KESKUSTELU

Olen kyllä, mutta eikö esimerkiksi tuosta ole aika vaikea sanoa mitään:

Tuosta saa enemmän irti, mutta eikö siinäkin ole kierretty jokin paljas kaapeli mukaan:


Tiesin, että omakotitaloissa käytetään maata maapotentiaalina, mutta eikö sen täydy olla kosteaa toimiakseen? Entä kaupungeissa, jossa maa on joko asfaltoitu tai rakennusten alla, toimiiko tuollainen maapotentiaali siellä? Kuinka suurelle voimalaitokselle riittää loputtomasti maapotentiaalia ympäristössään, eikö se koskaan lopu?

Ei pidä paikkaansa, joskus 60-luvulla kolmivaihekaapelissa oli todellakin neljä johtoa, mutta silloinkin neljäs johdin oli nolla. Nykyään 3-vaihekaapeli onkin jo 5-napaista, ja kolmen vaiheen lisäksi on nolla (N) ja suojamaa(PE).

Mutta keskuksella suojamaa- ja nollajohdot on kytketty yhteen verkon PEN-johtimen ja kiinteistön oman maadoituselektrodin kanssa.

Verkon PEN-johdin taas päättyy lähimmällä jakelumuuntajalla maadoituselektrodiin.



Mitä tarkoitat "rinnan" kytkemisellä?

Keski- ja suurjännitelinjoissa on kolme johdinta L1, L2 ja L3, eli vaihejohtimet, mitä ajattelit kytkeä mihinkin?

Jos kytketään vaikka näin:

L1 = +
L2 = -
L3 = (ei mitään)

Tuolloin jää yksi johto käyttämättä... Jos taas kytketään vaikka yksi ylimääräinen plussa vaikka näin:

L1 = +
L2 = -
L3 = +

Niin paljonpa sekin teki, kun Kirchoffin lakien mukaan virta ei voi kadota, joten L2 johdosta pitää saada läpi sama virta kuin L1 ja L3 johdoista yhteensä...

Entäs jos kytketään näin:

L1 = -
L2 = +
L3 = -

Vaan eipä tuokaan auttanut, nyt tilanne on päinvastoin, mutta sama virta siellä edelleenkin kulkee. Ja sitten on toki vielä monta eri järjestysvaihtoehtoa kokeilematta, mutta eipä sekään taida vähentää tuoda asetelmaan sitä puuttuvaa johtoa.



Miten niin "vaikea sanoa"? Tarkoittanet että on vaikea myöntää sitä päivänselvää tosiasiaa että siinä on vain kolme johdinta?

Ja jos vähän tarkempi selostus kuvan linjasta kiinnostaa, niin johdot ovat muovieristeisiä, mutta kuitenkin erillään toisistaan, mikä viittaa jakelujännitettä korkeampaan jännitteeseen. Kannakkeiden lyhyet eristimet ja johtimien pienet ilmavälit paljastavat kuitenkin sen, ettei kyseessä voi olla suurjännitelinja, vaan kyseessä on keskijännitelinja, muovieristeisin kaapelein.

Keskijännitelinja voidaan toteuttaa myös avojohdoin, mutta silloin sen johdot ovat paljaita (yllätys yllätys), ja niiden väliset etäisyydet huomattavasti suurempia.

Toisessa kuvassa näkyy sulakkeita, ja vähän eristämätöntä johtoa, kyseessä on siis jakelulinja, ja kaapelina on tavallista kolmivaihe AMKAa. Paljas johdin toimii kaapelin kannattajana, ja samalla PEN johtimena, mutta tälläistä linjaa et löydä kuin jakelumuuntajan ja loppukäyttäjän väliltä, sekä tietenkin erilaisissa jakelujännitteisissä ilmajohdoissa, kuten esim. valaistuslinjoina, rakennusten välisinä syöttöjohtoina yms. Mutta yhteistä niille kaikille on se, että ne päättyvät viimeistään jakelumuuntajalle, ja tästä eteenpäin nollapotentiaaleja tasataan vain maadoituselektrodein.

