ELEKTRIVARUSTUS - Energia- ja geotehnika doktorikool II

ELEKTRIAJAMITE JA 

JÕUELEKTROONIKA INSTITUUT 

ENERGIA- JA GEOTEHNIKA 

DOKTORIKOOL II 

AINEKURSUS 

ELEKTRIVARUSTUS 

Dotsent RAIVO TEEMETS 

Tallinn 2011

TTÜ elektriajamite ja jõuelektroonika instituut Elektrivarustus Raivo Teemets 

ELEKTRI- 

VARUSTUS 

ElVar Sissejuhatus. RT hor 2012.doc Leht: 1 / 20 


SISSEJUHATUS 

Üldmõisteid 

• Elektrivarustuseks nimetatakse tarbijate varustamist 

elektrienergiaga. 

Elektrijaam Elektrivõrk Tarbija 

Elektrivarustuse põhimõtteskeem 

ElVar Sissejuhatus. RT hor 2012.doc Leht: 2 / 20


• Elektrit toodetakse elektrijaamades. 

1 2 

3 

Elektrijaamu 

1- Balti elektrijaam 

2- Väo elektrijaam 

3- Pärnu elektrijaam 



Kaasajal toodetakse elektrienergiat mitmeliigilistes, kaasaarvatud 

alternatiivsetes elektrijaamades. 

Kaasajal on elektrienergia tootjaid mitmeid 



Elektrienergia kantakse üle tarbimispiirkondadesse 

kõrgepingeülekandeliinide kaudu ja jaotatakse tarbijatele kesk- ja 

madalpingevõrkude abil. 

Kõrgepingeliini lõpumast ja välisjaotusseade 



• Tarbijate all mõistetakse ettevõtteid, tehaseid, asutusi ja 

organisatsioone, kellede elektrienergia vastuvõtjad ehk tarvitid 

on ühendatud võrku ja tarbivad elektrienergiat. 

Tarbijate näiteid 



Kogu riigi elektrivarustuse aluseks on elektrisüsteem, mis moodustub 

elektrivõrkudest. 

Eesti elektrisüsteemi skeem 1 



Eesti elektrisüsteemi skeem 2 



• Elektrivõrk on seadmete, rajatiste kompleks elektrienergia 

edastamiseks ja jaotamiseks. Ta koosneb elektriliinidest, 

alajaamadest ja jaotuspunktidest. 

• Elektriliin: voolujuhtidest, isolatsioonist ja abikonstruktsioonidest 

koosnev rajatis elektri edastamiseks elektrivõrgu kahe punkti vahel. 

Elektriliinide näiteid 



Alajaam on ettenähtud elektrienergia muundamiseks ja jaotamiseks. 

Erinevate alajaamade näiteid 



• Kui alajaamas puudub trafo, siis nimetatakse teda jaotuspunktiks. 

Mäe 110 kV jaotuspunkt kaardil 



Elektrivõrk jaguneb 

• kõrgepingevõrguks, 

• keskpingevõrguks ja 

• madalpingevõrguks. 

• Kõrgepingevõrk e. põhivõrk on ettenähtud elektrienergia 

edastamiseks elektrijaamadest suure vahemaa taha 

põhilistesse jaotuspunktidesse. 

• Selle võrgu nimipinge on üle 35 kV. 



Kõrgepingeliini näide 



• Keskpingevõrkude e. jaotusvõrkude kaudu toimub piirkonniti 

elektrienergia laialijaotamine ja muundamine madalpingele. Nende 

võrkude nimipinge on üle 1 kV ja ulatub kuni 35 kV. 

Keskpingevõrgu liini lõpumast koos mastalajaamaga 



• Jaotusvõrkude liinide pikkus Eestis on üle 60 000 km, alajaamu ca 

20 000 ja tarbijaid umbes 500 000. Nende korrashoid nõuab suuri 

rahasummasid, mis oluliselt määravad ka elektrienergia hinna. 

• Madalpingevõrkude kaudu saab enamik tarbijaid oma toite. 

Madalpingevõrkude hulka kuuluvad ka madalpingepaigaldised, mis 

tagavad lõpptarbijatele elektrienergia kohaletoimetamise. 

Madalpingeõhuliinid 



• Oluline faktor elektrivarustuse juures on elektrivõrgu 

koormusel, mis on ajas muutuv, sõltuv ilmastikutingimustest 

ja osaliselt stohhastilise iseloomuga. 

P max 

3 

P kesk 

2 

P min 

0 

0 6 12 18 24 h 

1 

Energiasüsteemi ööpäevane koormusgraafik 



Olulisemad ülesanded elektrivõrkude toime tagamiseks 

• Normaaltalitluse tagamiseks tuleb osata koormust 

o analüüsida, 

o imiteerida ja prognoosida. 

• Tähtsal kohal nendes võrkudes on õigel 

o nimipingete, 

o jaotusskeemi, 

o lahutuspunktide, 

o alajaamatüüpide, 

o kaitse- ja automaatikaaparatuuri valikul. 

• Kõige selle eesmärk on vähendada kadusid, tõsta 

töökindlust ja elektri kvaliteeti. 



• Tarbijate jaoks on väga oluline elektrienergia 

varustuskindlus. 

Lumetorm Moonika 

põhjustas 

ulatuslikke 

elektrikatkestusi 



• Elektrivõrgu töö plaanimiseks tuleb osa arvutada 

talitlusparameetreid nii normaal- kui ka rikketalitlustes, kaasa 

arvatud lühised. 

Lühis õhuliinil 



• Eelnevat arvestades on oluline kohta elektrivõrkude kaitsel 

ja juhtimisel. 

• Kuna madalpingeseadmeid kasutavad tavainimesed, kellel 

puudub elektriala inimestele vajalik ettevalmistus, siis 

pöörame kursuse jooksul palju tähelepanu kaitsele 

elektrilöökide eest ehk elektriohutusele. 


TTÜ elektriajamite ja jõuelektroonika instituut Raivo Teemets Elektrivarustus 

1. ELEKTRISÜSTEEM 

1 

ElVar 1. Elektrisüsteem. DK.doc 


Märkus. Käesoleva peatüki tekst põhineb raamatutel 

energiatehnikasse“. 

„Jaotusvõrgud“ ja „Sissejuhatus 

1.1 Elektrisüsteemi üldiseloomustus 

Energiasüsteem on elektrijaamade, elektrivõrkude ja 

elektritarbijate (elektrisüsteemi koormuse) ühendus, 

kuhu lisanduvad elektrijaamadega seotud soojusvõrgud ja - 

tarbijad. 

Energiasüsteemi elektriline osa on elektrisüsteem. 

Olulise osa sellest moodustab elektrivõrk. 

2 

ElVar 1. Elektrisüsteem. DK.doc


Elektrijaam Elektriliinid Alajaam Tarbija 

Elektrisüsteem 

Elektrivõrk 

Elektrisüsteemi põhielemendid 

3 



Eesti elektrivõrgu kaart 

4 



• Energiasüsteemid töötavad tänapäeval suurte 

ühendsüsteemidena, sest energiasüsteemi 

majanduslikud ja tehnilised eelised on seda suuremad, 

mida laiem ja võimsam on süsteem. 

• Ühendsüsteemidel on mitu eelist: 

töökindluse suurenemine; 

vajaliku reservi vähenemine; 

agregaatide nimivõimsuse suurenemine; 

elektrituru toimimine. 

• Energiasüsteemide ühendamine toob kaasa ka probleeme. 

5 



Olulisim on süsteemi stabiilsuse säilitamine 

(generaatorite sünkroonne töö ja vajalik pingenivoo). 

NB! Energiasüsteemi kõigi generaatorite rootorid peavad 

pöörlema sünkroonselt ja lubatud faasinihkega. 

Ühendsüsteemis võib avariisituatsioon kanduda ühest 

süsteemi osast teise, põhjustades avarii laviinitaolise 

laienemise, milleks või olla 

• staatilise ja dünaamilise stabiilsuse kadumine, 

• asünkroontalitluse teke, 

• sageduslaviin, 

• pingelaviin. 

6 



• Laviinitaolised protsessid levivad elektrisüsteemis 

sedavõrd kiiresti, et süsteemi operatiivpersonal ei jõua 

vahele astuda. Seetõttu seatakse avariide leviku tõkestamiseks 

üles süsteemi- ehk avariitõrjeautomaatika. 

• Elektrisüsteemi töö seisukohalt on väga tähtis jälgida 

süsteemi talitlust. 

• Elektrisüsteemi talitluseks nimetatakse 

elektrisüsteemi seisundi muutumist ajas, mis 

iseloomustab elektrienergia tootmist, ülekandmist ja 

tarbimist ning on määratud seisundimuutujatega 

(pinged, voolud, võimsused, nurgad jm). 

7 



• Talitlused liigitatakse 

normaalseteks, 

raskendatuteks, 

avariilisteks, 

avariijärgseteks. 

• Elektrisüsteemi töö põhilised iseärasused tulenevad 

asjaolust, et energia akumuleerimisvõimaluste 

puudumise tõttu peab toodetav ja tarbitav võimsus 

igal hetkel olema tasakaalus. 

• Sellepärast ei saa agregaatide tootlikkust enamasti 

maksimaalselt kasutada. 

8 



• Ka peab süsteemis alati olema genereeriva võimsuse 

reserv avarii või tarbimise ettenägematu kasvu puhuks, 

ka nt tuuleparkide võimsuse äralangemisel tuulevaikuse 

korral. 

• Tuleb arvestada ka remontide ja muude asjaoludega, 

mis piiravad agregaatide kasutamist. 

9 



1.2 Elektrienergia tootmine 

• Üldiseks mureks on fossiilkütuste ammendumisest, 

keskkonna saastumisest ning inimese tegevusest tingitud 

võimalik mõju kliimamuutustele. 

• Kütusevarud on jaotunud maailma riikide vahel 

ebaühtlaselt, mistõttu riigid või riikide rühmad võivad oma 

huvides dikteerida kütuste hindu ja esitada poliitilisi nõudmisi. 

• Maailma naftavarude ammendumist võib prognoosida juba 

enne 21. sajandi lõppu. 

• Veidi kauem saab maailmas toota maagaasi, veel kauem 

aga kivisütt. 

10 



• Põlevkivi varusid arvatakse piisavat veel 30 aastaks, 

optimistlike hinnangute järgi 100 aastaks. 

• Hüdroelektrijaamades energiakandja ammendumise ning 

keskkonna saastumise probleeme pole, välja arvatud see, et 

tuleb rajada paisjärv. Märgatavaid hüdroressursse leidub 

veel vaid Hiinas, Aafrikas ja Venemaal. 

• Ka tuumaelektrijaamades toodetakse elektrienergiat ilma 

süsinikdioksiidi ja muude keskkonnakahjulike ainete 

emissioonita. 

11 



• Suuremaks probleemiks peetakse nüüdisajal keskkonna 

radioaktiivse saastamise ohtu tuumareaktorite rikke korral, 

radioaktiivsete jäätmete lõppladude ebapiisavat 

töökindlust ning suuri kulutusi lõplikult seisma pandud 

tuumareaktorite lammutamisel. 

