Teknologia. Teksti
Antti Pirttilä, tuotesuunnittelija, keski- ja suurjännitekaapelit Kuva
Reka Kaapeli Oy
Tarkoituksenmukaiset kaapeliratkaisut haja-asutusalueen 20 kV jakeluverkkoon Muutamina viimevuosina Suomea koetelleet kesä- ja talvimyrskyt ovat nostaneet sähkön toimitusvarmuuden aktiiviseksi aiheeksi sekä mediassa että alan toimijoiden keskuudessa. Työ- ja elinkeinoministeriö on ottanut asiaan voimakkaasti kantaa esittämällä tiukennuksia sähkön toimitusvarmuuden vaatimuksiin. Säädösten on kaavailtu tulevan voimaan ensi syksynä. Perinteiset tavat parantaa toimitusvarmuutta ovat olleet avojohtojen siirtäminen metsistä avoimille alueille sekä maakaapelointi käyttäen kaupunkialueilta tuttuja kaapelirakenteita. Nykyisen tietämyksen valossa nämä tekniikat eivät kuitenkaan ole enää tarkoituksenmukaisia tai teknis-taloudellisesti järkeviä. Kustannustehokkuus tuotekehityksen lähtökohtana Haja-asutusalueille tyypilliset asennusolosuhteet ja verkon sähköiset vaatimukset asettavat valittaville verkkorakenteille erilaisia vaatimuksia, kuin perinteisillä kaapelointialueilla taajamissa. Maaseudulla siirrettävät tehot ovat monin paikoin varsin pieniä ja etäisyydet suuria verrattuna taajamaalueen verkkoihin. Tällöin on mahdollista käyttää kaapeleissa ainakin runkojohtojen ulkopuolella pieniä poikkipintoja. Isommilla etäisyyksillä siirtotehoa rajoittavaksi tekijäksi nousee jännitteen alenema, kun taas kaapelin termisellä kuormitettavuudella ei monestikaan ole merkitystä. Suosituimmat tavat pienentää jännitteen alenemaa ovat jännitteenkorotusmuuntajien käyttö sekä kapasitiivisen loistehon kompensointi käyttäen kuristimia. Loistehon kompensoinnilla saadaan myös pienennettyä kaapeliyhteyden häviöitä. Kompensoinnin hajauttamisella pystytään vastaamaan keskitettyä ratkaisua paremmin esimerkiksi sekaverkon eri kytkentätilanteiden tuomiin muutoksiin. Koska siirrettävät tehot haja-asutusalueilla eivät ole suuria, on taloudellisesti järkevää pyrkiä pitämään verkon investointikustannukset kohtuullisella tasolla. Käytännössä tämä tapahtuu valitsemalla tarkoituksenmukaiset kaapelirakenteet ja asennustekniikat. Kaapelin asentaminen kaivantoon ei etenkään haarajohtojen tapauksessa ole yleensä kovinkaan taloudellinen ratkaisu. Sen sijaan kannattaa suosia moderneja polyeteenivaippaisia maakaapeleita, joiden luja rakenne mahdollistaa
30 esselloo
asennuksen myös auraamalla. Tuotevalikoimista löytyvät aurattavat maakaapelit niin 0,6/1 kV kuin 12/20 kV verkkoihin. Monimuotoinen Kapeli toteuttaa kolme kaapeliratkaisua Uusista ratkaisuista haja-asutusalueen kaapelointiin mielenkiintoisin on viime lokakuun alussa julkistettu kevyen 20 kV kaapeliverkon Kapeli-kaapeli, AHXAMK-WPL 20 kV. Rekan Dryrex-tuoteperheeseen kuuluva Kapeli-kaapeli on alumiinijohtiminen ja saatavissa poikkipinnoilla 25 mm2 ja 50 mm2. Perusrakenteeltaan Kapeli muistuttaa standardoitua kotimaista 20 kV kaapelityyppiä AHXAMK-WP. Erona ovat kuitenkin nämä tavanomaista pienemmät poikkipinnat sekä eristyskerroksen paksuuden optimointi modernien tuotantomenetelmien ja materiaalien perusteella 4,2 mm:iin. Lisäksi konsepti perustuu 1-johdinkaapelista muodostuvaan perusyksikköön, jota voidaan käyttää sellaisenaan tai siitä voidaan toimittaa asiakkaalle Dryrex AHXAMK-WPL 20 kV kaapelin eri 3-jojhdinversiot. Optimoidun eristyspaksuuden vuoksi Kapeli-kaapelille on myös sovitettu ja testattu sähköisesti luotettavat varusteet Enston uudella kylmäkutiste-
teknologialla. Kapeli-kaapelin luja 2,5 mm PE-vaippa yhdistettynä pitkittäiseen ja poikittaiseen vesitiiveyteen mahdollistaa sen asentamisen suoraan maahan auraamalla, myös märkään maaperään. AHXAMKWPL 20 kV kaapelilla voidaan tehdä myös vesistöasennuksia, kunhan huomioidaan asennusvaatimukset. Tuoreita ohjeita on mm. tuoreessa Energiateollisuuden julkaisemassa Verkostosuosituksessa RK 1:12. Mikäli on tarve asentaa kaapelilinja alueelle, jossa maa-asennus ei ole mahdollinen, voidaan Kapeli-kaapeli AHXAMK-WPL 20 kV varustaa tehtaalla 62 mm2 päällystetyllä teräskannatinköydellä, joka lujuutensa puolesta mahdollistaa jopa sata metriä pitkät jännevälit säilyttäen riippumat silti kohtuullisina. Esimerkkejä tällaisista haasteellisista kohteista ovat erilaiset notkot ja kallioiset alueet. Haja-asutusalueella myös verkon runkojohtoihin kannattaa pohtia muita vaihtoehtoja, kuin perinteinen 20 kV kaupunkikaapeli AHXAMK-W. Mielenkiintoinen ja perusteltu valinta on edellisestä hieman riisuttu vaihtoehto, eli Dryrex AHXAMKWP, jossa ei ole kaapelin vaihejohtimien keskellä erillistä laajan maadoitusjärjes-