Ilmeisesti et tiedä paljoakaan sähköstä, kun näin yksinkertaisetkin perusasiat tuntuvat täysin vierailta...

Kuorman ollessa tasapainossa on vaihejännitteiden summa pyöreä nolla, eli:

L1 + L2 + L3 = 0

Kun ei ole jännitettä, ei ole virtaakaan. Kuvio muuttuu hieman monimutkaisemmaksi kun mukaan lisätään epätasaista kuormaa, eli:

Jos L1 ≠ L2 tai L1 ≠ L3 niin

L1 + L2 + L3 ≠ 0

Mutta verkko ja sähköasennukset pyritään suunnittelemaan sellaisiksi että "vinokuormaa" olisi mahdollisimman vähän, ja maadoituselektrodeja tarvitaan vain ja ainoastaan näiden poikkeamien tasaamiseen.

Tokihan sitten poikkeustilanteissa voi vinokuormaa tulla vähän enemmänkin, jos esim. suurjännitelinjan päälle kaatuu puu, niin yksi vaihe voi mennä oikosulkuun... Mutta tälläinen tilanne aiheuttaakin välittömästi suojalaitteiden laukeamisen.

Ja mitä maadoituselektrodien toimivuuteen tulee, niin oletko koskaan kuullut termiä "maakosteus"? Sitä kun on aina, ainakin jos vähän syvemmällä ollaan, eikä kukaan maadoituselektrodia ihan pintaan laitakaan, vaan juuri tästä syystä maadoituselektrodin pitää olla riittävän syvällä. Ja sittenkin, maa ei ole mikään kovin hyvä eriste, vaan kun kosketuspintaa vaan on tarpeeksi, niin kyllä sieltä aina vähän virtaa pääsee karkaamaan... Minkä vuoksi maadoituselektrodiksi ei riitäkään maahan työnnetty tappi, vaan on tavallista että esim. perustuksia tehdessä laitetaan samaan kuoppaan kuparilanka kiertämään koko talon ympäri, siinä tulee väkisinkin aika paljon neliömillejä maan ja sen maadoituslangan välille. Isoilla muuntoasemilla voi puolestaan olla aika suuriakin maadoitusverkkoja, joilla pyritään maadoituksen lisäksi pitämään poikkeustilanteissa mahdollisesti syntyvät askeljännitteet kurissa.

Koska voimalaitoksilla kuormitus on melko tasaista, maadoitusta tarvitaan vain lähes olemattomien nollapotentiaalien tasaukseen, ja kun Maallakin on aika pirusti massaa, niin kyllä sieltä löytyy sen verran elektroneja että suuretkin positiiviset lataukset haihtuvat kuin olemattomiin, ja toisaalta suuressa elektronijoukossa ei muutaman lisäys tunnu missään, joten sinne ne häviävät ne negatiivisetkin varaukset... Ja sitten kun on vielä vaihtovirtaa, ja negatiiviset ja positiiviset pulssit seuraavat toisiaan, niin ei siinä mitään latauksia synny.

Yritäpä vaikka kytkeä akkua vaihtovirtalähteeseen, ei taida onnistua akun lataaminen ilman tasasuuntaajaa.

Mutta niin tai näin, ihmisen mitättömät koneet eivät Maata jännitteiseksi saa vaikka sitä yrittäisimme.

http://www.kmj-engineering.com/laskenta.php
"Turvallisen ja katkeamattoman sähkönjakelun varmistamisen edellytyksenä on jakeluverkon sähköisten suureiden laskenta ja mittaus sekä näiden tietojen analysointi. Osana kokonaisuutta on myös dokumenttien hallinta.