• Mitmekülgsete ohutusmeetmete rakendamine muudab 

tuumaelektrijaamad siiski piisavalt ohutuks, kuid ühtlasi ka 

kalliks ning suurendab nende rajamiseks kuluvat aega. 

• Uute tuumareaktorite püstitamist on alustatud USAs, 

Hiinas, Venemaal ja mujal. 

12 



• Soomes algas 2006. aastal ülitöökindla kolmanda 

(täpsemalt kolm pluss) põlvkonna survevesireaktori 

paigaldamine. See reaktor elektrilise võimsusega 1600 MW 

tagab varasematega võrreldes toodetava elektrienergia 

madalama omahinna ja tuumakütuse parema 

ärakasutamise. 

• Tuumaenergeetikute unistus on termotuumareaktor. 

Selline reaktor põhineb vesinikuaatomite ühinemisel 

heeliumiaatomiks, kusjuures osa ühinevate aatomituumade 

massist muutub energiaks. 

• Tänases maailmas toodetakse peaaegu kogu elektrienergia 

fossiilkütuseid põletavates soojuselektrijaamades, 

hüdrojaamades ja tuumajaamades. 

13 



• Eespool mainitud probleemide tõttu on tekkinud suur huvi 

alternatiivsete elektrienergia allikate vastu. 

• Nendeks on 

tuuleenergia, 

geotermaalenergia, 

päikese kiirgusenergia, 

bioenergia, 

vesinikuenergeetika. 

• Need energialiigid on põhiliselt taastuvad ning ei ole seotud 

süsinikdioksiidi emissiooniga. 

14 



1.3 Elektri ülekanne ja jaotamine 

• Energiasüsteemi elektrijaamad on ühendatud süsteemi 

põhivõrku, mis tavaliselt talitleb pingel 220...500 kV (Eestis 

110...330 kV). 

• Põhivõrgust saavad toite suuremad elektritarbijad ning 

keskpinge 6...35 kV jaotusvõrgud, mis jaotusalajaamade 

kaudu varustavad elektritarbijaid enamasti 400 V 

madalpingevõrkudest. 

15 



Elektriliinide nimipinged ja muud tunnussuurused valitakse 

tehnilis-majanduslike võrdlusarvutusega. 

• Ülekandeliini nimipinge määrab ära edastatava võimsuse. 

40000 

10000 

Võimsus MW 

1000 

100 

10 

8 

4 

2 

330 750 

1 

1 6 10 20 35 110 220 500 1150 

Pinge kV 

Kolmefaasilise elektriliini kaudu edastatava võimsuse sõltuvus 

nimipingest 

16 



• Ilma lisaseadmeteta võib võimsust üle kanda kuni 500 km 

kaugusele. Lisaseadmetena on kasutusel staatilised 

türistorjuhitavad kompenseerimisseadmed. 

• Kui on vaja edastada suuri võimsusi (mõni GW) suurele 

kaugusele (1000 km ja enam), võidakse kasutada 

alalisvooluliine (nt on kaabelliinidel vahelduvvoolule suur 

mahtuvuslik takistus). 

• Elektrivõrke liigitatakse ennekõike nimipinge alusel. 

• Elektrivõrgu nimipinge on pinge, millele võrk on ette nähtud 

ja millele viidates iseloomustatakse teatud 

talitluskarakteristikuid. 

17 



Elektrivõrgu liik 

Madalpingevõrgud 

Keskpingevõrgud 

Eesti elektrivõrkude nimipinged 

Nimipinge 

U n 

kV 

≤1 

enamasti 230/400 V 

Seadme suurim lubatav 

kestevpinge (IEC 60038) 

U max 

kV 

– 

3 3,6 

6 7,2 

10 12,0 

15 17,5 

20 24,0 

35 40,5 

110 123,0 

Kõrgepingevõrgud 

220 245,0 

Ülikõrgepingevõrgud 330 363,0 

• Märkus. Seadme suurim lubatav kestevpinge on 

elektrivõrgu suurima talitluspinge selline väärtus, millel 

seadmeid veel lubatakse kasutada. 

18 



• Maailmas kasutatakse keskpinge-jaotusvõrkudes 

mitmesuguseid nimipingeid. Jada 1 pingeid kasutatakse 

maades, kus sagedus on 50 Hz, jada 2 pingeid aga sagedusel 

60 Hz. Jada 1 nimipinged on kahes loendis. Eestis on 

kasutusel esimese jada teine loend. 

Rahvusvaheliste standardite kohased nimipinged 

Jada 1(50 Hz) 

Jada 2 (60 Hz) 

3,3 6,6 11 22 33 

3 6 10 15 20 35 

4,1 12, 13, 13, 24, 34, 

6 

5 2 8 

9 5 

• Peale nimipinge iseloomustatakse võrke ka talitluspingega. 

Võimaliku tööpingevahemiku määravad kindlaks võrgus 

lubatav suurim ja vähim talitluspinge. 

19 



Otstarbe järgi jagunevad elektrivõrgud: 

o süsteemivõrk (330 kV) - tavaliselt ülikõrgepingevõrk, mis 

ühendab elektrisüsteeme ja suuri elektrijaamu; 

o ülekandevõrgud (110 kV ja 220 kV) kannavad elektrienergia 

üle suurematesse alajaamadesse 

(tarbimiskeskustesse); 

o jaotusvõrgud (6 kV kuni 35 kV) edastavad elektrienergiat 

suurtest toitealajaamadest tarbijateni. 

20 



330 kV 

330 kV 

Süsteemivõrk 

330 kV 

330 kV 

110 kV 

110 kV 

110 kV 

Ülekandevõrk 

20 kV 

Keskpingejaotusvõrk 

20 kV 0,4 kV 0,4 kV 

Madalpingejaotusvõrk 

Elektrisüsteemi skeem 

21 



Harku 

Kiisa 

Iru 

Aruküla 

Paide 

Kohtla-Järve 

Püssi 

Kingissepp 

Narva hüdroelektrijaam 

Balti 

Eesti 

Sindi 

Tartu 

Tsirguliina 

Pihkva 

Valmiera 

Elektrijaam 

Alajaam 

Eesti energiasüsteemi põhivõrgu liinid pingel 330 kV 

22 



23 



• Elektrienergiat kannab Eestis üle ettevõte AS Elering 

(endine OÜ Põhivõrk). Elering on Eestis ainus elektri 

ülekandeteenust osutav ettevõtja ehk põhivõrguettevõtja. 

• Elektrienergia jaotamisega tegeleb Eesti Energia OÜ 

Jaotusvõrgu kõrval veel muidki ettevõtteid (Fortum, Narva 

Elektrivõrgud jt). 

• Eesti energiasüsteem on 330-kV liinide kaudu ühendatud 

Läti, Leedu ja Venemaa energiasüsteemiga. Venemaa, 

muud SRÜ riigid ja Balti riigid moodustavad omavahel 

sünkronismis talitleva energiasüsteemide kompleksi. 

24 



Eesti elektrisüsteem 

25 



Eesti elektrisüsteemi võimsusbilansi näide 

(TTÜ elektroenergeetika instituudi koduleheküljelt) 

26 



• Euroopas on veel kolm erisuguse sagedusreguleerimisega 

energiasüsteemide kompleksi: 

Euroopa mandriosa (väljaarvatult Skandinaavia maad), 

Skandinaavia (Soome, Rootsi, Norra ja osa Taani), 

Suurbritannia ja Iirimaa. 

Sellised energiasüsteemid on ühendatud alalisvooluliinide või 

alalisvoolumuundusjaamade kaudu. 

27 



1.4 Elektri tarbimine 

Elektrienergiat tarbiti maailmas 2006. aastal keskmiselt 2,92 

MWh inimese kohta. See näitaja oli Põhja-Ameerikas, 

Okeaanias ja Euroopas kaugelt kõrgem kui Lõuna-Ameerikas, 

Aasias ja Aafrikas. 

Eriti kõrge on see maades, kus odavat, nt hüdrojaamadest 

saadavat elektrienergiat saab ulatuslikult kasutada mitte üksnes 

elektrimahukates tootmisprotsessides ja elektriraudteedel, vaid 

ka hoonete kütteks (Island, Norra, Kanada, Rootsi). 

Euroopa Liidus (sealhulgas Eestis) ja muudes tööstuslikult 

arenenud regioonides ning naftat tootvates maades on 

elektritarbimine inimese kohta enamasti 2 kuni 6 korda 

kõrgem kui maailma keskmine. 

28 



M a a i l m 

P õ h ja - A m e e r ik a 

O k e a a n ia 

E u r o o p a 

L õ u n a - A m e e r ik a 

A a s ia 

A a f r ik a 

I s la n d 

N o r r a 

K u v e it 

K a n a d a 

S o o m e 

L u k s e m b u r g 

R o o t s i 

K a t a r 

A r a a b ia Ü h e n d e m ir a a d id 

U S A * 

B a h r e in 

A u s t r a a lia 

U u s - M e r e m a a 

T a iv a n 

B e lg ia 

Š v e it s 

S in g a p u r 

J a a p a n 

B r u n e i 

A u s t r ia 

P r a n t s u s m a a 

K o r e a V a b a r iik 

S a u d i A r a a b ia 

S lo v e e n ia 

S a k s a m a a 

H o lla n d 

T a a n i 

I is r a e l 

I ir im a a 

T š e h h i 

P a la u 

V e n e m a a 

H is p a a n ia 

S u u r b r it a n n ia 

E e s t i 

B a h a m a 

I t a a lia 

K ü p r o s 

0 

2 , 9 2 

2 , 3 0 

1 , 8 2 

0 , 6 5 

5 

6 , 6 3 

1 0 

1 0 , 2 2 

8 , 9 8 

1 5 

2 0 M W h / c a p 

3 2 , 6 3 

2 6 , 2 9 

1 8 , 8 5 

1 8 , 7 0 

1 7 , 7 9 

1 6 , 6 9 

1 6 , 4 5 

1 6 , 3 7 

1 5 , 7 9 

1 4 , 4 7 

1 3 , 2 3 

1 2 , 1 6 

1 0 , 5 0 

1 0 , 3 3 

9 , 0 9 

8 , 9 2 

8 , 8 0 

8 , 7 2 

8 , 6 1 

8 , 4 9 

8 , 3 7 

8 , 3 6 

7 , 5 9 

7 , 5 5 

7 , 5 2 

7 , 2 4 

7 , 1 4 

7 , 0 9 

7 , 0 4 

6 , 9 7 

6 , 9 7 

6 , 8 8 M u u t u s e d v õ r r e ld e s e e lm is e a a s t a g a 

6 , 8 0 

M ä ä r T õ u s L a n g u s 

6 , 7 0 

K u n i 0 , 2 % 

6 , 5 2 

6 , 3 9 Ü le 0 , 2 % , k u n i 2 % 

6 , 0 9 Ü le 2 % , k u n i 5 % 

6 , 0 4 Ü le 5 % 

Elektrienergia tarbimine elaniku kohta aastal 2006. 

