Sähköasennusten suojaus2018-05-16T10:08:08+00:00

Sähköasennusten suojaus

Sähköasennuksia syötetään yleensä jakeluverkon muuntajalla. Muuntajat ovat useimmin kolmivaiheisia ja niissä on kolme käämiä, jotka on kytketty toisesta navasta yhteen ns. tähtipisteeseen. Tähtipiste on kytketty maahan ja siihen on kytketty myös nollajohdin ja asennusten suojamaadoitusjohdin on kytketty maahan muuntajan tähtipisteen kautta. Käämien toiset päät ovat jännitteisiä muodostaen kolme vaihetta. Muuntajalta vaiheet ja nolla sekä suojamaadoitus viedään johtimilla sähkön käyttöpaikalle eli sähköasennukseen.

Sähkölaitteet on kytketty joko yksivaiheisesti vaihejohtimen ja nollajohtimen tai kolmivaiheisesti vaihejohtimen välille. Nykyään koko sähköasennuksessa käytetään myös suojamaadoitusjohtimia, joilla sähkölaitteet voidaan suojamaadoittaa.

Suojausperiaate on yksinkertaistettuna seuraava: kun sähkölaitteessa sattuu eristysvika, jossa peruseristys pettää ja jännite pääsee laitteen runkoon, laitteen kosketeltaviin osiin syntyy vaarallinen jännite. Laitteen runko on yhteydessä suojamaadoitusjohtimen (PE) ja yhdistetyn suojamaadoitus- ja nollajohtimen (N) eli PEN-johtimen kautta muuntajan tähtipisteeseen ja maahan. Koska yhdistys on tähtipisteeseen aiheuttaa vika oikosulun ja suuren virran kulun vaihejohtimessa (reittiä A-B-C) ja suojamaadoitusjohtimessa (reittiä D-E-F). Vaihejohtimessa virta kulkee katkaisijan (tai sulakkeen) kautta ja katkaisija (tai sulake) katkaisee virran. Suojalaitteet (katkaisijat tai sulakkeet) ja virtaa johtavat johtimet valitaan niin, että suojalaitteet toimivat niin nopeasti, ettei vioittuvaa laitetta mahdollisesti koskettavaan henkilöön kohdistu vaarallisen suurta jännitettä Uf. Jännitteen vaarallisuus riippuu jännitteen suuruuden lisäksi sen kestoajasta.

Normaali katkaisija tai sulake toimii sen läpi kulkevan virran perusteella. Jos virta on hyvin suuri ja sattuu oikosulku eli suora yhdistyminen kahden vaihejohtimen välillä tai vaihejohtimen ja nollajohtimen tai suojamaadoitusjohtimen välillä, katkaisija tai sulake toimii hyvin nopeasti ja suojaa sähköiskulta ja samalla suojaa myös sähkölaitteita vaurioitumiselta.

Katkaisija tai sulake toimivat myös pienemmillä virroilla, jotka lämmittävät laitteita ja kaapeleita ja aiheuttavat palovaaraa.

Kuvasta huomataan, että suojamaadoitus- ja nollajohtimet ovat rinnakkaisia muuten paitsi, että laitteessa ne kytketään omiin liittimiinsä. Tätä on aikaisemmin käytetty hyväksi ns. nollauksessa. Siinä suojamaadoitusjohtimen (PE) ja nollajohtimen (N) toiminnot on yhdistetty samaan johtimeen, jota nykyään kutsutaan PEN-johtimeksi. Väärin tehty nollaus ja PEN-johtimen katkeaminen voivat kuitenkin aiheuttaa vaaratilanteita, ja sen takia sitä ei enää saa tehdä normaaleissa rakennusten sähköasennuksissa.

Vanhemmissa asennuksissa kuivissa tiloissa, joissa on eristävä lattia, – eli ns. vaarattomissa käyttöolosuhteissa (kuva alla) – ei ole käytetty edellä esitettyä suojausta suojamaadoituksella. Suojaus sähköiskulta perustuu silloin vain siihen, että jos sähkölaitteeseen tulee eristysvika, sitä koskettava henkilö ei ole eristävän lattian takia yhteydessä maahan eikä virta pääse kulkemaan eikä saa sähköiskua. Tällaisissa tiloissa on voitu käyttää luokan 0 sähkölaitteita ja vanhan tyyppisiä pistorasioita, joissa ei ole suojakoskettimia. Ympäristön eristävyys on kuitenkin hankala saavuttaa ja sen takia tällaisia asennuksia ei saa enää tehdä.