Sähköverkko

Wikipedia

Voimansiirtopylväitä Helsingin lähellä.

Sähköverkko huolehtii voimaloissa tuotetun sähkön siirtämisestä kuluttajille. Tämä tapahtuu erityisiä sähköjohtoja pitkin.

Pitkillä välimatkoilla sähköä siirretään Suomessa kolmivaiheisena 20-400 kV jännitteellä ja 50 Hz taajuudella. Vasta pienen matkan päästä kuluttajasta se muunnetaan tutuksi 230/400 voltin jännitteeksi.

Pitkällä matkalla tehot ovat suuria, ja käytännössä tällöin pitää käyttää joko korkeaa jännitettä tai suurta virtaa. Korkeajännitteinen sähkönsiirto on järkevää monestakin syystä:

suuria jännitteitä on teknisesti helpompi hallita kuin suuria virtoja
siirtohäviöt ovat huomattavasti pienemmät, koska häviöiden suuruus on verrannollinen virran toiseen potenssiin
voidaan saavuttaa pitkiä välimatkoja
siirtoverkon ylläpito on halpaa

Verkot jaetaan eri kategorioihin jännitteen mukaan:

suurjännite 110 - 400 kV
keskijännite 1 - 70 kV
pienjännite 0,1 - 1 kV

Sähkönsiirtoa norjalaisittain

Voimansiirtopylväitä Ruotsin Lundissa.

[muokkaa] Erilaiset siirtoverkkojen tyypit

Suurjänniteverkko on sähkönsiirron runkoverkko. Se kytkeytyy suureen määrään ydin-, hiili- ja vesivoimaloita. Nämä voimalaitokset huolehtivat perustarjonnan syöttämisestä verkkoon, minkä lisäksi mukana on myös linkkejä kansainvälisiin verkkoihin.

Korkeajänniteverkko huolehtii sähkönsiirrosta pidemmälle. Johdot kulkevat sitä pitkin erilaisille alueille, asutuskeskuksiin ja suuriin teollisuuslaitoksiin. Tehoa on käytössä kymmenestä tuhanteen megawattiin.

Keskijänniteverkko siirtää sähkön matalajänniteverkkoon johtaville muuntajille, jotka sijaitsevat esimerkiksi liikekeskusten, koulujen ja tehtaiden läheisyydessä. Kaupunkien pienet voimalaitokset syöttävät sähkönsä tähän verkkon.

Matalajänniteverkot vastaavat lopullisesta levityksestä sähkön kuluttajille. Keskijännite muunnetaan 230/400 volttiin ja sitä kautta kotitalouksille, teollisuudelle, kaupoille ja virastoille toimitetaan sähköä.

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

[muokkaa] Suomen sähköverkko

Suomessa tuotettu ja ulkomailta ostettu energia siirretään verkkoyhtiöille ja teollisuudelle kanta- ja alueverkkojen avulla. Jakeluverkko taas koostuu keskijännitejohdoista.

Kantaverkko koostuu 400, 220 ja tärkeimmistä 110 kV:n voimansiirtojohdoista sähköasemineen. Alueverkko puolestaan käsittää mm. valtaosan 110 kV:n johdoista.

Jakeluverkot 110 kV:n sähköasemilta kuluttajille koostuvat nykyään suurimmaksi osaksi 20 kV:n johdoista. Joissain kaupungeissa on käytössä myös 6 ja 10 kV:n jännitetasot. Käytössä on vähenevissä määrin myös 30 ja 45 kV:n jakeluverkkoja pienempien asutuskeskusten välillä. Näitä korvataan lyhemmillä matkoilla vahvistamalla 20 kV:n verkkoja ja pidemmillä matkoilla korvaamalla 110 kV:n johdoilla ja sähköasemilla.

Suomen sähköverkon omistuksesta ja ylläpidosta huolehtii kaksi eri ryhmää. Kantaverkko on kansallisen Fingrid Oyj:n hallussa. Tähän kuuluu yli 14 000 kilometrin verran voimajohtoja sekä noin sata sähköasemaa. Kaikista muista verkoista taas huolehtivat erilaiset paikalliset sähkönsiirtoyhtiöt.

Suomen sähköverkko on osa pohjoismaista yhteiskäyttöverkkoa. Kantaverkko on yhdistetty vaihtosähköyhteyksillä Pohjois-Ruotsiin ja Norjaan sekä tasasähköyhteydellä Etelä-Ruotsiin, Venäjään ja Viroon. Venäjän Paatsjoen voimalaitoksilta tuodaan sähköä Ivalon sähköaseman kautta vaihtosähköyhteydellä. Lisäksi olemassaolevan Suomen ja Ruotsin välisen tasasähköyhteyden rinnalle tullaan rakentamaan uusi tasasähköyhteys Fenno-Skan 2.

[muokkaa] Siirtotavat

Sähköenergiaa voi siirtää tällaisessa mittapuussa ainoastaan johdoissa. Tähän tehtävään voi käyttää joko avojohtoja tai maakaapeleita. Molemmilla järjestelmillä on siinä hyvät ja huonot puolensa.

Avojohtojen puolesta puhuvat 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 (esim. pylväisiin kiipeäminen).

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