Länsimetrossa riittää virtaa

19.10.2017

Länsimetron 10/20 kV sähkönsyöttö saadaan kahden verkkoyhtiön neljältä sähköasemalta. Radan 750 V tasajännite tulee kuudelta syöttöasemalta.

Länsimetro Oy luovutti metron Ruoholahdesta Matinkylään valmistuneen osuuden Helsingin kaupungin liikennelaitoksen hallintaan 3.10. Samalla rata, kahdeksan asemaa ja kaikki tekniset järjestelmät siirtyivät virallisesti HKL:n vastuulle.

Kalle Villberg

Metrorataverkon sähkönsyöttö on HKL:n käytönjohtajan, sähköinsinööri Kalle Villbergin vastuulla. Järjestelmä on tuttu, sillä Villberg oli mukana länsimetron rakennushankkeessa vuodesta 2012 lähtien ja toimii käytönjohtajana myös käytössä olevassa Helsingin metrossa.

– Me olimme hankkeessa lähinnä tukena ja auttavana tahona. Totta kai tämä on ollut iso, mielenkiintoinen ja monivaiheinen projekti. Eri vaiheissa tuli aina uusia kysymyksiä vastaan, mitä piti selvittää, Villberg kertoo.

Asennustyöt sujuivat aikataulun mukaan

Radan sähkönsyötön asennustyöt käynnistyivät loppuvuodesta 2015 ja valmistuivat vuoden 2016 puolivälin jälkeen.

Helsingin puolella metro saa virtansa Helen sähköverkko Oy:n 10 kV verkosta ja Espoon puolella Caruna Espoo Oy:n verkosta 20 kV jännitteellä. Siemensin valmistamat muuntajat ja tasasuuntaajat toimivat kuitenkin yhtä lailla molemmilla jännitteillä.

Siemens Osakeyhtiön 4,5 miljoonan euron arvoiseen toimitukseen sisältyi kuusi tasasähkön syöttöasemaa, neljä rataerotinkojeistoasemaa, maadoituskojeisto ja kaksitoista 2,75 MVA kuivamuuntajaa. Siemensin puolelta laitetoimituksista vastasi projektipäällikkö Markku Kihlberg.

– Kokonaishankehan venyi, niin kuin kaikki tietävät, mutta osaltamme kaikki asennukset ja käyttöönottotyöt menivät todella hyvin, Kihlberg kertoo.

Siemensille maailman metrojen ja ratojen sähköistys on sinänsä tuttuakin tutumpaa puuhaa, ja vastaavia yhtiön toimittamia sähkönsyöttöjärjestelmiä löytyy sadoilta, ellei jopa tuhansilta metroasemilta ympäri maailmaa.

Tunnelitöiden logistiikka haastoi urakoitsijan

Electric Power Finland Oy (EPF) vastasi syöttöasemien laitekokonaisuuksien asennuksesta Siemensin aliurakoitsijana.

Sähkönsyöttöasemien ”mekaanisten” asennusten lisäksi EPF:n toimitukseen kuului syöttöasemien 750 VDC ensiökaapelijärjestelmät tarvikkeineen, paluuvirtakiskon toimitus suunnitteluineen, radalta tulevien virtakisko- ja paluuvirtakaapeleiden kytkennät kojeistojen päässä, DC-järjestelmän ohjauskaapeloinnit tarvikkeineen, ratasähkömuuntajien keskijännitekaapeleiden pääteasennukset ja muuntajien kiskosiltatoimitukset tasasuuntaajille suunnitteluineen, asennettujen laitteiden maadoitusjärjestelmät, syöttöasemien R03-relekaapit suunnitteluineen ja ratasähkömuuntajien termistorikoteloiden toimitukset suunnittelutöineen.

Ratasähköistykseen, sähkönjakeluprojekteihin ja muuntamotoimituksiin erikoistuneen, vuonna 2007 perustetun, EPF:n palveluksessa on yhteensä noin 60 henkeä ja liikevaihto on noin 14 miljoonaa euroa.

Yrityksen sähkönjakeluprojektien asennuspäällikkö Jarmo Kauniston mukaan metrohankkeen syöttöasematoimitukset poikkesivat huomattavasti tavanomaisemmista kytkinlaitos- ja sähköasematoimituksista suurivirtaisten DC-käyttöjen osalta.

– Sähkönsyöttöasemille tuodut ratasähkömuuntajat painoivat noin 7 200 kiloa kappale. Niiden tuominen metrovarikolta kiskoja pitkin ratakuorma-autolla asemille ja haalaaminen paikoilleen oli haastava osatyösuoritus, kuten muutkin kojeistojen tarvikkeiden siirrot kohteissa. Toimitukset kohteisiin hoidettiin pääasiassa yöaikaan, Kaunisto kertoo.

Varsinaisen 13,6 kilometriä pitkän rataosuuden sähköistyksestä vastasi Are Oy.

 
Kuormat nousevat junien kiihdyttäessä asemilta

Tapiola on länsimetron sähkönsyötön merkittävä solmukohta, sillä viereisillä Aalto-yliopiston ja Urheilupuiston asemilla ei ole omia syöttöasemia, vaan asemilla on pelkästään rataerotinkojeistot.

– Täältä lähtevät länsimetron pisimmät syöttöjaksot ja virtakiskot, matkaa Keilaniemen syöttöasemalle tulee melkein kolme kilometriä. Järjestelmä on kuitenkin suunniteltu niin, että yksi syöttöasema voidaan erottaa tarvittaessa järjestelmästä liikenteen varmistamiseksi, Villberg kertoo.

Myös metron sähkönsyöttö on kahdennettu sähköverkon muuntamoista alkaen. Tapiolan lisäksi länsimetron ensimmäistä, nyt valmistunutta osaa syötetään Lauttasaaren, Koivusaaren, Keilaniemen, Niittykummun ja Matinkylän maanalaisilta sähköasemilta.

Pitkien syöttömatkojen takia ja resistanssin pienentämiseksi länsimetron virtakiskot on valmistettu alumiinista eikä teräksestä niin kuin metron nykyisin käytössä olevan osan puolella.

Junia metrossa tulee liikkumaan jatkossa kerralla noin 30. Uudemmissa metrojunissa on 12 telipyörästöön sijoitettua 230 kW ajomoottoria ja vanhemmissa 16 120 kW moottoria. Radan nimellisjännitetaso on 750 V, mutta normaalisti liikutaan 780 - 860 V alueella, joka vaihtelee syöttävän verkon ja radan kuormituksen mukana.

– Jokainen voi laskea tästä, paljonko metro kykenee sähköä käyttämään. Kuormat vaihtelevat kuitenkin paljon junien kiihdyttäessä vauhtiin asemilta. Liikennenopeuden saavutettuaan junat voivat parhaimmillaan lähes rullata lopun asemavälin, Kalle Villberg kertoo.

Metron kakkosvaiheen sähköistysurakat kilpailutetaan näillä näkymin vuoden 2018 aikana. Sekä EPF että Siemens toivovat pääsevänsä mukaan sähköistämään myös Finnoon ja Kivenlahden välille valmistuvaa seitsemän kilometrin rataosuutta

  

 

Artikkeli on julkaistu Sähkömaailma-lehden numerossa 10/2017.