Sähköjärjestelmän taajuus, Fingridin sähköjärjestelmän tila

Jos et ole vielä saanut selville sitä, mitä tarkoittavat taajuus ja jännite, et taatusti tee tiedolla yhtään mitään.

Kyllä tuo taajuustieto aika monessa paikassa tarvitaan - ei kylläkään ihan hertsin tarkkuudella. Muistelisin, että ainakin ennen muinoin kellokytkimien vuoksi taajuus olisi tasattu siten, että vuorokauden keskiarvoksi tulee se 50Hz, jotta kellot pysyisivät ajassa?

Ei todellakaan S24 käyttäjät tee sillä tiedolla yhtään mitään :D

Sen tiedän, että jenkeissä sähköverkon taajuus on 60 hz ja täällä siis 50 hz, mutta mihin tarvitsee tuota tarkkaa jatkuvaa seurantaa?
Sama kun kertoisi vaikka kuljettajana autossa kyytiläiselle koko ajan moottorin lämpötilalukeman... mitä se matkustaja sillä tiedolla tekee :D

Eipäs näy kumminkaan mittaria sähköntuotannon vikataajuudelle, taitaisi olla liian noloa katsottavaa...

Verkkojännitettä välillä mitannut, niin aina ollut hiukan enemmän kuin 230V jännite - tällä hetkellä oli 238V. Toisaalta - mittarin tarkkuudesta ei ole antaa tietoa, milläpä tuon tarkkuutat? Taajuuden mittausta en juuri ole tehnyt, mutta sen verran kuitenkin, että verkon häiriötilanteessa kerran satuin mittaamaan n. 47Hz olevan lukeman jota jatkui yllättävän pitkään: Tuokin mittaus oli oikeastaan vahinko, kun aloin ihmettelemään skoopissa näkyvää rippeliä - kytkemättömillä johdoilla se tuppaa helposti kertomaan verkkojännitteen taajuuden jos on sopiva mitta-alue valittuna.

Ihan google kertoo verkon jännitteestä tämän:
"Kaiken kaikkiaan jännite saa olla korkeintaan 230V +10 % ja pienimmillään 230V–15 %. Suurin vaihteluväli on näin ollen 196–253 V. Taajuuden on oltava normaalissa verkossa yleensä 50 Hz±1 % eli välillä 49,5…50,5 Hz, mutta sen on aina pysyttävä välillä 50 Hz+4 %/-6 % eli välillä 47…52 Hz."

Useimmissa virtalähteissä noin niinkuin ensitöikseen vaihtovirta tasasuunnataan....
Ei siis ole taajuudella paljoa väliä ja juuri tästä syystä monelle vehkeelle kelpaa sekä 50 että 60 Hz.

Käytössä on kuitenkin myös tajuusriippuvia laitteita. Esimekkinä vaikka mekaaniset kellokytkimet, joissa kellokoneistoa pyörittää sähköverkon taajuuden mukaan pyörivä synkronimoottori. Näiden kellot pysyvät tarkasti ajassa, koska sähköverkon keskimääräinen taajuus pidetään tarkalleen 50 hertsissä, vaikka taajuus hetkellisesti vaihteleekin.

Sähköverkon kannalta taajuus on puolestaan hyvinkin oleellinen. Vaihtosähkö on siitä mystistä, ettei jännitteestä voi päätellä, mihin suuntaan energia liikkuu. Tahdin määrää vaihe-erot. Jos joka nurkka sähköverkkoa ei pysy samassa tahdissa, koko systeemi romahtaa. Näkyy wanhaan hyvään aikaan (70-luvulla) tullut pariin kertaan tämä nähtyä - kun alkaa hehkulamppujen kirkkaus muutaman sekunnin jaksoissa pumppaamaan, niin silloin tietää, että pimeys koittaa.

Jos sähköverkon taajuus laskee, niin sehän kertoo, ettei tuotantoa ole tarpeeksi suhteessa kulutukseen -> generaattorien ja kaikkin sähköverkon tahdissa pyörivien moottorien (joilla ei taajuusmuuttajakäyttöä) pyörimisnopeus laskee. Pitää laittaa turbiiniin lisää höyryä... taajuuden nousu puolestaa ilmaisee, että tuotanto > kulutus.

Onneksi sähköverkko on myös jossain määrin itsesäätyvä. Sähkömoottorien nopeuden laskiessa ottotehokin laskee ja päinvastoin, joten kaikki pyörivät koneet toimivat myös jokinlaisena "akkuna" vaihteluita tasaamassa.

"Liekö erinäisten kodin laitteiden virtalähteet miten herkkiä taajuuden vaihtelulle"

Otetaanpa tarkasteluun kelloradio vuodelta 1988 ja digitaalinen herätyskello/USB -laturi joka on ostettu vuonna 2020.

Tuo 2020 ostettu digitaalinen herätyskello/USB -laturi ei välitä pienehköistä taajuuden vaihteluista pätkääkään, ja itseasiassa tuossa on 2 osaa: pistorasiaan työnnettävä teholähdeosa, josta tulee tasajännitettä ulos ja 2- johtiminen kaapeli pöydällä pidettävälle kello-osalle, eli se kello-osa ei edes tiedä sähköverkon taajuutta yhtään mistään, ja kellon käyntitarkkuus perustuu kvartsikiteeseen.

Sensijaan 1988 ostettu kelloradio käyttää 50 Hz verkkovirran taajuutta kellon tarkkuuden lähteenä. On siinä varakäyntiparistollekin paikka, jonka turvin kello käy (joskin näyttö pimeänä) myös sähkökatkon aikana. Mutta: kvartsikidettä ei tuossa laitteessa ole, joten tunnin mittaisen sähkökatkon aikana tuon vanhan kelloradion kello heittää jo useita minuutteja oikeasta ajasta. Kellon tarkkuus sähkökatkon aikana on ehkä +/- 10-15 %.

Oikosulkumoottorin pyörimisnopeuteen verkkovirran taajuus vaikuttaa suoraan... tosin välillä 49,5 Hz - 50,5 Hz pyörimisnopeus muuttuu +/- 1% nimellisnopeuteen verrattuna, eli asialla ei yleensä ole kovin isoa käytännön merkitystä.

Jos kerran Fingrid julkaisee tiedot verkkovirran taajuudesta, niin entä jännite?
Olettaisin, että myös jännite muuttuu, eli korkean kuormituksen aikana jännite pyrkii laskemaan, ja vastaavasti, erittäin vähäisellä kuormituksella jännite saattaa jonkin verran nousta.

Jännitetiedon osalta toki asiaa vaikeuttaa se, että jännitteeseen vaikuttavat sekä koko valtakunnan kuormitus että myös paikallisesti yhden muuntopiirin kuormitus.

Siksi koko valtakunnan kuormitus vaikuttaa korkeajännitesiirtoverkon ja keskijänniteverkon jännitetasoon, mutta se taas välillisesti (muuntajan välityksellä) myös kuluttajalle tulevaan jännitteeseen.

Tämän lisäksi paikalliset kuormitusmuutokset myös vaikuttavat kuluttajalle tulevaan jännitteeseen.

Tästä syystä jännitearvo koko maata koskevana ja Fingridin mittaamana on parhaimmillaankin vain suuntaa antava tieto, mutta se ei anna tarkkaa arvoa yksittäiseen kiinteistöön tulevasta jännitteestä.

Moderni sähkömittari varmaan tuonkin mittaa, mutta tietoa ei yleensä välitetä kuluttajan saataville.