Multirelin suurjännitetiimin Teemu Närhi on tehnyt diplomityön, jonka aihe käsittelee sähkön laatua, tarkemmin supraharmonisia yliaaltoja. Tutkielmassa päätavoitteena oli tutkia, kuinka supraharmoniset vaikuttavat verkon laitteisiin ja onko jotain tiettyjä häiriötasoja, jotka aiheuttavat laitteiden ennenaikaista vanhenemista tai rikkoo laitteita. Lisäksi tutkielmassa selvitetään supraharmonisten lähteet, kuinka ne kiertävät verkossa, nykytila ja tulevaisuuden näkymät.
Harmoniset ilmiöt on muuttunut enemmän kerrannaisharmonisesta tehon taajuudesta riippumattomaksi, joka tarkoittaa, että esimerkiksi täydet tehosyklit muuttuvat enemmän monimutkaisiksi. Näihin lukeutuu myös supraharmoniset taajuusalueella 2–150 kHz. Esiintymiä on havaittu pääsääntöisesti PJ-verkoissa, esimerkiksi teollisuudessa, julkisissa verkoissa ja kotitalouksissa. Verrattuna kerrannaisharmonisiin, supraharmonisten osalta on hankalampi selittää, mitä verkossa on oikeasti tapahtunut ja kuka on vastuussa häiriöistä verkossa ilmenneiden ongelmien osalta.
Mistä supraharmonisia tulee verkkoihin?
Kun sähköverkkoihin asennetaan enemmän korkean kytkentätaajuuden omaavia laitteita, joihin kuuluvat esimerkiksi sähköautot ja uusiutuvan energian käytöt, lisääntyvät myös korkeataajuiset ilmiöt sähköverkoissa.
Tutkielma antaa viitteitä sille, että supraharmoniset vaikuttaa laitteisiin, varsinkin pitkällä aikavälillä. Yleisimmät vaikutukset ovat laitteiden komponenttien ylimääräinen lämpiäminen, äänimelu ja laitteiden toimintavirheet. Sähköverkossa esiintyvä korkea supraharmoninen taajuus yhdessä korkean jännite-esiintymän kanssa voi käynnistää lämpöprosessin ja lämpö itsessään vaikuttaa laitteiden ennenaikaiseen vanhenemiseen johtuen lämpenemisen aiheuttamasta stressistä. Esimerkiksi laitteen virtalähteen puolen kondensaattori voi ajan myötä hajota liiasta lämpörasituksesta.
Vaikutuksista voidaan sanoa, että ne ovat hyvin pitkälle ”piilovaikutuksia”, koska usein verkkoyhtiö ja itse sähkönkäyttäjä ei ole tietoinen, että verkossa on supraharmonisia esiintymiä ja jos laitteissa on ongelmia, uusitaan laitteita ennemmin kuin selvitetään aiheuttajan juurisyyt. Toisin kuin monet muut sähkönlaadun osa-alueet, supraharmonisia ei havaitse visuaalisesti. Ainoa visuaalinen indikaattori voi olla äänimelu, joka aiheutuu n. 10 kHz taajuusalueella, jonka ihminen voi kuulla korvallaan.
Voit lukea aiheesta lisää diplomityöstä alla olevan linkin kautta:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023051243983
Sähkönlaatuun liittyvissä kysymyksissä, ole rohkeasti yhteydessä asiantuntijoihimme.
Yhteystiedot https://multirel.fi/yhteystiedot/