Esitatud on riigid, milles see näitaja on vähemalt kaks korda kõrgem kui maailma 

keskmine. * Ilma elektrijaamade omatarbeta 

29 



Elektrienergia kõrge eritarbimine võib olla tingitud 

elektrimahukatest tootmisprotsessidest tööstuses 

(elektrometallurgia, elektrokeemiatööstus jms), 

raudteede ja linnatranspordi ulatuslikust elektrifitseerimisest, 

kõigi rahvamajandusharude ja olme kõrgest 

elektrifitseerimistasemest, 

elekterkütte ulatuslikust rakendamisest. 

Elektrienergia eritarbimist võivad aga suurendada ka 

elektrienergia eksport, kuna elektrijaamade selle tõttu 

suurenenud omatarve ja elektrienergia edastuskaod lähevad 

arvesse riigisisese elektritarbimisena, 

elektrienergia ebaratsionaalne kulutamine ja suured kaod. 

30 



• Elektrit tarbivad ennekõike elektrimootorid või täpsemalt 

elektriajamid, mis tarbivad 2/3 kogu toodetavast 

elektrienergiast. 

• Elekterkütte osakaal elektrienergia tarbimises võib olla 

küllaltki suur seal, kus elektrienergia on odav või muid 

kütuseid napib. Näiteks Lapimaal moodustas elektriküte 

külmade ilmade korral elektrivõrgu koormusest 50% ja enam. 

• Tööstuslikud elektrotehnoloogiaseadmed tarbivad 

ligikaudu 25% kogu tööstuses kasutatavast elektrienergiast. 

• Valgustuseks kulub maailmas ligikaudu 10% 

elektrienergiast. 

31 



• Eestis on elektrienergia tarbimine suurusjärgus 7,6 TWh 

aastas. 

Aastane elektrienergia tarbimine Eestis 

32 



• Eestis prognoositakse elektrienergia tarbimise kasvu 2-3% 

aastas, mis on arenevas ühiskonnas loomulik. 

• Eesti sisemaine elektrienergia tarbimine ja elektrikaod 

33 



• Elektrienergia tarbimise tipp Eestis on 1587 MW (28.01.2010 

17:40 -17:45 vahel). Alates 1966. aastast on tarbimismaksimum 

kasvanud üle 3 korra. 

Eesti tarbimismaksimum aastate kaupa 

34 



TARBIMISE PROGNOOS 

2012.AASTA 

1000 

800 

TARBIMINE (GWh) 

KUU 

TARBIMINE 

(GWh) 

TIPUKOORMUS 

(MW) 

jaanuar 875 1509 

veebruar 825 1500 

märts 800 1350 

aprill 675 1200 

mai 625 1100 

juuni 550 1000 

juuli 550 950 

august 575 1000 

september 600 1050 

oktoober 675 1200 

november 725 1350 

detsember 825 1450 

KOKKU 8300 

Elektrienergia tarbimise ja 

tipuvõimsuse prognoos aastaks 

2012 

600 

400 

200 

0 

1600 

1400 

1200 

1000 

800 

600 

400 

200 

0 

jaanuar 

jaanuar 

veebruar 

veebruar 

märts 

märts 

TIPUKOORMUS (MW) 

aprill 

mai 

juuni 

juuli 

august 

september 

oktoober 

november 

detsember 

aprill 

mai 

juuni 

juuli 

august 

september 

oktoober 

november 

detsember 

35 



1.5. Elektriturg 

• Elektrisüsteemi talitlust mõjutab oluliselt elektriturg. 

• Tootja ja tarbija vaheline kaubavahetus (antud juhul elektrienergia 

vahetus) toimub arvukate vahendajate kaudu, kes 

tegutsevad hulgi- ja jaemüügiturul. 

• Ostu-müügilepped võivad olla kahepoolsed (bilateraalsed) või 

sõlmitakse reaalajas spotturul kõigile turuosalistele võrdsetel 

alustel. 

36 



• Bilateraalsed lepped sõlmitakse mõni päev kuni mõni aasta 

ette, spotturul vaid päev või ka mõni tund ette. 

• Elektrituru omapäraks on elektrivõrkude monopoolne asend 

ning elektrienergia salvestusvõimaluste puudumine. 

• Ülekande piirangute tõttu jaguneb ühtne elektriturg 

piirkondadeks, kus võimsuse ülejäägiga piirkondades on 

elektri hind keskmisega võrreldes madalam, puudujäägiga 

piirkondades aga kõrgem. 

• Nii vaba elektrituru toimimiseks kui elektrivarustuse 

tagamiseks üldse on vajalik piisava ülekandevõimega 

põhivõrk. 

37 



• Mitmel pool Euroopas talitlevad olemasolevad ühendused 

oma maksimaalse ülekandevõime piiride lähedal, mistõttu 

võivad tekkida probleemid süsteemi stabiilsusega. 

• Seoses elektriturgude avanemisega ei ole põhimõtteliselt 

oluline, kus elektrienergiat toodetakse, määravaks saab 

elektrienergia ülekande füüsiline võimalikkus. 

• 

• Elektrituru avamise eesmärk on konkurentsi tekitamine 

võimalikult mitmes elektrienergia tarnimise lülis. 

• 

• Elektrituru avamise puhul elektri kui kauba hinda ei 

reguleerita, hind tekib konkurentsis müügipakkumiste ja 

ostupakkumiste vahel. 

38 



• Tootjatele on elektriturg võimalus toodetud elektrienergiat 

müüa. Toimiv turg annab omakorda aluse investoritele ja 

tootjatele ikemaajaliste investeerimisotsuste tegemiseks. 

• Tarbijatele on elektriturg võimalus osta elektrit lisaks 

kahepoolselt kokkulepitud tingimustele ka elektribörsilt. 

• Alates 1. aprillist 2010. on Eesti elektriturg suurtarbijatele 

(vabatarbijatele) avatud 35% ulatuses. Vabatarbijad on 

ettevõtted, mis tarbivad ühes tarbimiskohas enam kui 2 GWh 

elektrienergiat aastas. 

• Vabatarbijatel on õigus ja kohustus valida endale 

elektrienergia müüja. Seda võib teha kahepoolsete lepingute 

alusel või ostes otse või läbi maakleri Põhjamaade elektribörsi 

Nord Pool Spot Eesti hinnapiirkonnast. 

39 



• Elektrituru täies mahus avamine kõikidele tarbijatele on 

seaduse järgi kavas 2013. aastal. 

Ülekandevõimsuste jaotamine Eesti - Soome ja Eesti - Läti 

piiril 

• 1. aprillist 2011 loodi põhjamaade elektribörsi Nord Pool Spotí 

poolt Eestis uus NPS Estlink (alates 20.september NPS 

Estonia) hinnapiirkond. 

• Eesti ja Soome vaheline EstLink kaablivõimsus jaotatakse 

vastavalt implicit auctioní meetodit kasutades, mille 

tulemusena liigub elektrienergia piirkondade vahel alati 

madalama hinnaga piirkonnast kõrgema hinnaga piirkonda. 

40 



• Eesti ja Läti vaheline NPSile jaotamiseks antav 

ülekandevõimsus jaotatakse võimsuste optimeerimise meetodit 

kasutades, seda seetõttu, et Lätis ei ole veel avatud NPS 

hinnapiirkonda ja implicit auctioní meetodit kasutada ei saa. 

Võimsuste optimeerimise meetod 

• Eesti ja Läti, samuti Eesti ja 

Venemaa vahelise 

ülekandevõimsuse jaotamiseks 

moodustatakse NPS Sesam 

süsteemis neli nn. 

pakkumispiirkonda: 

• Estonia 

• Latvia export 

• Latvia import 

• Russia import 

41 



42 



NPS Eesti hinnapiirkonnas toimub hinnaarvutus vastavalt NPS 

reeglitele, kusjuures arvesse võetakse kõigis neljas 

pakkumispiirkonnas esitatud ja kinnitatud pakkumised. 

43 



1.5.3 Elektrisüsteemi töökindlus 

• Elektrisüsteem peab olema töökindel, säilitama sünkroonse 

töö ka mitmesuguste talitlushäiringute olukorras. 

• Enamasti nõutakse, et elektrisüsteemi töö säiliks vähemalt 

siis, kui lülitub välja üks oluline genereeriv või ülekandeelement. 

Seda nõuet nimetatakse n–1 kriteeriumiks. 

• Erilist tähelepanu pööratakse energiasüsteemi kustumise 

(blackout) ärahoidmisele. 

44 



Põhilised meetmed selleks on järgmised: 

Kehtestatakse põhivõrgu käidutingimused, mida peavad 

järgima kõik põhivõrgu kliendid. Käidutingimusi väljendab 

võrgukoodeks (grid code). 

Kehtestatakse nõuded elektrigeneraatoritele. 

Nähakse ette elektrisüsteemidevaheliste ülekandeliinide 

sünkronismikaitse. 

Nähakse ette võimalikud saartalitlused oluliste tuuma- ja 

hüdrojaamade töö jätkamiseks. 

Täiustatakse elektrivõrgu releekaitset. 

Nähakse ette toimingud kriitiliste elektrijaamade ning kogu 

süsteemi talitluse taastamiseks peale süsteemiavariid. 

45 



Seadme 

rike 

Genereerimise 

kaotus 

Genereerimise 

vajak 

Liini 

rike 

Lahutatud 

sõlm 

Võrgu 

talitluskindluse 

alanemine 

Liini 

ülekoormus 

või mittepiisav 

sõlmepinge 

Rikete tagajärgi 

Saartalitlus 

Koormuskaotus 

Süsteemi 

kollaps 

46 



• Võimalik süsteemiavarii, kus toite kaotab suur osa 

elektritarbijatest, on peaaegu alati seotud süsteemi stabiilsuse 

kaotusega. Stabiilsuse all mõistetakse elektrisüsteemi võimet 

jätkata normaalset tööd peale talituse häiringuid. 

• Eristatakse nurga- ehk sünkroonset stabiilsust ja 

pingestabiilsust. Süsteemi võimet jätkata tööd peale väikesi 

häiringuid nimetatakse staatiliseks stabiilsuseks, peale 

suuri häiringuid (lühised, põhielementide kommutatsioon jm) 

dünaamiliseks stabiilsuseks. 

• Võimsuse suure ebabalansi tagajärjeks on süsteemi sageduse 

mittestabiilsus. 

47 


TTÜ elektriajamite ja jõuelektroonika instituut Raivo Teemets 

Elektrisüsteemi 

Elektrivarustus 

stabiilsus 

Nurga 

stabiilsus 

Sageduse 

stabiilsus 

Pinge 

stabiilsus 

Nurga staatiline 

stabiilsus 

Nurga dünaamiline 

stabiilsus 

Pinge staatiline 

stabiilsus 

Pinge dünaamiline 

stabiilsus 

Lühiajaline 


Pikaajaline 


Pikaajaline 

Elektrisüsteemi stabiilsuse klassifikatsioon 

Süsteemis võib esineda kolm olukorda: 

seisund on olemas (saab arvutada) ja stabiilne, 

seisund on olemas, kuid mittestabiilne, 

seisund puudub. 

