110 kV:n suurjännitelinjan pylväsmaadoitukset ja vaarajännitteet
Lapinkorpi, Ari (2011)
Lapinkorpi, Ari
Tampereen ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011060110651
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011060110651
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö on tehty Vk-Electric Oy:lle. Yrityksen tarkoituksena oli saada ohje heidän toimialaansa kuuluvien vähintään 110 kV:n suurjännitelinjan pylväsmaadoitusten suunnitteluun. Työn esimerkki mitoituksessa laskenta-arvoina käytettiin Ylitornio – Liakka välisen 110 kV:n suurjännitelinjan maan ominaisresistanssimittauksia. Kyseisen johdon maan ominaisresistanssimittaukset suoritettiin kesällä 2010.
Työn laajuus rajattiin yhdessä ohjaajan kanssa niin, että työssä tultaisiin käsittelemään yleisesti pylväsympäristössä esiintyviä maapotentiaalin noususta johtuvia vaarajännitteitä, määräysten antamia ehtoja vaarajännitteille, pylväiden maadoitustapoja, maadoitusten mitoitusta ja suunnittelua, ukkosjohtimien vaikutusta maadoituksiin sekä tarkastelua potentiaalin leviämisestä ympäristöön. Työn laajuuden kannalta maadoitusjärjestelmää käsitellään työssä suppeahkona järjestelmänä, koska aihealueena maadoittaminen on hyvin laaja käsiteltäväksi. Työssä ei myöskään oteta kantaa sähköaseman maadoittamiseen tai rinnakkaisten- ja risteävien johtojen maadoitusten yhdistämiseen.
Aluksi työssä käsitellään yleistä teoriaa suurjännitelinjan maadoituksiin liittyvistä vaarajännitteistä ja niitä aiheuttavista vikatiloista. Tämän jälkeen esitetään määräysten asettamia vaatimuksia maadoituksille, josta jatketaan maadoituksien tarkoituksella yleisesti ja suurjännitelinjan kannalta. Loppuosassa käydään läpi pylväiden erilaisia maadoitustapoja, suunnittelun kannalta olennaisia maadoitusmittauksia, maadoituksien suunnittelua käyttäen todellisia Ylitornio – Liakka johdolta mitattuja maan ominaisresistanssin arvoja, ukkosjohtimien vaikutusta maadoituksiin sekä tarkastellaan potentiaalin leviämistä pylväsympäristöön.
Maadoitusten suunnittelu- ja mitoitusosuus perustuu SFS 6001+A1 standardiin, sähkö-verkkoyhtiöiden omiin ohjeisiin maadoitusten suunnittelusta ja VHV-ohjeisiin. Aineistona on käytetty SFS 6000 standardisarjan käsikirjoja, sähköverkkoyhtiöiden yksityiskohtaisia ohjeita maadoituksista, entisen Imatran Voima Oy:n maadoitussuunnittelijan pitämää koulutusta ja sieltä saatuja materiaaleja, muuta alan kirjallisuutta sekä vaara- ja häiriöjännitevaliokunnan ohjeita 2 ja 5.
Työn tarkoituksena on toimia yleisohjeena Vk-Electric Oy:n maadoitussuunnittelijalle. Työssä käytetyt mitoitusperiaatteet ovat kuitenkin vain yleisiä periaatteita, jonka vuoksi maadoitusten suunnittelussa on aina käytettävä sähköverkonhaltijan antamia ohjeita ja vaatimuksia.
Työn laajuus rajattiin yhdessä ohjaajan kanssa niin, että työssä tultaisiin käsittelemään yleisesti pylväsympäristössä esiintyviä maapotentiaalin noususta johtuvia vaarajännitteitä, määräysten antamia ehtoja vaarajännitteille, pylväiden maadoitustapoja, maadoitusten mitoitusta ja suunnittelua, ukkosjohtimien vaikutusta maadoituksiin sekä tarkastelua potentiaalin leviämisestä ympäristöön. Työn laajuuden kannalta maadoitusjärjestelmää käsitellään työssä suppeahkona järjestelmänä, koska aihealueena maadoittaminen on hyvin laaja käsiteltäväksi. Työssä ei myöskään oteta kantaa sähköaseman maadoittamiseen tai rinnakkaisten- ja risteävien johtojen maadoitusten yhdistämiseen.
Aluksi työssä käsitellään yleistä teoriaa suurjännitelinjan maadoituksiin liittyvistä vaarajännitteistä ja niitä aiheuttavista vikatiloista. Tämän jälkeen esitetään määräysten asettamia vaatimuksia maadoituksille, josta jatketaan maadoituksien tarkoituksella yleisesti ja suurjännitelinjan kannalta. Loppuosassa käydään läpi pylväiden erilaisia maadoitustapoja, suunnittelun kannalta olennaisia maadoitusmittauksia, maadoituksien suunnittelua käyttäen todellisia Ylitornio – Liakka johdolta mitattuja maan ominaisresistanssin arvoja, ukkosjohtimien vaikutusta maadoituksiin sekä tarkastellaan potentiaalin leviämistä pylväsympäristöön.
Maadoitusten suunnittelu- ja mitoitusosuus perustuu SFS 6001+A1 standardiin, sähkö-verkkoyhtiöiden omiin ohjeisiin maadoitusten suunnittelusta ja VHV-ohjeisiin. Aineistona on käytetty SFS 6000 standardisarjan käsikirjoja, sähköverkkoyhtiöiden yksityiskohtaisia ohjeita maadoituksista, entisen Imatran Voima Oy:n maadoitussuunnittelijan pitämää koulutusta ja sieltä saatuja materiaaleja, muuta alan kirjallisuutta sekä vaara- ja häiriöjännitevaliokunnan ohjeita 2 ja 5.
Työn tarkoituksena on toimia yleisohjeena Vk-Electric Oy:n maadoitussuunnittelijalle. Työssä käytetyt mitoitusperiaatteet ovat kuitenkin vain yleisiä periaatteita, jonka vuoksi maadoitusten suunnittelussa on aina käytettävä sähköverkonhaltijan antamia ohjeita ja vaatimuksia.