, koska kauppakeskus on avoinna joka päivä. Vaikkei itse yliaaltoja aiheuttaville komponenteille ei tehty muutoksia eikä tarkoitukseen soveltuvia suodattimia valittukaan mukaan korjaustyöhön, lopputulos saavutti tavoitteen meluntuoton lakattua. Lisäksi työn suunnitteluvaihe perehdytti minut hyvin sähköverkon häiriöihin, yliaaltoihin sekä energia-analysaattorin käyttöön ja mittausten analysointiin.

Goal of my thesis was to investigate and fix the mall busbar system noise problem. Work began settling the distribution system characteristics, as well as wide range measurements of the distribution of the rail consumption points as well as the main hub of the distribution of the rail supply point. After the interpretation of measurement results, I contacted the busbar manufacturer which announced noise in the same category with the results obtained by them in the laboratory. I received instructions from the manufacturer to noise reduction. Origins of noise revealed to be a large number of third har- monic of the rail front end. After this, I became familiar with the third harmonic formation and producing components and devices. Since the harmonic sources were not possible to remove or replace the other, there remained two alternatives. Filter the harmonics before they end up in to bushbar or change mechanically busbar structure. In order to determine the need for filters, as well as the prices, we ended up with the client solution where we moved to the busbar structure in such a way that the rail noisy upstream load be reduced by dividing rail in two approximately equal parts. We carried out the repair work in two parts. First, we pulled the new cable to the rail front end of the rail halfway. We prepared of the street distribution cabinet to be used to pass the branching, and we decided the new cables to it. Actual change we had to do at night since the center is open every day. Even if no changes were made harmonics causing components not suitable for the purpose filters selected all of the repair work, the end result achieved target rate of return after the expiration of noise. In addition, work-planning phase initiated me into the electric grid disturbances, harmonics, and energy analyzer for the measurement and analysis.