48 



Protsess, mis võib viia pinge mittestabiilsuseni, kestab 

mõnest sekundist kuni mõnekümne minutini. 

• Kiirelt kulgeb protsess asünkroonmootorites, nende 

elektronkontrollerites ja alalisvoolumuundurites. 

• Trafode astmelülitid, termostaatiliselt juhitavad koormused 

ning generaatorite ülekoormused toimivad mõne minuti 

jooksul. 

• Veelgi kauem võib aega võtta talitluse kujunemine näiteks 

koormuse hommikuse kiire tõusu ajal, mis lõpeb 

mittestabiilsusega, kui pinge tõstmiseks mõeldud vahendid 

toimivad liiga aeglaselt. 

49 



• Sageduse stabiilsus on elektrisüsteemi võime säilitada 

süsteemi sagedus suurte häiringute korral, kus tekib 

genereeritava ja tarbitava võimsuse oluline ebabalanss. 

• Üldiselt on sageduse mittestabiilsus seotud regulaatorite ja 

kaitseseadmete halva koordinatsiooniga ja mitteküllaldase 

võimsuse reserviga. 

• Elektrisüsteemi stabiilsuse tagamine algab süsteemi 

projekteerimise ning talitluse pika- ja lühiajalise plaanimise 

käigus. Suur genereeriva võimsuse (ka reaktiivvõimsuse) 

reserv häiringujärgses olukorras mõjub positiivselt kõikidele 

stabiilsuse liikidele. See on ka kõige kulukam stabiilsuse 

tagamise moodus. Efektiivsemad vahendid stabiilsuse 

tagamiseks on automaadid. 

50 



• Kompenseerimisseadmete kasutamisel tuleb tähelepanu 

pöörata nende talitluspiiridele ning hulgale süsteemis. 

• Stabiilsuse probleeme lisab elektri hajustootmine, mille 

allikateks on väikesed jaotusvõrku ühendatud elektrijaamad. 

Sünkroonselt töötavad elektrigeneraatorid – gaasiturbiinjaamad, 

diiselagregaadid, kohalikud hüdrojaamad jm võivad kaotada 

nurgastabiilsuse tunduvalt kergemini kui suurte elektrijaamade 

generaatorid. 

• Süsteemiavariid saavad enamasti alguse lokaalsetest 

talitlushäiringutest, mis ühendsüsteemi mastaabis pole 

iseenesest kuigi märkimisväärsed. 

51 



• Probleemiks on aga häiringu võimalik kaskaadne laienemine 

süsteemiavariiks kuni kogu süsteemi või selle osa 

mittestabiilsuseni ja avariiseiskumiseni välja. 

• Talitlushäiringutele reageerivad esmalt releekaitse ja muud 

automaadid, mis püüavad avariiolukorra tekkimist süsteemis 

vältida või vähemalt selle ulatust piirata. 

• Automaatide toime lõpeb mõnekümne sekundi jooksul. 

Mitte alati ei toimu väljalülitamine ülekoormuse tõttu koheselt. 

• Kui ohtlik olukord süsteemis säilib, peavad vahele segama 

süsteemi dispetšerid. 

52 



Dispetšerite käsutuses on selleks mitmed vahendid. 

• Operatiivreservi käikulaskmine. 

• Pinge ja reaktiivvõimsuse reguleerimine. 

• Trafode astmelülitite mõju sõltub trafo positsioonist. 

• Elektrivõrgu skeemi muutmine. 

• Koormuse vähendamine. 

• Meetmed süsteemiavariide ärahoidmiseks ja nende 

laienemise vältimiseks kavandatakse hoolikalt ette ja 

personali treenitakse muuhulgas dispetšivalmendit 

rakendades. 

Süsteemi juhtimine toimub dispetšisüsteemi SCADA vahendusel. 

53 



• Energiasüsteemi taastamine peale süsteemiavariid, eriti aga 

peale avariiseiskumist on keeruline ja aeganõudev. 

• Koos jaamade käivitamisega toimub järk-järgult 

ülekandeseadmete (liinid, trafod) sisselülitamine ja tarbijate 

toite taastamine. 

• Tähele tuleb panna aktiiv- ja reaktiivvõimsuste balansi ning 

süsteemi stabiilsuse säilimist. Unustada ei saa ka 

releekaitse ja muu automaatika ning infosüsteemide (eriti 

SCADA) taastamist. 

54 


TTÜ elektriajamite ja jõuelektroonika instituut Raivo Teemets ELEKTRIVARUSTUS 

3 Keskpingevõrgud 

Tekst põhineb raamatu „Jaotusvõrgud“ 4. peatükil 

1(27) 

3. Keskpingevõrgude konfiguratsioon DK 


3.1 Keskpingevõrkude konfiguratsioon 

3.1.2 Jaotusvõrkude liigitus 

Jaotusvõrke liigitatakse tarbijate iseloomu järgi 

• tööstusvõrkudeks, 

• linnavõrkudeks ja 

• maavõrkudeks. 


2(27) 

3. Keskpingevõrgude konfiguratsioon DK


Tööstusvõrk on peamiselt suurettevõtete sisevõrk. 

Linnavõrke iseloomustavad 

• konfiguratsiooni keerukus, 

• tarbijate rohkus ning 

• kaabelliinid. 

Maavõrkudele on omane 

• hajutatus, 

• suhteliselt väike tarbijate hulk ning 

• pikad õhuliinid. 


3(27) 



Keskpingejaotusvõrgu ehitus sõltub nimipingest. Eestile 

iseloomulikud pingeastmed on joonisel. 

110 kV 


35 kV 

35 kV 

Toitealajaamad ehk 

piirkonnaalajaamad 

6 (10; 15) kV 

6 (10; 15) kV 

6 (10; 15) kV 

6 (10; 15) kV 

20 kV 

Keskpingevõrk 

Vahealajaamad 

Jaotusalajaamad 

Madalpingevõrk 

Keskpingevõrgu struktuuri näiteid 


4(27) 



• Pingetel 6 ja 10 kV toimub jaotamine peamiselt linnades, 

pingetel 15 ja 20 kV aga maapiirkondades, 

pingeastmel 35 kV kantakse elektrit üle suurtesse 

jaotuskeskustesse. 

• Naabervõrkude nimipingete suhe soovitatakse valida 

mitte väiksem kui 2. Soome kogemustel on parimaks 

lahenduseks ainult üks jaotuspinge – 20 kV. 

• Eestis võetud suund pingeastmete vähendamisele. 

Perspektiivseteks pingeastmeteks loetakse 

tiheasustusega piirkonnas 10 kV ja hajaasustusega 

piirkonnas 20 kV. 


5(27) 



Elektrivarustuskindluse järgi jaotatakse tarbijad kolme 

rühma. 

a) 

b) c) 

Esimese (a), teise (b) ja kolmanda (c) rühma 

tarbijate elektrivarustuse põhimõtteskeemid 


6(27) 



Esimese rühma moodustavad sellised tarbijad (haiglad, 

keeruka tehnoloogilise protsessiga ettevõtted), mis vajavad 

toidet kahest sõltumatust allikast (alajaamast), võimalik, et 

veel lisatoidet kolmandast allikast. 

Teise rühma tarbijate puhul kasutatakse kas ühte 

eritingimustel ehitatud või kahte sõltumatut toiteallikat, 

kusjuures automaatikata reservallika lülitab sisse 

valvepersonal või operatiivbrigaad. Seda skeemi kasutab 

enamik tööstusettevõtteid. 

Kolmandasse rühma kuuluvad kõik ülejäänud objektid (nt 

elamud), mida varustatakse ühest toiteallikast. 


7(27) 



Elektrivõrgu konfiguratsiooni ehk ühendusskeemi järgi 

liigitatakse elektrivõrke 

radiaalvõrkudeks 

hargnevateks radiaalvõrkudeks 

ringvõrkudeks 

silmusvõrkudeks. 

Radiaal-, ring- ja silmusvõrk 


8(27) 



Tabel. Erinevate võrguskeemide eelised ja puudused. 

Skeem Eelised Puudused 

Skeemi lihtsus ja selgus 

Radiaalvõrk Lihtne releekaitse 

Kõrgem elektrivarustuskindlus 

Ringvõrk Parem pingepüsivus 

Väiksemad võimsuskaod 

Veelgi kõrgem varustuskindlus 

Silmusvõrk Veelgi parem pingepüsivus 

Veelgi väiksemad võimsuskaod 

Madal elektrivarustuskindlus 

Keerukas releekaitse 

Keerukas käit 

Keerukas ja kallis releekaitse 

Keerukas käit 

Keerukad silmusvõrgud sisaldavad mitut suletut kontuuri ja 

on kasutusel suurt talitluskindlust nõudvates süsteemi- ja 

ülekandevõrkudes, alates pingest 110 kV. 


9(27) 



• Ring- või silmusvõrkudena välja ehitatud jaotusvõrgud 

talitlevad avatuna, sest nii on releekaitse ja automaatika 

tunduvalt odavam ja lihtsam. 

• Sellistes võrkudes on kasutusel lahutuskohad – 

lülituspunktid, millega võrk eraldatakse radiaalselt 

töötavateks osadeks, fiidriteks. 

• Suletuna ehitatud skeem või rööpahel võimaldab toidet 

reserveerida. Selleks on kasutusel reservilülitusautomaadid. 


10(27) 



• Efektiivsed on kaugjuhitavad alajaamad ja 

lülituspunktid. 

• Reserveerimata radiaalvõrgud esinevad peamiselt 

madala varustuskindlusega leppivate tarbijate elektrienergiaga 

varustamisel. 

• Hargnevad radiaalvõrgud on levinud maapiirkondades, 

kus asustus on hõre ja elektrienergiat kantakse üle 

suhteliselt pikkade vahemaade taha. Eestis lähtutakse 

praegusel ajal tingimusest, et madalpingefiidri pikkus ei 

tohiks olla üle 600 m. 

• Lihtsad avatuna talitlevad suletud võrgud (kahepoolne 

toide ja ringliinid) leiavad kasutamist nii maal kui linnas. 


11(27) 



10 kV 0,4 kV 

10 kV 

a) b) 

0,4 kV 

Joonis. Jaotusvõrgu jaotusfunktsioonid 

madal- (a) ja keskpingel (b) 

• Esimene on konfiguratsioon, mille korral jäetakse elektri 

jaotamine enam madalpingele (joonis a). Sel puhul on 

võrgu maksumus tavaliselt odavam. 

• Teise suuna korral toimub jaotamine rohkem keskpingel. 

Võrgu maksumus küll suurem, kuid kaod on väiksemad ja 

elektri kvaliteet kõrgem (joonis b). 


12(27) 



3.1.3 Keskpingefiidrid 

• Keskpingefiidrid lähtuvad toitealajaamadest, mille 

primaarpinge on enamasti 110 kV ning sekundaarpinge 

6…35 kV. 

• Toitealajaamade trafode arv ja lülitusskeemid nii ülemkui 

alampinge poolel sõltuvad ülekandevõrgu ja jaotusvõrgu 

konfiguratsioonist, tarbijatele vajalikust elektrivarustuskindlusest 

jm. 

