Sähköverkko

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Suurjännitelinjan pylväs

Sähköverkko on siirto- ja jakeluverkko voimaloissa tuotetun sähköenergian toimittamiseksi sähkön käyttäjille[1].

Pitkillä välimatkoilla sähköä siirretään Suomessa kolmivaiheisena 10–400 kilovoltin jännitteellä. Vasta lähellä kuluttajaa, maaseudulla noin 1–3 kilometrin etäisyydellä, kaupungeissa lähempänä, se muunnetaan 230/400 voltin pienjännitteeksi eli verkkovirraksi häviöiden minimoimiseksi.

Euroopassa sähköverkko toimii 50 Hz:n ja muun muassa Yhdysvalloissa 60 Hz:n taajuudella.

Siirtotavat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sähkönsiirtoa norjalaisittain

Sähköenergiaa voi siirtää suuressa mittakaavassa ainoastaan johdoissa. Tähän tehtävään voi käyttää joko ilmajohtoja tai maakaapeleita. Molemmilla järjestelmillä on hyvät ja huonot puolensa.

Ilmajohtojen etuina ovat pienemmät kustannukset, helpompi sijoitettavuus ja rikkinäisen linjan nopeampi korjausviive. Sen haittoja sitä vastoin ovat suuremmat ympäristön aiheuttamat häiriöt, jälkien jättäminen paikalliseen maastoon ja mahdollisena vaaran lähteenä toimiminen ihmisille ja työkoneille: esimerkiksi pylväisiin kiipeäminen tai koneen osuminen ilmassa kulkevaan johtoon.

Maakaapeleilla on pienempi tilantarve, ne ovat paremmin suojassa ympäristön häiriöiltä ja ovat väestön paremmin hyväksymiä. Niille on luonteenomaista myös moninkertaiset rakennuskustannukset ilmalinjoihin nähden, suuremmat korjausviiveet vian sattuessa ja herkkyys teknisille ongelmille suurilla välimatkoilla.

Erilaiset siirtoverkkojen tyypit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sähköasema

Laajoissa sähköverkoissa siirretyt sähkötehot ovat suuria ja suuren tehon siirtäminen edellyttää joko suurta virtaa tai jännitettä.

Korkeajännitteinen sähkönsiirto on perusteltua monista syistä:

  • Suuria jännitteitä on teknisesti helpompi hallita kuin suuria virtoja.
  • Siirtohäviöt (Suomessa 1,2 % kantaverkossa; 2,5 % keski- ja pienjänniteverkossa) ovat huomattavasti pienemmät, koska häviöiden suuruus on verrannollinen virran toiseen potenssiin. Näin voidaan saavuttaa suuria etäisyyksiä
  • Verkon rakennus- ja ylläpitokustannukset ovat pienemmät.
  • Suurempi virta vaatii paksumpia ja raskaampia kaapeleita.

Sähkönjakelualalla ja standardeissa käytetään seuraavaa luokittelua sähköverkkojen jännitetasoista (nimellinen tehollinen jännite):

  • suurjännite >36 kV
  • keskijännite 1 – 36 kV
  • pienjännite ≤1 kV

Suurjännitteen ja keskijänniteen raja voi vaihdella riippuen jakelujärjestelmästä.[2]

Suurjänniteverkko on sähkönsiirron runkoverkko, joiden nimellisjännite on Suomessa 110-, 220- ja 400 kV. Käyttöjännite voi kuitenkin vaihdella esimerkiksi 110 kV:n verkossa 110 ja 124 kV:n välillä. Suurjänniteverkko kytkeytyy suuriin voimalaitoksiin. Nämä voimalaitokset huolehtivat perustarjonnan syöttämisestä verkkoon, minkä lisäksi verkossa on myös siirtoyhteyksiä naapurivaltioiden verkkoihin, sekä nopeasti käynnistyvää kaasuturbiinikapasiteettia.

Suurjänniteverkko huolehtii sähkönsiirrosta pitkillä etäisyyksillä. Johdot kulkevat kaupunkien sähköasemille ja raskaan teollisuuden laitoksiin. Tehoa on käytettävissä aina tuhanteen megawattiin asti.

Keskijänniteverkko siirtää sähkön suurjänniteverkosta 1–35 kV:n jännitteellä pienjänniteverkkoon johtaville jakelumuuntajille, jotka sijaitsevat esimerkiksi asutuksen läheisyydessä. Siirrettävät tehot ovat yleensä muutamien megawattien luokkaa. Pienimmät voimalaitokset syöttävät sähkönsä tähän verkkoon. Pienet- ja keskikokoiset teollisuuslaitokset, sekä suuret julkiset ja liikerakennukset liittyvät yleensä suoraan keskijänniteverkkoon ja käyttävät omia muuntokeskuksia.

Pienjänniteverkot vastaavat lopullisesta sähkön levityksestä pienkuluttajille 100 – 1 000 V jännitteellä. Keskijännite muunnetaan Euroopassa 230/400 volttiin ja toimitetaan kotitalouksille, liikerakennuksille ja virastoille. Jakelumuuntaja sijaitsee kaupunkialueilla usein vain satojen metrien päässä käyttöpaikasta, kun taas maaseudulla etäisyys on usein muutama kilometri.

Näiden lisäksi sähköverkkoihin kuuluu korkeajännitteisiä tasavirtajohtoja. Niitä käytetään pitkillä siirtomatkoilla (erityisesti merikaapeleina) sekä yhdistämään eritaajuisia tai eritahtisia sähköverkkoja toisiinsa.

Kaukana tulevaisuudessa saattaa 0,4 kV pienjännitejakelu korvautua ±1,5 kV tasajänniteverkolla, jolloin jokaisella kuluttajalla olisi mittauskeskuksessa oma ±1,5 kV DC / 0,4 kV AC vaihtosuuntaaja. DC-jakelujärjestelmä kasvattaisi nykyisen eristepäällysteisellä riippukierrekaapelilla (AMKA) rakennetun jakeluverkon siirtotehoa ja pidentäisi maksimietäisyyttä syöttömuuntajalta kuluttajalle merkittävästi.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Sähköverkot.