Miten valokaarivikasuoja estää sähköpalon?

Sähköasennusstandardi SFS-6000 suosittaa valokaarivikasuojan käyttöä erikseen luetelluissa tapauksissa, joissa riskitaso on arvioitu erityisen korkeaksi. Kannattaako tällaista laitetta käyttää, vai riittääkö ns. vähimmäistason mukainen laitteisto? Eikös riitä, että asennus täyttää vaatimukset ja sen toiminta on testattu käyttöönotossa? Miten valokaarivikasuoja estää sähköpalon?

 

Johdonsuojakatkaisijahan suojaa, eikö niin?

Valokaarivikasuojia (AFDD) käytetään johdinten tai huonojen liitosten aiheuttaminen tulipalojen estämiseen. Onko suojautuminen valokaarivioilta todella tarpeen, jos piiri on jo suojattu vikavirtasuojalla ja johdonsuojakatkaisijalla? Suojaako valokaarivikasuoja jotenkin eri tavalla tai paremmin? Tätä varten täytyy tutustua hieman tarkemmin vikatilanteisiin ja laitteen toimintaan.

Valokaariviasta johtuvia vaaratilanteita kaksi erilaista: rinnakkaisvalokaari ja sarjavalokaari. Ne eroavat valokaaren ominaispiirteiden puolesta merkittävästi toisistaan.

 

Sarjavalokaari syntyy huonoihin liitoksiin

Sarjavalokaaritilanne syntyy kun johtimessa esiintyy huonon johtavuuden kohta, joka muodostaa valokaari-ilmiön. Kuuma valokaari hiillyttää materiaalia, ja hiili taas johtavana materiaalina kiihdyttää ilmiötä.

Monesti kentällä esille tulevia ongelmia on kahta tyyppiä : vaurioitunut kaapeli ja liittimen huono liitos. Molemmissa tapauksissa juurisyy voi olla joko sähköasennuksessa tai jossain ympäristötekijässä, joka aiheuttaa asennuksen elinkaaren aikana ongelman.

Esimerkiksi asennuksessa vaurioituneeseen lattialämmityskaapelin syntyy ” kuuma piste” kohtaan jossa kaapelin poikkipinta-ala on pienentynyt. Vika on olemassa piilevänä rakenteessa, ja pahimmassa tapauksessa se havaitaan vasta valokaari-ilmiön sytyttämän tulipalon sattuessa. Kaapelin vaurio voi syntyä myös esimerkiksi silloin kun naula tai ruuvi huomaamatta asennetaan johtimen läpi. On mahdollista että valokaarivika aiheuttaa havaittavia oireita, kuten satunnaisia kytkentähäiriöitä tai valokaaren särisevää ääntä. Tällaisiin varoitusmerkkeihin kannattaa reagoida välittömästi ja hankkia ammattilainen paikalle kartoittamaan asennuksen kunnon.

Liitoksen heikentymisen aiheuttaja voi olla esimerkiksi jaksoittainen lämpeneminen ja kylmeneminen, joka ajan saatossa heikentää liitosta. Isommissa sähköasennuksissa suoritetaan liitinten jälkikiristystä, mutta tämä ei ole asuinrakennuksissa tapana.

Sarjavalokaari esiintyy sarjassa kuorman kanssa, jolloin valokaaren virta on siis pienempi kuin piirin nimellisvirta.

Sarjavalokaaren on todettu olevan paloriski silloin, kun siinä kulkeva virta ylittää 2,5A. Tämä virta on useimpien piirien normaalilla toiminta-alueella, ja siten myös muiden suojalaitteiden normaalialueella.

Vikavirtasuoja ei suojaa tällaiselta vialta koska maavuotovirtaa ei esiinny. Johdonsuojan ylikuormitussuojaus ja oikosulkusuojaus toimivat myös vasta huomattavasti korkeammilla virroilla (esim. 16A johdonsuoja C-käyrä oikosulkusuojaus virta-alueella 80A…160A).

Näin ollen siis suojautuminen huonojen liitosten ja vahingoittuneiden johtimien aiheuttamilta tulipaloriskeiltä ei ole mahdollista vikavirtasuojan tai johdonsuojakatkaisijan avulla.

Valokaarivikasuoja sen sijaan tunnistaa valokaarivirran ja suorittaa katkaisun alla olevan taulukon mukaisissa aikarajoissa. Siis esimerkiksi 2,5A valokaari katkaistaan 1 sekunnin kuluessa.

Alla vielä valokaarivikasuojan toiminta-ajat piirretty samaan kuvaan johdonsuojan kanssa. Pieni valokaarivirta ei laukaise perinteisiä suojalaitteita.