• Tavaliselt on toitealajaamades kaks või enam trafot ning 

keskpinge-latisüsteemi. 


13(27) 



110 kV 

110 kV 

10 kV 

a) b) 

10 kV 

Nelja- (a) ja kahelatisüsteemiga (b) keskpingejaotla skeem 

• Suurtes toitealajaamades kasutatakse kahe 

kolmemähiselis trafoga ja nelja latisüsteemiga skeemi 

(joonis a). Tagab vajaliku elektri-varustuskindluse 

• Enamasti leiab kasutamist siiski odavam kahe 

latisüsteemiga skeem (joonis b) kahemähiseliste 

trafodega. 


14(27) 



• Toitealajaamast väljuvate keskpingefiidrite arv võib 

ulatuda mitmekümneni. 

– Suletud lahk- või koormuslüliti 

– Avatud lahk- või koormuslüliti 

Jaotusvõrgu keskpingefiidri skeem 


15(27) 



• Enamasti on fiidri skeem siiski hargnev. Hargnemine 

toimub mast- või kioskalajaamades, mis on varustatud lahkvõi 

koormuslülitiga võimaldamaks võrgu skeemi plaanilist 

või avariist tingitud muutmist. 

• Keskpingefiidri lõpp-punktideks on jaotusalajaamad, kus 

toimub elektrienergia muundamine keskpingelt 

madalpingele ja kus on ka lahutuskohad kahe erineva 

keskpingefiidri vahel. 

• Enamasti on kasutusel ühe kiirega skeem, kus omavahel 

on ühendatud kahe toitealajaama või ka sama toitealajaama 

kaks või rohkem fiidrit, mis töötavad muidugi avatud skeemi 

kohaselt. 


16(27) 





Keskpingevõrgu ühe kiirega skeem 


17(27) 



• Elektrivarustuskindlus on suurem kahe kiirega skeemi 

korral. Sellise skeemi korral on jaotusalajaamades 

tavaliselt kaks trafot. 



Keskpingevõrgu kahe kiirega skeem 


18(27) 



• Keskpingefiider on tavaliselt varustatud releekaitsega, mis 

toimib võimsuslüliti kaudu. 

• Kasutusel on voolulõige ja maksimaalvoolukaitse. 

• Fiidri kaitselahutus tehakse toitealajaamas vankertüüpi 

lülitiga või lahklülititega. 

• Maandamiseks on enamjaolt kasutusel statsionaarne 

maanduslüliti. Maanduslüliti puudumisel kasutatakse 

fiidri maandamiseks kantavaid maandureid. 


19(27) 



• Keskpingefiidris 

o lahutuskohtade tekitamiseks ja alajaamade võrgust 

eraldamiseks kasutatakse lahk- ja koormuslüliteid, 

o trafode eraldamiseks võrgust ja kaitseks ka lahkkaitsmeid. 

• Vajalikud lülitamised tehakse kohapeal või 

kaugjuhtimise teel. 


20(27) 



3.1.4 Linna- ja maavõrgud 

• Linnades, on koormustihedus tunduvalt suurem. 

• Maapiirkondades on koormustihedus väike ja tarbijad 

hajutatud suurele territooriumile. 

Tabel. Linna- ja maavõrkude näitajad 

Näitaja Linn Maa 

Koormustihedus > 1 MW/km 2 < 100 kW/km 2 

Tarbijaid trafo kohta 50...1000 1...10 

Madalpingefiidri pikkus < 300 m 500...1000 m 

Liini tüüp Kaabelliinid Õhuliinid 

Juhtme ristlõige (Al) 120...400 mm 2 16...50 mm 2 

Trafo nimivõimsus 300...1600 kVA 16...50 kVA 

Võrgu konfiguratsioon Avatud silmusvõrk Radiaalvõrk 


21(27) 



110/20 kV alajaamad 

20/0,4 kV alajaamad 

20 kV 

110 kV 

10 km 

Hajaasustusega piirkonna elektrivõrgu skeem 

• Elektri ülekanne piirkonda toimub antud juhul 110 kV 

ülekandevõrgu vahendusel, jaotamine keskpingel 20 kV. 


22(27) 



3.1.4 Keskpingevõrgu neutraali maandamine 

• Elektrivõrgus võib kolmefaasilise süsteemi neutraal olla 

- maast isoleeritud (isoleeritud neutraaliga võrk), 

- vahetult maandatud (jäikmaandatud neutraaliga võrk), 

- läbi suure takistuse maandatud või 

- läbi kompenseerimisreaktori ehk kaarekustutuspooli 

maandatud (resonantsmaandatud võrk). 

• Eesti keskpingevõrkudes on elektrivõrgu neutraal maast 

isoleeritud või maandatud läbi kompenseerimisreaktori 

ehk kaarekustutuspooli. 


23(27) 



U 1 

I 1 

U 2 

U 3 

I 3 

I C2 

I C3 

I G1 

I G2 I G3 

I R 

I 2 

I C1 

C 1 C 2 C 3 

G G G R 

U M3 

U M2 

U M1 

U N 

Isoleeritud neutraaliga elektrivõrk 

• Isoleeritud neutraaliga elektrivõrgu ainsateks maaga 

ühendavateks elementideks on trafomähiste ja 

ülekandeliinide faaside mahtuvused maa suhtes C 

1, C 

2 ja 

C 

3 ja isolatsiooni juhtivus G. 


24(27) 



• Isoleeritud neutraaliga keskpingevõrgus võib suurte 

maaühendusvoolude puhul (6 kV võrgus üle 30 A ja 35 kV 

võrgus üle 10 A) maaühenduse kohas tekkida 

perioodiliselt süttiv ja kustuv kaar, mis indutseerib 

mahtuvust ja induktiivsust sisaldavas kontuuris nimipinget 

2,5…3 korda ületavaid isolatsioonile ohtlikke liigpingeid. 

Liigpingete ja tuleohu tõttu ei ole elektrikaare tekkimine 

lubatud. 

• Suurte mahtuvuslike maaühendusvoolude 

kompenseerimiseks maandatakse neutraal läbi 

kaarekustutuspooli. 

• Elektrivõrgu normaaltalitlusel on neutraali pinge maa 

suhtes null ning poolis voolu ei ole. 


25(27) 



• Ühefaasilise maaühenduse korral tekib nullpunkti ja maa 

vahel pinge, mis kutsub esile maaühendusvoolu 

induktiivse iseloomuga komponendi I L , mis suurelt osalt 

kompenseerib maaühendusvoolu mahtuvusliku komponendi 

I C , ning rikkekoha summaarne vool on I = I L + I C ≈ 0 . 

L 

I L 

U N 

U 1 

I 1 

U 2 I 2 

U 3 

I 3 

I C2 

I C3 

I G1 

I G2 I G3 

I R 

C 1 C 2 C 3 

I C1 

U M2 

U M1 

G G G R 

U M3 

Resonantsmaandatud neutraaliga elektrivõrk 


26(27) 



• Statistika kohaselt on 70…90 % liiniriketest 

ühefaasilised lühised, mis on enamuses tekkinud 

äikeseliigpingete tagajärjel või põhjustatud muudest ajutise 

iseloomuga isolatsiooniriketest. 

• Kui lühisvoolud ei ole suured, siis ülelöögil tekkiv 

elektrikaar on ebastabiilne ja võib voolu nullist 

läbiminekul iseenesest kustuda. 

• Ühtlasi taastub elektrivõrgu normaaltalitlus, lühise väljalülitamine 

võimsuslülitiga ei ole vajalik ning tarbijate 

elektrivarustus ei katke. 


27(27) 



3.2 Keskpingevõrkude ehitus 

Üldist 

• Elektrivõrk koosneb põhiliselt liinidest ja 

alajaamadest. 

• Elektriliinide kaudu toimub elektrienergia ülekanne 

alajaamade vahel. 

• Alajaamades transformeeritakse elekter vajalikule 

pingeastmele ning jaotatakse teatud piirkonnas. 

• Toitealajaamad on enamasti välisjaotlatega, kuigi 

linnades kasutatakse ka kinniseid jaotlaid. 

• Jaotusalajaamad on mitmesuguse ehitusega (sise-, 

kiosk-, mastalajaamad). 

Kirjandus: Raamat „Jaotusvõrgud“ 

1 

3.2 Keskpingevõrkude ehitus DK 


3.2.1 Õhuliinid 

• Õhuliini juhtmed paiknevad õhus ning on riputatud 

isolaatorite abil mastidele. 

• Õhuliinide ehitamisel tuleb silmas pidada looduslikke 

olusid: 

õhutemperatuuri, 

tuult, ning 

jäidet. 


2 

3.2 Keskpingevõrkude ehitus DK


Õhuliinid 

peavad 

suutma vastu 

pidada 

mehaanilistele 

koormustele, 

keemilistele 

mõjuritele ja 

temperatuuri 

muutustele. 

Allikas: OÜ Jaotusvõrgud kodulehekülg 


3 



• Keskpingeõhuliinid 

koosnevad 

juhtmetest, , 

isolaatoritest, 

traaversitest, 

mastidest 

tõmmitsatest, 

tugedest, 

kinnitusdetailidest. 

Allikas: OÜ Jaotusvõrgud kodulehekülg 


4 



Õhuliinide tähtsamad parameetrid on visangu pikkus l 

(kahe naabermasti vaheline lõik), juhtmete ripe f, liini 

maagabariit (juhtmete minimaalkaugus maapinnast) h ja 

masti kõrgus H. 

f 

H 

h 

l 

Joonis 3.14 Õhuliini parameetrid 


5 



• Loetletud parameetrid määratakse liini projekteerimisel 

iga konkreetse juhtumi kohta eraldi, arvestades 

 

 

 

liini pinget, 

juhtme marki, 

kohalikke tingimusi, kehtivaid norme jm. 

• Juhtmetena kasutatakse keskpingevõrkudes 

paljasjuhtmeid, 

isoleerjuhtmeid ja 

universaalkaableid. 


6 



Juht peaks olema 

hea elektrijuhtivusega, 

suure mehaanilise tugevusega, 

vastupidav keemilisele toimele ning 

odav. 

• Neile tingimustele ei vasta ükski juhtmematerjal 

eraldi võetuna. Otsitakse sobivaid 

kompromisslahendusi. 

• Paljasjuhtmetena on kasutusel terasalumiiniumjuhtmed, 

kus voolujuhtivaks materjaliks on 

alumiinium, mida mehaaniliselt on tugevdatud 

terasega. 


7 



Õhuliini teras-alumiiniumjuhtme ristlõige 

1 – alumiiniumjuht, 2 – terassüdamik-kandetross 

• Enamasti on tegemist traatidest kihiti 

kokkukeerutatud köisjuhtmetega. Eelistatakse 

juhtmemarke AS-35/6,2 (alumiiniumi ristlõige 35 mm 2 

ja terase 6,2 mm 2 ), AS-50/8,0 ja AS-70/11,0. 


