Tämän haluat tietää erilaisista sähkökeskuksista

Mittauskeskus, kennokeskus, ryhmäkeskus, pääkeskus, nousukeskus, IV-keskus… Sähkökeskuksilla on monta nimeä, mutta mikä keskus sopii mihinkin kohteeseen ja mitä pitää huomioida asennuksessa?

Sähkökeskukset melko huomaamaton osa kiinteistöjen sähköverkkoa

Julkisen tilan tekniikka piiloutuu pääasiassa valaisintason yläpuolelle, jossa sijaitsee kaapelihyllyjä, ilmanvaihtokanavia, sprinklereitä jne. Sähkökeskuksia voi sijaita esim. liiketilojen seinillä, mutta ne on sijoitettu niin, että tiloissa kulkeva henkilö harvoin kiinnittää keskuksiin huomiota. Sähkökeskukset valitaan kohteen käyttötarkoituksen mukaan. Tässä kerromme eri sähkökeskusvaihtoehdoista ja siitä, mikä sähkökeskukset tulisi valita mihinkin kohteeseen.

Julkisten kiinteistöjen pääkeskukset ja niiden sijoittaminen

Isommissa kiinteistöissä, kuten kauppakeskuksissa, on aina pääkeskuksille varatut pääkeskushuoneet, jonne on pääsy vain sähköalan ammattihenkilöillä. Samoissa tiloissa voi sijaita myös jakelumuuntaja, joka muuntaa 20kV verkosta syötettävän sähkön 400V käyttöjännitteeksi. Kauppakeskuksen pääkeskus on yleensä kennokeskus, jonka nimellisvirta on luokkaa 2000-2500A. Vertailun vuoksi esim. omakotitalon yleisin sähköliittymä on 25A tai 35A. Pääkeskuksen tarkoitus on jakaa sähköä kiinteistön eri nousu- ja ryhmäkeskuksille, ja keskuksessa toteutetaan kiinteistön käyttämän sähköenergian mittaus sähkölaitoksen laskutusta varten.

Silloin, kun pääkeskukselta on pitkä matka isommalle määrälle ryhmäkeskuksia, on järkevää tuoda sähkö pääkeskukselta erilliselle nousukeskukselle. Nousukeskukselle tuodaan yksi isompi kaapeli pääkeskukselta, ja näin saadaan ryhmäkeskuksien syöttökaapelit järkevän pituisiksi.

Ryhmäkeskus on yleinen nimitys keskukselle, josta kaapeloidaan sähkönsyöttö kulutuspisteille kuten valaisimille ja pistorasioille. Esimerkiksi kauppakeskuksissa on yleisesti jokaiselle liiketilalle oma ryhmäkeskuksensa. Ryhmäkeskukseen liitettyjen kulutuspisteiden käyttämä sähkö, ja sen myötä kyseisen ryhmäkeskuksen läpi virtaava sähkö mitataan erikseen pää- tai nousukeskuksella, ja liiketilaa vuokraava yritys maksaa käytetystä sähköstä kiinteistön omistajalle.

Lisäksi kiinteistöissä on yleensä yksi tai useampi IV-keskus, jonka kautta hoidetaan kiinteistön ilmanvaihtokoneiden sähkönsyöttö ja ohjaus, sekä mahdollisesti väestönsuojan sähköistykseen tarkoitettuja keskuksia jne.

Kerrostalon sähköverkko

Kerrostalon koosta riippuen, pääkeskuksen nimellisvirta vaihtelee yleensä 250A-1000A välillä. Samoin kuin julkisissa rakennuksissa, kerrostalon pääkeskus sijaitsee aina lukittujen ovien takana, eikä keskustilaan normaalisti ole pääsyä kuin sähkötilan käyttöön opastetuilla henkilöillä.

Tarkastellaan esimerkkitapauksena n. 100 huoneistoa sisältävän asunto-osakeyhtiön sähköverkkoa. Alla kuvassa on esitetty kiinteistön pääkeskus:

Sähkölaitoksen liittymäksi on valittu huipputeholaskelmien perusteella 400A pienjänniteliittymä. Usein halutaan jonkin verran varautua tulevaan (esim. sähköauton lataus), joten keskuksen nimellisvirraksi on valittu 630A.

Pääkeskukseen asennetaan mittauskeskuksille ja kiinteistökeskukselle tarvittavat lähdöt sekä muutama varalähtö, jolloin tällaiselle sähkötiloissa sijaitsevalle pääkeskukselle tulee leveyttä noin 3 metriä (esim. Ilves kehikkokeskus).