Rinnakkaisvalokaari voi aiheuttaa oikosulun

Rinnakkaisvalokaari poikkeaa ilmiönä sarjavalokaaresta siten, että rinnakkaisvalokaaressa esiintyvä virta on tyypillisesti suurempi. Myös valokaaren esiintyminen on epäsäännöllisempi kuin rinnakkaisvalokaarella. Eli siis ajoittain esiintyy hyvin suuri virta, joka taas hyvin nopeasti loppuu. Tämä on seurausta siitä, että valokaari esiintyy kahden eri johtimen välillä, ja vauriokohdan eristemateriaalin resistanssi on pieni. Käytännössä vika voi syntyä silloin, kun kaksi johdinta ovat lähekkäin. Mikäli valokaarivirta on suuri, niin voidaan puhua valokaaren aiheuttamasta oikosulusta.

Valokaari esiintyy tässä tapauksessa vaihe- ja nollajohtimen, tai vaihe- ja PE-johtimen välillä.

Valokaarivikasuojan katkaisun raja-arvot rinnakkaisvalokaarivian suojauksessa eivät perustu suoraan poiskytkentäaikaan, vaan 0,5 sekunnin aikajaksolla esiintyvien valokaaria sisältävien puolijaksojen lukumäärään. Eli siis suojalaite laskee 0,5 sekunnin mittausjakson aikana esiintyvät valokaaret, ja esimerkiksi suorittaa katkaisun, jos esimerkiksi 12kpl 75A valokaaria havaitaan.

Laukeaako johdonsuojakatkaisija riittävän aikaisin? Tyypillinen C-käyrän 16A johdonsuoja suorittaa välittömän katkaisun virralla, joka on alueella 5…10 x In = 80A…160A.

Johdonsuoja on oikosulkusuojaukseen ja ylikuormitussuojaukseen tarkoitettu laite, eikä sitä ole ajateltu valokaarien riskeiltä suojautumiseen. Ei ole varmuutta siitä, että johdonsuoja katkaisee syötön ennen paloriskiä. Näyttöä on, että valokaarivikasuoja estää sähköpalon.

Valokaarivikasuoja ei korvaa johdonsuojakatkaisijaa tai vikavirtasuojaa, vaan toimii lisäsuojana palosuojauksessa.

 

Taulukossa vielä yhteenveto valokaaritilanteista

Valokaarivikasuoja estää sähköpalon

Paras tapa torjua riski on ennaltaehkäisy, eli siis vaikuttaa paloriskin juurisyihin mahdollisimman tehokkaasti ja aikaisessa vaiheessa tapahtumaketjua. Sähköasennuksista johtuvien palojen torjunnassa haasteeksi muodostuu se, että työtapojen ja tarkastusten avulla ei voida torjua kaikkia ongelmakohtia. Toinen haaste liittyy asennusten pitkään käyttöikään ja vähäisiin kuntotarkastuksiin. Uutena virheetön ja ongelmaton asennus ikääntyy ja kärsii vaurioita. Varteenotettavaksi keinoksi estää paloja muodostuu valokaarivikojen havaitseminen ennen palon syttymistä valokaarivikasuojan avulla. Tapahtumaketjussa tämä onkin viimeinen mahdollinen tilaisuus ennakointiin. Palon syttymisen jälkeen toimenpidevalikoimassa on enää vahinkojen minimointi.

 

Tutustu myös näihin hyödyllisiin linkkeihin

SFS 6000 -sarjan standardit ovat tärkeitä työkaluja sähköasennusten suunnittelijoille ja tekijöille asennusten turvallisuuden varmistamiseksi. Niitä noudattamalla täytetään myös viranomaismääräysten vaatimukset. Osa 4 sisältää ohjeet tilanteista, joissa suojan käyttöä suositellaan. >> https://sfs.fi/standardeista/tutustu-standardeihin/suositut-standardit/sfs-6000-pienjannitesahkoasennusten-standardisarja/

Tukes: Näin vältät sähköstä johtuvan tulipalon >> https://tukes.fi/sahko/sahkolaitteistot-tai-asennukset/sahkopalot

Tuotesivuiltamme löydät Valokaarivikasuojan (AFDD), jossa on integroituna johdonsuojakatkaisija (MCB)

Lue myös miten kiinteistöjen sähköpaloja voidaan ehkäistä tehokkaasti.

Asiantuntijana toimii tuotepäällikkö Reija Talo.

 


ei vastauksia

Kommentoi

  • (will not be published)