8 



Õhuliinide 

töökindluse 

tõstmiseks 

kasutatakse 

tänapäeval ka 

isoleerjuhtmeid 

Kaetud juhtmetega õhuliin 

ehk PAS-liin 

Allikas: ENSTO 

kodulehekülg 


9 



Juhtme materjaliks on alumiiniumisulam AlMgSi 

ning isolatsiooni materjaliks riststruktureeritud 

polüeteen XLPE. 

Kaetud õhuliinijuhe PAS-W, 20 kV 

Draka Keila Cables 


10 



• Kasutatakse ristlõikeid 35, 50, 70, 95, 120 ja 150 

mm 2 . 

• Magistraalliinidel eelistatakse ristlõikeid 70 või 95 

mm 2 ning haruliinidel 35 või 50 mm 2 (SAXkeskpingeõhuliin). 

• 

Alumiiniumsulamist kandetrossiga rippkeerkaabel AMKA 



11 



Universaalkaablid on ette nähtud paigaldada 

pinnasesse, õhku ja vette (AHXAMK-WM ehk Multi- 

Wiski ja EXCEL). 

20 kV jõukaabel AHXAMK-W 12/20 (24) kV 



12 



Isoleerjuhtmetega ja paljasjuhtmetega keskpingeõhuliin 


13 



• Eestis kasutusel olevate õhuliinide paljasjuhtmete 

tehnilised andmed on tabelis, kus 

M tähistab vaskjuhtmeid, 

A - alumiiniumjuhtmeid, 

AS - terasalumiiniumjuhtmeid ja 

SAX - isoleerjuhtmeid juhtmematerjalina 

alumiinium. 

• Keskpingevõrkudes kasutatakse enam teras- või 

alumiiniumpaljasjuhtmeid. 


14 



Juhtme mark 

Tabel. Juhtmete tehnilised andmed 

Aktiivtakistus 

+20 °C juures 

Ω/km 

Reaktiivtakistus 

Ω/km 

Lubatud vool 

õhu +25 °C 

juures 

A 

Mass 

kg/km 

M-16 1,20 0,411 130 140 

M-25 0,74 0,397 180 221 

M-50 0,39 0,375 270 439 

M-70 0,28 0,365 340 618 

A-25 1,28 0,391 135 68 

A-50 0,64 0,369 215 136 

A-70 0,46 0,355 265 191 

AS-35/6,2 0,85 0,387 175 150 

AS-50/8,0 0,65 0,375 210 196 

AS-70/11 0,46 0,365 265 275 

AS-120/19 0,27 0,348 380 492 

AS-240/39 0,13 0,326 610 997 

SAX-50 0,72 0,326 245 200 

SAX-70 0,49 0,316 310 270 

SAX-150 0,24 0,292 485 530 


15 



• Keskpingeõhuliinide mastide materjaliks on puit, 

raudbetoon, teras või alumiiniumisulamid. Põhiliselt on 

Eestis levinud puitmastid ja raudbetoonmastid. 

• Puitmaste tuleb 

kaitseks 

mädaniku ja 

kahjurite eest 

eelnevalt 

autoklaavis 

antiseptikutega 

immutada. 


16 



• Raudbetoon-mastid on küll pika tööeaga, kuid nende 

puuduseks on haprus. 

• 

Foto ajalehest „Sakala“ 

Aktsiaseltsi 

Vaiko 

töömehed 

kisuvad Paistu 

vallas kulgeval 

keskpingeliinil 

betoonmastide 

jäänuseid 

maast välja, 

et paigaldada 

puitmaste. 


17 



Terasmastid peavad olema korrosioonikaitseks kas 

kuumtsingitud või värvitud. 

Harku alajaama terasmastid . Allikas : AS JU Metall kodulehekülg 


18 



Otstarbe alusel jaotatakse maste kandemastideks, 

nurgamastideks, ankrumastideks, lõpumastideks, 

hargnemismastideks jm. 

a) b) c) d) 

20 kV paljasjuhtmelise õhuliini kandemast (a) ja hargnemismast (b) ning 

isoleerjuhtmelise õhuliini kandemast (c) ja nurgamast (d) 


19 



Kaheahelaline metallist kandemast ja nurgamast 

Allikas: fotoalbum.ee 


20 



Kaheahelaline metallist ankrumast ja lõpumast 

Allikas: fotoalbum.ee 


21 



Elektrijuhtmeid isoleeritakse mastist isolaatoritega. 

Levinumateks on tugi- ehk kandeisolaatorid ja ripp- ehk 

tõmbisolaatorid. 

Tugiisolaatorid. 

ENSTO toode 


22 



Tõmbeisolaatorid õhuliinil 

Tõmbeisolaator 

ENSTO toode 


23 



Isoleermaterjaliks on tavaliselt portselan või klaas. 

Klaasisolaator 

Portselanisolaator 


24 



Järjest enam kasutatakse 

keskpingevõrkudes 

komposiit- ehk 

polümeerisolaatoreid, 

mis on kerged, 

ultraviolettkiirguskindlad, 

hüdrofoobsete 

omadustega ja suure 

mehaanilise tugevusega. 


25 



Pingel 35 kV kasutatakse 

laialdaselt taldrikisolaatoritest 

koosnevaid paindühenduses 

isolaatorkette. 

Taldrikisolaatorite arv ketis on 

tavaliselt 2 või 3, sõltudes masti 

materjalist ja tüübist 


26 




27 



Õhuliini mastide 

konstruktsiooni 

kuuluvad traaversid. 

Traaversid tagavad 

juhtmete nõutava 

vahekauguse 

olenevalt rippest ja 

visangust. 

Traaversid 

valmistatakse 

kuumtsingitud 

terasest. 


28 



• Õhuliinide tarvikute hulka kuuluvad veel tõmmitsad ja 

toed mastide stabiliseerimiseks ning mitmesugused 

kinnitusdetailid. 


29 



• 

• Tõmmitsad ja toed on ette nähtud mastile mõjuvate 

jõudude tasakaalustamiseks, kui vabalt seisva masti 

püsivus pole tagatud. Enamasti on tõmmitsad 

valmistatud terasköisjuhtmetest ning need kinnitatakse 

järelpingutamist võimaldava aasaga ankruvardale. 

• Õhuliinide korral on olulisteks mõisteteks liini trass, 

liini kaitsevöönd ja liinikoridor. 

• Liini trassiks nimetatakse liini kulgu tähistavat joont, 

mille valikul tuleb lähtuda nõuetekohase kaitsevööndi ja 

liinikoridori võimalikkusest. 


30 



• Liini kaitsevöönd on ala, kus tehnovõrkude 

ohtlikkusest ja kaitsevajadusest tulenevalt 

kitsendatakse kinnisvara valdaja tegevust. 

• Kehtiva korra kohaselt ulatub liini kaitsevöönd 

6…20 kV keskpingevõrgus 10 m mõlemale poole liini 

telge. 


31 



½ kaitsevööndi kogulaiusest 

½ kaitsevööndi kogulaiusest 

Kaitsevööndi kogulaius 

Õhuliini kaitsevööndi selgituseks 


32 



• Liinikoridoriks nimetatakse muudest rajatistest ja 

looduslikest takistustest vaba ruumi, mis 

normaalolukorras tagab liini puutumatuse ja 

ohutuse. 

• Liinikoridori laius on määratud lubatud 

vahekaugustega hoonetest, puudest ja tehnorajatistest. 

• Isoleerjuhtmetega ja paljasjuhtmetega keskpingeõhuliinide 

liinikoridoride näited on joonisel 3.19. 


33 



20 kV paljasjuhtmed 

rõhtpaigutus 

20 kV paljasjuhtmed 

kolmnurkpaigutus 

a) 

20 kV isoleerjuhtmed 

rõhtpaigutus 

20 kV isoleerjuhtmed 

püstpaigutus 

b) 

Joonis 3.19 Paljasjuhtmetega (a) ja isoleerjuhtmetega 

(b) keskpingeõhuliini liinikoridorid 


34 



3.2.2 Kaabelliinid 

• Maakaabelliinide töökindluse tase on tunduvalt 

kõrgem kui tavalistel õhuliinidel. Nad nõuavad vähem 

ruumi, on välismõjude eest paremini kaitstud ning 

ohutumad. Teisalt on kaabelliinid aga kallimad ja 

nende remont aeganõudvam. 

• Kaabelliine rajatakse peamiselt linnades ja muudes 

tiheda asustusega piirkondades, kus see on sageli 

ainuvõimalik lahendus. Tavaliselt mõeldakse 

kaabelliinide all elektriliine, mis paiknevad maa all. 

Kaabelliinid võivad aga asuda ka hoonete sees, väljas, 

vees, õhus jm. 


35 



• Kaablite konstruktsioon on suhteliselt keerukas, 

sõltudes nimipingest, soonte arvust, materjalist ning 

töötingimustest. 

• Kaablisooned, üks või mitu, paiknevad mantli sees, 

mis on ette nähtud kaitseks mehaaniliste vigastuste, 

korrosiooni ja niiskuse eest. 

• Kaablis ei tohi niiskus levida piki- ega ristsuunas. 

Selleks on kaablis juhi kiudude vahel pikisuunaline ja 

juhtide vahel ristisuunaline veetõke. 

• Keskpingekaablite isolatsioonimaterjaliks on 

ekstrudeeritud polüvinüülkloriid (PVC) ja polüeteen 

(PE, PEX, XLPE). 


36 



• Kaablimantli ülesanne on kaitsta isolatsiooni 

niiskuse eest ja kindlustada hermeetilisus. 

• Mantli materjaliks on plii, alumiinium, plastmass 

(polüeteen) või ka kumm. Pliimantel on tavaliselt 

kaablitel, mida kasutatakse korrosiooniohtlikus 

keskkonnas ja vee all. 

• Kaablimantlit kaitstakse vigastuste eest 

kaitsesoomusega, kaabli kaitsesoomust ja 

metallmantlit korrosiooni eest välismantliga, mis on 

tavaliselt valmistatud bituumenigaImmutatud 

kiudmaterjalist või plastmassist. 


37 



Joonis 3.20 Keskpingekaablite konstruktsiooni näited: 

kolmesooneline ümber keskjuhtme keerutatud 

keskpingekaabel (a), kolmesooneline keskpingekaabel (b) 

ja ühesooneline keskpingekaabel (c) 


38 



• Joonisel 3.20a on kujutatud kolmesoonelist 

keskjuhtmega kaablit AHXAMK-W, mis on tuntud ka 

kui Wiski-kaabel. Selline kaabel on ette nähtud 

paigaldamiseks maa alla ning kohtkindlana sise- ja 

välisruumidesse, riiulitele ning torudesse. 

• Keerutatud ja tihendatud vasest keskjuhtme 

otstarbeks on luua lai maandussüsteem. Keskjuhe 

maandatakse mõlemast otsast (alajaamades), tagades 

sellega madalama summaarse maandustakistuse. 


39 



• Joonisel 3.20b on kolmesooneline keskpingekaabel 

AHXCMK-WTC, mida võib paigaldada 

kaablikanalisse, pinnasesse ja vette. Eriti sobib seda 

tüüpi kaabel pinnasesse sissekündmiseks. 

