Vaasan yliopiston opinnäytteet

Teknillinen tiedekunta, 2009

Karri, Tuomas

Valokaarisuojausmenetelmien vertailu

Ohjaaja/Valvoja (DI):
Lauri Kumpulainen/Kimmo Kauhaniemi
Tutkinto:
Diplomi-insinööri
Laitos:
Sähkö- ja automaatiotekniikan laitos
Pääaine:
Sähkötekniikka
Koulutusohjelma:
Sähkö- ja energiatekniikan koulutusohjelma (DI)
Tutkielman kieli:
Suomi
Sivumäärä:
101
Valokaari on sähköpurkaus, joka syntyy kahden elektrodin välille, kun elektrodien välinen eriste ei enää kestä vallitsevaa jännitetasoa. Yleisin syy oikosulkuvalokaarien syntymiselle on ihmisten tekemät käyttövirheet työskenneltäessä jännitteisien kojeistojen läheisyydessä.

Palaessaan valokaari aiheuttaa erilaisia haittavaikutuksia, joista suuri lämpötila ja sen aiheuttama paine tekevät vakavimpia tuhoja. Erilaiset haittavaikutukset ovat usein hengenvaarallisia ja niistä aiheutuvat materiaalituhot ja käyttökeskeytykset voivat aiheuttaa suuria kustannuksia.

Kasvanut tietoisuus valokaaren haitoista ja vaaroista on tuonut saataville erilaisia standardeja ja suojausratkaisuja. Standardit esittävät valokaaren vaarallisuuden määrittämiseksi tarvittavat energialaskut. Laskelmien avulla saatavalla energialla voidaan määrittää valokaaren turvaetäisyys ja valita tilanteeseen sopiva suojavarustus. Valokaaren aiheuttamia tuhoja voidaan pienentää erilaisilla rakenteellisilla ratkaisuilla tai rajoittamalla palamisaikaa ja vikavirtaa.

Tässä työssä on tutkittu eri valokaarisuojausmenetelmien vaikutusta valokaaren energiaan ja turvaetäisyyteen. Työssä laskelmat ja tarkastelut on tehty käyttäen apuna Neplan-ohjelmalla mallinnettua verkkoa ja Excel-taulukkolaskentaohjelmalla toteutettua energialaskuria. Palamisaikojen osalta tulokset osoittavat oikosulkulaitteen olevan selvästi nopein suojausmenetelmä. Oikosulkulaitteella energia voidaan pienentää turvalliselle tasolle riippumatta vikavirran suuruudesta.
Avainsanat:
Valokaari, suojaus, energia
© Tritonia 2014-2019