Kerrostalon tekniset laitteet vaativatkin kohtuullisen paljon tilaa. Yleensä kerrostalon sähkötilat sijoitetaan kellarikerrokseen, josta on helppo rakentaa kiinteistön sähköverkkoa ylempiin kerroksiin. Yleensä kellarikerrokseen asennetaan myös asuntojen ryhmäkeskuksia syöttävät mittauskeskukset niin, että jokaiselle rapulle on oma mittauskeskuksensa. Kyseinen esimerkkitapaus on tavallista korkeampi yksirappuinen kerrostalo, jossa yhteensä 7 erillistä mittauskeskusta on sijoitettu 3-4 kerroksen välein ylöspäin.

Kerrostalon mittauskeskukset ovat käytännössä aina ns. monimittarikeskuksia (esim. UTU Mirri). Jokaiselle huoneistolle on monimittarikeskuksessa oma mittaripaikka, johon sähkölaitos tekee asuntoon liittyvän mittaroinnin. Monimittarikeskukset ovat nimellisvirraltaan 125A-250A ja syöttävät tarvittaessa jopa 30-40 asuntoa saman mittarikeskuksen kautta.

Mittauskeskukselta kaapeloidaan jokaiselle asunnolle syöttökaapeli, joka syöttää asunnon ryhmäkeskusta. Kerrostaloasuntojen ryhmäkeskukset ovat yleisimmin nimellisvirraltaan 25A.

Yleisesti kerrostaloissa on lisäksi oma kiinteistökeskus, jolla sähköistetään kaikki yhteisten tilojen valaistukset ja toimilaitteet. Ilmanvaihtolaitteille on myös yleensä oma keskuksensa.

Asuntojen ryhmäkeskus on asuinhuoneiston seinällä oleva sähkökeskus, joka syöttää kaikkia asunnon kulutuspisteitä.

Yleisesti uudisrakennuksissa keskus upotetaan eteisen seinään. Nykypäivänä asuintiloihin tarkoitetut keskukset sisältävät myös telelaiteosan, johon kaapeloidaan mm. yleiskaapeloinnit ja mahdollinen valokuitupääte.

Kiinteistön sähköverkon sulakesuojaus ja selektiivisyys

Kun katsotaan asunnolle johdetun sähkön suojausperiaatteita tarkemmin, voidaan luetella asunnon ryhmäkeskukselle johtavan kiinteistön sähköverkon suojauslaitteet seuraavasti:

Pääkeskuksessa olevat kiinteistön pääsulakkeena toimivat kahvasulakkeet 2 x 3 x 200A (syöttökaapelikohtaiset pääsulakkeet, yhteensä 400A) suojaavat pääkeskusta ja koko kiinteistön sähköverkkoa ylikuormitukselta ja oikosulkuvirralta.
Mittauskeskusta syöttävät kahvasulakkeet 3 x 125A suojaavat mittauskeskukselle lähtevää kaapelointia ja kyseistä mittauskeskusta ylikuormitukselta ja oikosulkuvirralta.
Mittauskeskuksella olevat tulppasulakkeet 3 x 25A suojaavat kiinteistön sähköverkkoa asunnolle lähtevän kaapeloinnin ja kyseisen ryhmäkeskuksen osalta.
Ryhmäkeskuksessa olevat johdonsuoja-automaatit omalta osaltaan suojaavat yksittäisiä kulutuspisteitä ja niiden kaapelointia ylikuormitukselta ja oikosululta, jonka lisäksi vikavirtasuojakytkimet suojaavat oikosulkutilanteessa henkilövahingoilta.

Sähköverkon suojausta suunniteltaessa on tärkeää ottaa huomioon selektiivisyys. Tämä tarkoittaa sitä, että esimerkiksi asukkaan tiloissa tapahtuva oikosulkutilanne katkaistaan vain asukkaan omalla ryhmäkeskuksella johdonsuojakatkaisijan toimesta. Jos sähköverkko on selektiivinen, oikea suojalaite toimii oikeassa paikassa, katkaisten sähköt vain siltä osuudelta, jossa oikosulku tai ylikuormitustilanne on tapahtunut.

Yksi esimerkki epäselektiivisestä sähköverkosta on, jos asukkaan tiloissa sattunut oikosulku laukaisee ryhmäkeskuksessa olevan johdonsuojan lisäksi myös mittauskeskuksella sijaitsevan suojalaitteen. Tällaisia tapauksia on ollut esim. saneerauskohteissa silloin, jos tilanpuutteen vuoksi mittauskeskuksella on käytetty tulppasulakkeiden sijasta esimerkiksi liian pienivirtaisia johdonsuojakatkaisijoita.

Selektiivisyyttä varmistaessa suunnittelija käyttää suojalaitevalmistajien taulukoita. Tähän käyttöön on kehitetty myös erilaisia laskentaohjelmia, joissa varmistetaan sähköverkon selektiivisyys. Nyrkkisääntönä voidaan kuitenkin pitää, että kun kahden peräkkäisen sulakkeen välillä on vähintään kaksi kokoporrasta, ovat sulakkeet yleensä keskenään selektiivisiä.