• Kolm faasisoont on sellel kaablil omavahel kokku 

keerutatud ja seotud pooljuhtiva lindiga. 

• Lisatud on kontsentriline juht – kiht paralleelseid 

vasktraate ja vasest kontaktlint, mis täidab sama 

ülesannet kui keskjuhe eelmisel kaablil. Kaablikattena 

kasutatakse ilmastikukindlat polüeteeni. 


40 



• Kolmandana kujutatud keskpingekaabel AXLJ-TT on 

ühesooneline (joonis 3.20c). Seda kaablit võib 

paigaldada torudesse, pinnasesse (ka sisse künda) 

või vette. Kaabel on veetihe nii piki- kui põiksuunas. 

• Polümeerisolatsiooniga kaablite kõrval on kasutusel 

eelmistel aastakümnetel paigaldatud paberõliisolatsiooniga 

kaablid, mille kaablisooned on 

isoleeritud viskoosse õliga immutatud paberiga. 

Paberkaablite puudusteks võrreldes polümeerkaablitega 

on suurem kaal, õlilekke võimalus, 

hooldevajadus ja kaablimuhvide väiksem 

töökindlus. 


41 



• Kasutusel on kaablimuhvid, mis võimaldavad 

omavahel ühendada paber- ja polümeerkaableid. 

See lubab välja vahetada ainult osa paberkaablist 

polümeerkaabli vastu, kui kaabel on lühistunud või 

muul viisil kahjustatud. 

• Kaabelliinide rajamisel tuleb arvestada konkreetseid 

olusid, eriti kaabli jahutustingimusi. Tähele tuleb 

panna, kas kaableid on paigaldises üks või enam, kas 

kaabel asetseb kaablikanalis või õhus. 


42 



• Levinud on kaablite paigaldamine 

kaablikraavidesse. Selleks et vältida kaabli 

vigastamist, kaetakse kraavi põhi liivapadjaga või 

pinnasega, millele asetatakse kaabel, mis omakorda 

kaetakse liiva või pinnasega kaitseks veel 

kaitseplokid või tellised. 

• Kaablite kaitseks kasutatakse ka plaate, renne ning 

terasest, betoonist, plastmassist või keraamilisest 

materjalist torusid. 

• Kaablikraavi pinnas tihendatakse. 

• Näiteid kaablite paigaldamise kohta leiab jooniselt 3.21. 


43 



Kaabli paigaldus torus 

Pealiskiht 

Kaitse 

Kollane veniv hoiatuslint 

Liivapadi 

Täide 

Kaabli paigaldus 

plaat- või lintkaitsega 

Kaitse 

Liivapadi 

Pealiskiht 

Kollane veniv hoiatuslint 

Täide 

Joonis 3.21 Näiteid keskpingekaablite paigaldamisest 


44 



• 6…20 kV nimipingega kaabel paigutatakse enamasti 

0,7 m sügavusele. 

• 35 kV kaabli puhul on nõutav sügavus 1 m. 

• Kaablite jätkamiseks ja ühendamiseks teiste liinide 

ja seadmetega kasutatakse jätku- ja otsamuhve. 

Sõltuvalt kaabli margist võib muhvide konstruktsioon 

erineda. 


45 



• Jätkumuhvi konstruktsioon sõltub ennekõike sellest, 

kas on vaja omavahel ühendada kahte 

polümeerkaablit, kahte paberkaablit või paber- ja 

polümeerkaablit. 

• Ka pinnases või veekogudes kasutatavate muhvide 

konstruktsioonid on erinevad. 

• Ensto Elekter AS-i keskpingekaabli otsamuhv välispaigalduseks 

on joonisel 3.22. 


46 



Joonis 3.22 Keskpingekaabli otsamuhv 

välispaigalduseks 


47 



• Kaablite ristlõiked on enamasti 3×25…3×240 mm 2 .. 

Vähendamaks paigaldus- ja laokulusid on eelisristlõigeteks 

3×50 mm 2 , 3×120 mm 2 ja 3×240 mm 2 . 

• Kaabli ristlõike valikul tuleb lähtuda lubatud 

pingekaost ja tagada, et kaitseaparatuuri 

rakendusvool ei ületaks kaablile kestvalt lubatud 

voole antud paigaldustingimustes. 

• Kaitseaparaadi rakendusvoolu määramisel tuleb 

lähtuda konkreetse kaabli töövoolust ja vähimast 

kahefaasilisest ning suurimast kolmefaasilisest 

lühisvoolust vastavalt lubatud soojustingimustele. 


48 



• Soojuslikud tingimused olenevad kaablite paigalduse 

viisist, pinnase temperatuuris, kaabli 

paigalduse sügavusest, pinnase omadustest. 

Oluline näitaja kaabli käitu silmas pidades on lubatud 

koormusvool. Kaablite tehnilised andmed on tabelis 

3.5. 

Tabel 3.4 IEC ristlõigete skaala ja eelisristlõiked mm 2 

Ristlõigete 3×25 3×35 3×50 3×70 3×95 

skaala 3×120 3×150 3×185 3×240 

Eelisristlõiked 3×50 3×120 3×240 


49 



Soone 

ristlõige 

mm 2 


(+20 °C) 

Ω/km 

Tabel 3.5 Kaablite tehnilised andmed 

Lubatud vool 

(+25 °C) 

A 

Soone 

ristlõige 

mm 2 


(+20 °C) 

Ω /km 

Lubatud vool 

(+25 ° C) 

A 

Vask 6 kV 10 kV Alumiinium 6 kV 10 kV 

10 1,793 55 - 10 2,94 42 - 

16 1,121 65 60 16 1,838 50 46 

25 0,7172 90 85 25 1,176 70 65 

35 0,5123 110 105 35 0,84 85 80 

50 0,3586 145 135 50 0,588 110 105 

70 0,2561 175 165 70 0,42 135 130 

95 0,1887 215 200 95 0,3095 165 155 

120 0,1494 250 240 120 0,245 190 185 

150 0,1195 290 270 150 0,196 225 210 

185 0,0969 325 305 185 0,1589 250 235 

240 0,0747 375 350 240 0,1225 290 270 


50 



• Elektrivõrgu operatiivjuhtimise seisukohalt on 

oluline teada kaablitele lubatud voole, mille järgi on 

võimalik teha otsuseid kaablite koormatavuse kohta 

ümberlülituste tegemiseks elektrivõrgus tarbijate 

elektrivarustamise tagamisel ning rikete likvideerimisel. 

• Uued keskpingekaabelliinid Eestis tehakse 

kaablitega, millel on kolm alumiinium- või vasksoont 

ning maandatav vaskekraan või keskjuhe. 

• Paigaldatavate kaablite nimipinge valitakse 20 kV (või 

24) kV, arvestades üleminekut sellele pingele tulevikus. 


51 



3.2.3 Trafod 

• Alajaamade tähtsaimad seadmed on trafod. 

• Trafode arv alajaamas sõltub piirkonnast, kus alajaam 

asub, töökindluse nõuetest ja muudest teguritest. 

• Hajaasustusega piirkondades, kus tarbimine on väike ja 

kõrget elektrivarustuskindlust ei nõuta, seatakse sageli üles 

vaid üks trafo. 

• Linnades ja tähtsate ning kõrget elektrivarustuskindlust 

nõudvate tarbijatega piirkondades on alajaamades tavaliselt 

kaks või enam trafot. 

• Keskpingevõrkude trafode nimivõimsuste jada on 50, 

100, 160, 250, 400, 630, 800, 1000, 1600 ja 2500 kVA. 


52 



• Trafod on enamasti viieastmelised reguleerimisdiapasooniga 

±2×2,5%. Kasutuses on ka 

kolmeastmelisi trafosid reguleerimisdiapasooniga 

±5%. 

• Toitealajaamade trafodel võib reguleerimisastmeid 

olla rohkem. Näiteks 110 kV trafol on võimalik pinget 

reguleerida vahemikus ± 9×1,78 %. 

• Toitealajaamade trafod on koormuse all reguleeritavad, 

jaotustrafod aga mitte. Selliste trafode 

pingeastet saab muuta vaid väljalülitatud olukorras. 


53 



• Keskpingevõrkudesse ülesseatavate uute trafode 

nimi- ja nimitalitluspinged on 

6 – 6,3 ± 2×2,5 % / 0,410 kV 

10 – 10,5 ± 2×2,5 % / 0,410 kV 

15 – 15,75 ± 2×2,5 % / 0,410 kV 

20 – 21,00 ± 2×2,5 % / 0,410 kV. 

• Paigaldatakse ka trafosid kahe ülempingemähisega 

nimitalitluspingega 6,3 kV ja 10,5 kV. Eesmärgiks on 

kiirendada elektrivõrgu rekonstrueerimist tulevikus, kui 

toimub üleminek seniselt 6 kV pingelt pingele 10 kV. 


54 



• Jaotusvõrgus kasutatakse nii õliisolatsiooniga kui ka 

kuivisolatsiooniga trafosid, mille hulgas moodustavad 

omaette rühma valuvaiktrafod, kus mähised on 

valatud epoksüüdvaigu sisse ning on väliskeskkonnast 

täielikult eraldatud. 

• Valuvaiktrafod taluvad võrreldes õliisolatsiooniga 

trafodega paremini lühiajalist ülekoormust. 

Pikaajaliste ülekoormuste korral on vajalik lisajahutus. 

• Kuivtrafod on õlitrafodega võrreldes 10…15% 

kallimad. Kasutatakse ennekõike tuleohtlikes 

kohtades. Tavaolukorras kasutatakse siiski õlitrafosid. 


55 



Joonis 3.23 

Kolmefaasilise õlitrafo 

läbilõige 

Joonis 3.24 Kolmefaasiline 

kuivtrafo ja valuvaiktrafo 


56 



• Madalpingevõrgu käidu seisukohalt on oluline trafo 

lülitusgrupi valik. Keskpingevõrkude trafodes 

kasutatakse kolme erinevat lülitusgruppi. 

• Kuni 100 kVA trafode korral kasutatakse lülitusgruppi 

Yzn, trafodel 160…2500 kVA lülitusgruppi Dyn ning 

nende kõrval ka lülitusgruppi Yyn. 

• Tähed Y või y ja D või d ning Z või z osutavad vastavalt 

primaar- või sekundaarmähise (suur- või väiketähed) 

lülitusviisile – täht-, kolmnurk- või siksaklülitusele. 


57 



• Kui täht- või siksaklülituses mähise neutraal 

maandatakse (ühendus neutraaliga on toodud trafo 

lülituskilbile), kuulub tähisesse täht N või n. 

• Lülitusgrupile järgnev number (nt Dyn11) näitab 

sama faasi sekundaarpinge vektori nihkumist 

primaarpinge vektori suhtes kella numbrilaual, kui 

primaarpinge vektor on asetatud 12-le. 

• Paralleeltööle (nt operatiivselt koormuse üleviimise 

ajaks) võib lülitada ainult sama lülitusgrupiga trafosid. 

Erinevate lülitusgruppidega trafode skeemid ja 

vektordiagrammid on joonisel 3.25. 


