1. No category

1
OAMK Tekniikan yksikkö
Hannu Laakso/Pekka Rantala
LABORATORIOTYÖ
Sähkötekniikka ja -turvallisuus
09 / 2015
Vikavirtasuojaus
1 Tehtävän kuvaus
Vikavirtasuoja(kytkin) on erittäin tärkeä suojalaite monissa tiloissa, missä lähettyvillä on
johtavia pintoja tai lattialla kosteutta. Esimerkkeinä mainittakoon ulkotilojen ja
kosteiden tilojen pistorasiat sekä lääkintätilojen sähköverkot.
Työssä tutustutaan vikavirtakytkimen rakenteeseen, toimintaperiaatteeseen ja
käyttötarkoituksiin. Lisäksi selvitetään laboratorion kiinteän verkon vikavirtasuojakytkimen tai siirrettävän laitteen laukaisuvirran (= toimintavirran) suuruus.
2 Kirjalliset tehtävät
Tutustu kurssimateriaalin tai muiden lähteiden avulla seuraaviin kysymyksiin.
2.1
Mikä on vikavirtasuojakytkimen (=vvsk) toimintaperiaate? Katso:
http://www.oamk.fi/~pekkar/syksy_2014_aineisto/Sahkotekniikka_ja_turvallisuus/Mat
eriaali_osa1_2014.pdf
sivuilta 19 ja 20
2.2
Mitä tarkoittaa vvsk:n nimellisvirta ja nimellistoimintavirta?
Kuinka suuri nimellistoimintavirta saa enintään olla
a) henkilö- eli kosketussuojauksessa?
b) palosuojauksessa ?
Katso: sama lähde kuin edellisessä kysymyksessä.
2.3
Minkälaisilta vioilta / vaaratilanteilta vvsk voi suojata? Mainitse esimerkkejä. Katso:
http://www.oamk.fi/~pekkar/syksy_2014_aineisto/Sahkotekniikka_ja_turvallisuus/Lisa
materiaalia/Sahkoturv_kuvina.pdf
sivulta, johon on painettu sivunumero 42
2.5
Minkälaisilta vioilta sulake (tai muu ylivirtasuoja) suojaa? Mainitse esimerkkinä sellainen
tilanne, jossa sulake ”palaa”, mutta vikavirtasuoja ei reagoisi mitenkään.
2.6
Keskuksen syötöstä tulee johdot: vaihe L, nolla N ja suojamaa PE.
Päättele toimintaperiaatteen tai rakennekuvan perusteella mitkä johtimet
kytketään kulkemaan vvsk:n mittausosan läpi ja mitä johtoa erityisesti EI SAA viedä
vvsk:n läpi.
2.7
Tutustu annettuihin vikavirtasuojakytkimiin. Minkä tyyppiseen käyttöön ne on
tarkoitettu? Henkilö- vai palosuojaus?
2
OAMK Tekniikan yksikkö
Hannu Laakso/Pekka Rantala
LABORATORIOTYÖ
Sähkötekniikka ja -turvallisuus
09 / 2015
3 Vikavirtasuojakytkimellä tehtävät mittaukset
Vikavirtasuojan toimintaa tutkitaan alla olevan kuvan mukaisella kytkennällä. Tutustu
kuvaan ja yritä selvittää itsellesi, miten se toimii. Mikä on kytkennän idea?
IL
L
VVSK
IN
X
Ivuoto
N
Vastus R1 toimii kytkennässä kuormana, jonka läpi kulkee koko ajan virtaa. Kuinka iso
virta on, kun verkkojännite on 230 V ja R1 = 500 Ω? Kytkennän avulla piiriin saadaan
keinotekoinen maasulkuvika eli vuotovirta vaihejohtimesta vastuksen R2 kautta
suojamaadoitukseen (PE).
Alkutilanteessa ajatellaan potentiometrin R1 liukukontaktin X olevan aivan alareunassa.
Tällöin X:n jännite on 0 V, koska potentiometrin alareunaan on kytketty sähköverkon
nollajohto N. Tässä tilanteessa vuotovirtaa ei kulje lainkaan.
Kun liukukontaktia X liu’utetaan ylöspäin kohti vaihejännitettä L, kohdan X jännite
nousee kohti 230 V:ia. Tämän vuoksi vastuksen R2 (10 kΩ) läpi alkaa kulkemaan virta,
jota mitataan mA-mittarilla.
Kun vaihevirta IL ei kokonaan palaakaan nollajohtimeen N (jolloin IN ≠ IL), koska osa siitä
”karkaa” maahan vuotovirtana Ivuoto, pitäisi VVSK:n huomata tämä ja laueta.
3
OAMK Tekniikan yksikkö
Hannu Laakso/Pekka Rantala
LABORATORIOTYÖ
Sähkötekniikka ja -turvallisuus
09 / 2015
Rakenna mittauskytkentä käyttäen apuna erillistä ”apupaperia”.
Kirjaa ylös mittauksessa käytettävän vvsk:n nimellisvirta (A) eli suurin sallittu
kuormitusvirta sekä nimellistoimintavirta (mA) eli erovirta, jolla vvsk:n pitäisi laueta.
Aseta jännitesäädön R1 liuku jompaan kumpaan reunaan. Jos vikavirtasuoja laukeaa,
siirrä liuku toiseen reunaan. Nyt vikavirtasuojan ei pitäisi laueta.
Testaa vikavirtasuojan toiminta. Paina testinappia ja viritä vikavirtasuoja uudestaan.
Tee testi pari kertaa.
Aseta yleismittari AC-alueelle ja muistiasentoon ”max”. Nosta hitaasti jännitettä, jolloin
vuotovirta kasvaa, kunnes vikavirtasuojakytkin katkaisee virtapiirin.
Kirjaa laukaisuvirta. Palauta vvsk toimintakuntoon.
Tee mittaus viisi kertaa. Ota muistiin jokaisen mittauksen laukaisuvirta. Laske
toimintavirtojen keskiarvo.
4 Loppukysymykset:
4.1 Toimiko tutkittu vikavirtasuoja vaaditulla tavalla? Oliko mitattu toimintavirta sama
vai suurempi vai pienempi kuin nimellistoimintavirta?
4.2 Miksi vikavirtasuojan yleisin nimellistoimintavirta on 30 mA eikä esim. 5 mA, joka
olisi kuitenkin ihmisen kannalta turvallisempi arvo?
Katso tähän tietoa:
http://www.oamk.fi/~pekkar/syksy_2014_aineisto/Sahkotekniikka_ja_turvallisuus/Lisa
materiaalia/sahkotyoturvallisuuden_perusteet.pdf
sivulta, johon on painettu sivunumero 15