Palvelumme muodostuu eri osa-alueista joiden avulla voit varmistaa sähkönjakelusi turvallisuuden ja minimoida tuotantokatkokset. Riskien minimointi kannattaa aina.

Mikä tahansa sähköverkko voidaan laskea/mallintaa tietokoneavusteisesti. Tarjoamme erilaisten sähköverkkojen (teollisuus, laivasähkö: IEC363 mukainen laskenta, jakelu) laskentapalveluja jotka koostuvat neljästä palvelupaketista oikosulkulaskennasta yliaaltolaskentaan.

Laskennat suoritamme AutoCad-yhteensopivalla EDSA-ohjelmistolla."

Enemmän pienjännitteistä, mutta kiitos kärsivällisestä selittämisestä.

Paitsi että tuulivoimaloita ei tahdisteta, vaan niiden tuottama sähkö tasasuunnataan, ja syötetään sitten invertterillä verkkoon. Tehoa toki kuluu näissä muunnoksissa, mutta vastaavasti antamalla varsinaisen generaattorin kierrosluvun, ja siten taajuudenkin liikkua miten tahtoo saadaan tuulivoimalan kokonaishyötysuhdetta parannettua huomattavasti kun tuulivoimala ei toimikaan enää puhaltimena.



Tuo oli uutta tietoa... Mutta sittenkin, 250 kW, ei merkkaa isommassa mittakaavassa yhtään mitään, jo 1921 rakennettiin tänne lähistölle vesivoimala, jonka kolmesta generaattorista jo yksikin tuottaa melkein tuplat tuohon verrattuna, eli jos oikein muistan, niin jotain 400 kW. Ja silti, tuokin vesivoimala on enemmänkin museo kuin voimala. No eipä silti, pienestä se on vesivoimakin kasvanut. Ehkäpä joskus vuonna 2080 polttokennotekniikka on jotain ihan muuta kuin nykyään...



No vaikkapa sitä, että yleensä polttokennoilla on ajateltu korvattavan autojen polttomoottoreita, mutta polttoaineena näissä käytettäisiin vetyä, jonka valmistamisesta tosin ei ole oikein kenelläkään tuntunut olevan mitään selkeää visiota, ilmeisesti suurin osa on kuitenkin ollut jotakuinkin yhtä mieltä siitä että vedyn lähteenä pitäisi käyttää vettä. Ja vedessä toki on vetyä, muttei energiaa, ja mikäli vedestä saatua vetyä aiotaan käyttää liikennepolttoaineena, niin sitten se varsinainen energia joudutaan tuottamaan jollain muulla, eli kyse olisi energian siirrosta.

Toinen kuulemani vaihtoehto on käyttää lähinnä fossiilisia hiilivetyjä, jolloin kyse on todellakin energian lähteestä, mutta fossiilisesta sellaisesta, eikä se taida oikein sopia kestävään kehitykseen... Tokihan jos sillä päästään korkeampiin hyötysuhteisiin, ja sitäkautta piennennettäisiin polttoaineen kulutusta ja päästöjä, niin tottakai sekin tekniikka olisi vähintään harkinnan arvoinen, muttei välttämättä kuitenkaan mikään lopullinen päämäärä.

Ja niin tai näin, niin jos polttoainepaletti rajoittuu vedestä erotettuun vetyyn, ja fossiilisiin polttoaineisiin, niin sitten ei polttokennotekniikkaa kannata mielestäni kovin paljon kiinteisiin sovelluksiin puuhata, ellei kyse ole sitten energian varastoinnista, mutta siihenkin taitaa edelleen ihan perinteinen lyijyakku olla vielä toistaiseksi parempi ratkaisu, ja akkutekniikan kehitys saattaa tuoda markkinoille vielä sitäkin parempia ratkaisuja. Ainakin työkaluissa on alkanut näkyä jo aika paljon uudempaa akkutekniikkaa, siinä missä vielä muutama vuosi sitten oli päivänselvää että akkukäyttöiset työkalut saavat virtansa Ni-Cd-akuista, niin nykyään Ni-MH akkuja alkaa löytymään jo halvemmistakin koneista, eikä Li-ion ole todellakaan enää mikään harvinaisuus, joskin vielä kuuluukin lähinnä vähän kalliimpien ja laadukkaampien valikoimaan.



