Rakennuksen sähkölaitteistojen maadoitukset

13.10.2008

Sähkölaitteistojen maadoituksilla ja potentiaalintasauksilla on tärkeä rooli sähköasennusten turvallisuuden, toiminnan ja häiriöttömyyden varmistamisessa. Maadoituksia tarvitaan vikasuojauksen (kosketusjännitesuojauksen) toteutukseen, ukkos- ja ylijännitesuojaukseen ja sähköasennusten häiriösuojaukseen. 

Maadoituksia koskevat vaatimukset on rakennusten pienjänniteasennusten osalta esitetty standardisarjassa SFS 6000. Viimeisimmät muutokset maadoitusvaatimuksissa koskevat maadoituselektrodin rakennetta ja potentiaalintasausjohtimien mitoitusta.

Maadoituselektrodi

Sanastostandardi IEC 60050-826 määrittelee maadoituselektrodin seuraavasti: Johtava osa, joka on sähköisessä yhteydessä maahan ja voi olla upotettu erityiseen johtavaan väliaineeseen, esimerkiksi betoniin. Jokaisessa sähköliittymässä tulee olla maadoituselektrodi. Samoin, jos sähköliittymän sisäisessä, rakennusten ulkopuolisessa verkossa käytetään PEN-johdinta, maadoituselektrodi tulee olla jokaisen vähintään 200 metrin pituisen johtohaaran päässä tai enintään 200 metrin etäisyydellä siitä.

Pienjänniteliittymän maadoituselektrodille ei ole vaatimuksia suurimmasta sallitusta maadoitusresistanssin arvosta. Elektrodivaatimuksilla pyritään ensisijaisesti hyvään potentiaalintasausvaikutukseen. Pieni maadoitusresistanssin arvo parantaa kuitenkin laitteiston käytön turvallisuutta PEN-johtimen katketessa jakeluverkossa.

Perustusmaadoituselektrodi

Perustusmaadoituselektrodilla tarkoitetaan yleensä suljetun renkaan muotoista johtavaa osaa, joka on upotettu maahan rakennusten perustusten alle tai ensisijaisesti upotettu rakennusten perustuksen betoniin. Maadoituselektrodin minimi poikkipinta on 16 mm2 Cu tai 90 mm2 kuumasinkittyä tai ruostumatonta terästä.

Maadoituselektrodi on liittymäkohtainen vaatimus, mutta suositellaan, että perustusmaadoituselektrodi tehtäisiin liittymän jokaiseen rakennukseen, koska elektrodin potentiaalintasausvaikutus ulottuu ainoastaan siihen rakennukseen, jonka yhteyteen se on rakennettu. Sähkösuunnitelmissa ja urakkasopimuksissa tulee ottaa kantaa, tehdäänkö elektrodi jokaiselle rakennukselle.

Potentiaalintasaus

Potentiaalintasauksella tarkoitetaan johtavien osien välistä sähköistä liitäntää, jonka tarkoituksena on saavuttaa tasapotentiaali. Jokaisessa rakennuksessa tulee tehdä (suojaava) potentiaalintasaus, johon liitetään

• sähkölaitteiston suojajohdinjärjestelmä
• maadoitusjohdin
• rakennukseen tulevat metalliputket
• rakenteiden muut johtavat osat, jos ne ovat kosketeltavissa normaalitilanteessa
• metalliset keskuslämmitys- ja ilmanvaihtokanavat
• betonirakenteiden rakenneteräkset, jos liittäminen on mahdollista rakenteita rikkomatta.

Potentiaalintasaus on rakennuskohtainen vaatimus. Standardin SFS 6000 uudistus yksinkertaisti hieman pääpotentiaalintasausjohtimen mitoitusta. Pienimpänä poikkipintana riittää 6 mm2 Cu, kun aiemmin johtimen poikkipinta määräytyi suurimman lähtevän suojajohtimen poikkipinnan mukaan.Maadoitusjärjestelmän rakenne (ST 53.21)

Maadoitus ukkos- ja ylijännitesuojauksessa

Maadoitus voi olla osana rakennuksen ukkos- ja ylijännitesuojausta. Mikäli rakennukseen tehdään ukkossuojaus, maadoituselektrodin tulee olla yhteydessä liittymän sähkölaitteiston maadoituselektrodiin.

Jos sähköasennukseen tehdään ylijännitesuojaus, ylijännitesuojilta tulee olla mahdollisimman lyhyt yhteys maadoituselektrodiin.

Maadoitus- ja häiriösuojaus

Uusi EMC-direktiivi koskee myös kiinteitä sähköasennuksia. Häiriösuojauksessa tärkein maadoitusjärjestelmään liittyvä asia on TN-S-järjestelmän käyttö. Tarvittaessa häiriösuojausta voidaan parantaa potentiaalintasauksilla.

 

M Jännitteelle altis osa (sähkölaitteen osa)
C Muu johtava osa (esim. ulkoa tuleva putki tai laaja metallirakenne)
PK Pääkeskus
JK Jakokeskus
PMK Päämaadoituskisko
T1 Perustusmaadoituselektrodi
1 Suojajohdin
1a Tuleva suojajohdin jakeluverkosta (voi olla myös PEN-johdin)
1b Suojajohdin pääkeskuksen ja päämaadoituskiskon välillä
2 Suojaava potentiaalintasausjohdin
3 Lisäpotentiaalintasausjohdin
5 Maadoitusjohdin

Lisätietoa:

ST-kortisto - ST 53.21 sisältää lisätietoa maadoituksesta ja potentiaalintasauksesta 

 

Teksti: Esa Tiainen

Kirjoittaja on Sähköinfo Oy:n tekninen johtaja.

Artikkeli on tiivistelmä Sähköala-lehden numerossa 10/2008 julkaistusta kirjoituksesta.