Muuten hyvä, mutta tuon linkin takana säästöistä puhuttaessa puhutaan kuitenkin melko ympäripyöreästi "muunnoksen eliminoinnista", mikä sinänsä varmastikin toisi säästöjä, mutta mikäli syöttö on edelleen vaihtovirtaa, niin tasasuuntaukselta ei kuitenkaan vältytä.

Toisaalta ymmärrän kuitenkin sen idean mitä siinä haettiin, nimittäin kun tietokonekeskuksissa ei kyse ole pelkästään siitä että sähkö on tasasuunnatta jotta tietokoneet voivat sitä käyttää, vaan isoissa keskuksissa UPSit ovat pikemminkin sääntö kuin poikkeus, sillä isot keskukset eivät saa vain sammua joka sähkökatkon vuoksi.

Yksinkertaistettuna UPS on puolestaan akkulaturi-akku-invertteri-yhdistelmä, joka siis jo itsessään tekee AC-DC-AC muunnoksen, mutta miksi? Vain jotta voisi syöttää tietokoneen virtalähdettä, joka sitten heti ensimmäiseksi tasasuuntaa syötetyn virran, eli muunnos onkin jo AC-DC-AC-DC... Ja kaikki tämä konehuoneessa jossa jo muutenkin tarvitaan ilmastointia. Jokainen on varmasti samaa mieltä siitä, että tuossa ketjussa on muutama muunnos liikaa.

Kuten sanottu, en edelleenkään vastusta turhien muunnosten poistamista, päinvastoin.

Toisaalta mikäli tietokoneiden virransyöttöratkaisuihin lähdettäisiin tekemään muutoksia, niin käytännössä jouduttaisiin rakentamaan DC-virtalähteet itse, ja hyötyä saataisiin vain siinä tapauksessa että sähkötasasuunnataan ennen tietokonetta joka tapauksessa, tai jos käytettävissä on tasavirtalähteitä, kuten vaikkapa aurinkokennoja...

Tietenkin olisi vähintäänkin ajatuksena mielenkiintoinen, että voisiko tietokoneen virtalähteisiin tehdä tavallisen verkkovirtaliitännän lisäksi myös tasavirtaliitäntää, tai voisiko mahdollisesti UPSia ja virtalähdettä yhdistää? Eli tehdään virtalähteeseen vain akkuliitäntä, johon halukkaat voivat sitten liittää erillisenä lisävarusteena myytäviä akku-yksiköitä.

Tämä vaatiikin sitten jo jonkinlaista aloitetta virtalähteiden valmistajien suunnalta. Mutta virtalähdevalmistajien ei kannata lähteä tekemään mitään ellei ole odotettavissa tarpeeksi suuria hyötyjä, jos hyötyjät ovat harvassa, niin sitten voidaan korkeintaan tehdä muutamia lähestulkoot yksittäiskappaleita käsityönä joihin suurinpiin keskuksiin... Kotitalousluokassa UPSit ovat toistaiseksi suhteellisen harvinaisia, ja yleensä UPSit eivät ole in-line-tyyppisiä, joten kotitalousluokan UPSit ovat yleensä vain valmiustilassa, tällöin muunnoshäviöitä ei käytännössä ole lainkaan, vaan koko laite toimii vain likimain olemattomilla tyhjäkäyntitehoilla.

Eli hyötyjä ei siis saataisikaan ellei samassa yhteydessä voida käyttää DC-voimanlähteitä, kuten aurinkokennoja. Mikä ei sekään tietenkään ole mikään huono ajatus sinänsä.