58 



a b c 

A B C 

C 

0 

A 

a 

b 

c 

B 

a b c 

A B C 

C 

11 

a 

c 

0 

A 

b 

B 

Yy0 

Yd11 

11 

0 

A 

11 

0 

A 

a b c 

A B C 

C 

a 

c 

b 

B 

a b c 

A B C 

C 

a 

c 

b 

B 

Dy11 

Joonis 3.25 Trafode skeemid ja vektordiagrammid 


59 



• Trafo ühe mähise ühendamisel tähte ja teise 

ühendamisel kolmnurka takistatakse kõrgemate 

harmoonikute levikut elektrivõrgus ning tagatakse, et 

trafo faaside koormus primaarpoolel on trafo 

sekundaarkoormuste ebavõrdsuse korral ühtlasem. 

• Harmoonikutega tuleb arvestada ka trafo 

neutraaljuhtme valikul. Harmoonikute esinemisel võib 

vajalikuks osutuda faasijuhiga võrdne või suurema 

ristlõikega neutraaljuht. 

• Trafodel nimivõimsustega 50…100 kVA kasutatakse 

lülitusgruppi Yzn. Kuna siksaklülituses trafode korral 

asub iga mähis trafo kahel sambal, siis asümmeetrilise 

koormuse korral püsib pinge sümmeetrilisena. Enam 

on levinud siiski lülitusgrupp Dyn. 


60 



• Probleemseteks on Eesti jaotusvõrkudes veel 

kasutatavad Yyn-lülitusgrupiga trafod. Selliste trafode 

asümmeetrilisel koormamisel tekivad madalpingepoolel 

suured faasipingete erinevused ning täiendavad 

võimsuskaod. Põhimõtteliselt sobivad sellised trafod 

ainult sümmeetriliste koormuste korral. 

• Trafode arvu ja võimsuse valimisel lähtutakse nende 

arvutuslikust koormusest. 

• Arvestada tuleb ka reserveerimise ja avariilise 

ülekoormamise võimalusi ning muidugi 

majanduslikke võimalusi. 


61 



• Enamasti on trafosid alajaamas üks või kaks 

olenevalt vajalikust elektrivarustuskindluse tasemest ja 

perspektiivsest koormusest. 

• Ülesseatud trafode võimsus ST peab normaaltalitlusel 

vastama tingimusele 

kus 

S 

T 

S 

≥ 

n 

S m – alajaama maksimaalkoormus 

n T – trafode arv alajaamas. 

m 

T 


62 



• Avariijärgses talitluses on tingimuseks 

S 

≥ 

S 

T 

k ⋅ ( nT 

− nV 

) 

kus S AV = S m − S res – alajaama koormus avariijärgsel talitlusel 

(maksimaal- ja reservvõimsuse vahe), 

n V – väljalülitatud trafode arv, 

k – trafole lubatud koormatustegur avariijärgsel talitlusel 

(tavaliselt lubatakse 5 ööpäeval kuni 6 tunni jooksul 

koormatustegurit k = 1,4). 

• Kahe trafoga alajaamas tuleb valida 

S ≥ 0 , 7 ⋅ 

ning ühe trafoga alajaamas 

AV 

T S AV 

ST ≥ S m . 


63 



3.2.4 Kommutatsiooni- ja mõõteaparatuur 

• Elektrienergia ülekandmise ja jaotamise kõikidel tasemetel 

on vaja elektriahelaid teineteisest eraldada 

hooldustööde tegemiseks, rikete likvideerimiseks ning 

rikkis seadmete eemaldamiseks elektrivõrgust. 

• 

• Seadmeid, mille ülesanne on eraldada erinevaid võrguosi 

teineteisest, nimetatakse kommutatsiooniseadmeteks. 

• Keskpingevõrkude kommutatsiooniseadmeteks on 

võimsuslülitid, koormuslülitid, lahklülitid ja 

sulavkaitsmed. Lülituste kõrval normaal- ja 

anormaaltalitluses on vajalik kaitselahutamine, kus 

seadmed pikemaks ajaks elektriliselt eraldatakse ning 

ohutuse tagamiseks ka maandamine. 


64 



• Joonisel 3.26 on kaks uutes 110/20/10/6 kV 

toitealajaamades enam levinud keskpingejaotla skeemi. 

a) b) 

Joonis 3.26 Toitealajaama keskpingejaotla 

skeemid 

• Joonisel 3.26a on jaotla, kus keskpingefiidri kommuteerimiseks 

kasutatakse võimsus- ja lahklüliti 

kombinatsiooni. 


65 



• Sellel skeemil on fiidri kaitselahutamiseks ja maandamiseks 

ühisajamiga kolme lülitusasendiga seade – 

lahklüliti/maanduslüliti. 

• Fiidri maandamine sellise skeemi korral toimub läbi 

võimsuslüliti, mis tähendab, et maanduslüliti ja 

võimsuslüliti on mõlemad sisselülitatud asendis. 

• Joonisel 3.26b on jaotla, kus võimsuslüliti asub vankril. 

Sellise fiidri kaitselahutamine tekitatakse vankri 

väljatõmbamisega lahtrist ning maandamiseks on eraldi 

asetsev kohtkindel maanduslüliti. 

• Kaugjuhitavad on vanades toite- ja vahealajaamades vaid 

võimsuslülitid. Uutes alajaamades on võimalik kauglülitada 

ka lahk- ja maanduslüliteid ning viia vankreid 

remondi- või tööasendisse. 


66 



• Elektrivõrgu tähtsaim kommutatsiooniaparaat on 

võimsuslüliti. Võimsuslüliti on seade, mis on võimeline 

sisse ja välja lülitama nii elektriahela normaal- kui ka 

anormaaltalitlusvoolu näiteks lühiste korral. 

• Võimsuslüliti ülesanne on ahela lahutamisel tekkiv 

elektrikaar kustutada. Olenevalt sellest, millises 

keskkonnas elektrikaart kustutatakse, liigitatakse 

võimsuslüliteid järgmiselt: 

õlivaesed lülitid, 

elegaas (SF 6 ) võimsuslülitid, 

vaakumlülitid, 

õlirikkad lülitid, 

suruõhkvõimsuslülitid, 

tahkegaaslülitid. 


67 



• Keskpingevõrkudes kasutatakse neist kolme esimest. 

Võimsuslülititele seatakse olulisi nõudeid. Nad peavad 

olema kiired, taluma lühisvoolu termilist ja 

elektrodünaamilist toimet, ennekõike aga olema 

võimelised lahutama lühisvoolu. 

• Rekonstrueeritavatesse või uutesse keskpingealajaamadesse 

seatakse üles elegaas- või 

vaakumlülitid. Seni veel kasutatavad õlilülitid vajavad 

pidevat hooldust ja nende töökindlus on madalam kui 

nüüdisaegsetel lülititel. Eesti jaotusvõrkude 

võimsuslüliteid näeb joonisel 3.27. 


68 



Joonis 3.27 Eesti jaotusvõrkude 

võimsuslüliteid 


69 



• Võimsuslüliteid kasutatakse peamiselt toite- ja 

vahealajaamades, mõnikord ka suurtes 

jaotusalajaamades, kui selleks on tarvidus. Mujal on 

elektriahelate kommuteerimiseks koormus- või lahklülitid, 

väiksemate trafode lülitamiseks ka lahkkaitsmed. 

• Lahklüliti ülesanne on luua kaitselahutusvahemik. 

Lahklülitiga võib elektriahelat avada ja sulgeda, kui 

katkestatakse või lülitatakse sisse tühiselt väike vool. 

Lahklüliti ei ole mõeldud lühis- ega koormusvoolude 

kommuteerimiseks, kuid on võimeline etteantud aja 

lühisvoolu taluma. 


70 



• Koormuslüliti on võimeline sisse ja välja lülitama ahela 

normaaltalitlusvoolu ja ülekoormusvoolu. Koormuslüliti 

sobib ka kaitselahutusvahemiku loomiseks. Ehituselt on 

lahklüliti ja koormuslüliti sarnased, kuid koormuslülitil on 

kaarekustutuskamber. 

• Keskpingevõrkude kommutatsiooni-seadmeid näeb 

joonistel 3.28 ja 3.29. 


71 



Joonis 3.28 

Keskpingevõrkude 

kommutatsiooniseadmed: 

koormuslüliti NALF (a), 

lahklüliti (b) ja GEVEA 

lahkkaitsmed (c) 


72 

Joonis 3.29 

Keskpingevõrkude 

kommutatsiooniseadmeid 



• Keskpingevõrkude lülitid võivad olla käsi- või 

mootorajamiga, mis omakorda on või ei ole kaugjuhitav. 

Enamasti on kasutusel käsiajamiga seadmed, mille 

lülitamiseks on tarvis operatiivbrigaadil minna alajaama ning 

teha soovitud lülitused. Tõhusamad on kaugjuhitavad 

seadmed, mida lülitatakse dispetšisüsteemi vahendusel. 

• Kaugjuhtimine on kasutusel toite- ja vahealajaamades 

ning mõningates mastalajaamades (lahutuspunktides). 

Ajam paikneb enamasti kapis maapinna lähedal ja on 

ühendatud lülitiga juhtvarda abil. Ajamiga samasse kappi 

paigutatakse mõõte- ja sideaparatuur ning akumulaatorpatarei 

ja kütteseadmed. 

• Sidet juhtimiskeskusega peetakse tavaliselt raadio teel. 

Tulemuseks on jaotusterminal (distribution terminal unit, 

DTU), mille abil võib jaotusvõrgu talitlust efektiivselt juhtida. 


73 



Joonisel 3.30 kujutatud mastlülituspunkt on varustatud firma 

ABB seadmetega. 

Joonis 3.30 

Mastlülituspunkt 


74 



• Kommutatsiooniseadmeteks loetakse ka 

sulavkaitsmed, mida keskpingevõrkudes kasutatakse 

peamiselt väikese võimsusega trafode 

kommuteerimiseks koormusvabas olukorras. 

• Kaitseelemendina koos koormus- või lahklülitiga on 

sulavkaitse küllaltki levinud. Elektriahela kaitsmine 

sulavkaitsmetega on võrreldes relee-kaitsega ja 

võimsuslülitiga odavam ja võimaldab eraldada 

elektriahela rikkis elementi võrgust. 

• Sulavkaitsmeid kasutatakse siiski rohkem 

madalpingevõrkudes. 

• Elektrimõõtmised keskpingevõrkudes lähtuvad 

mõõteanduritest, milleks on voolu- ja pingetrafod. 


75 



• Mõningatesse nüüdisaegsetesse võimsus- ja koormuslülititesse 

on sisse ehitatud ka valgusmõõteandurid. 

• Voolu- ja pingeandurite ülesanne on vähendada 

voolu ja pinge väärtusi mõõteandmeid kasutavate 

seadmete tarvis ning eraldada primaarahel 

sekundaarahelast. Mõõteanduritest saadud väärtusi 

kasutatakse releekaitse-, mõõte- ja juhtimisseadmete 

tarvis. Levinumad mõõteandurid on voolutrafod. 

Voolutrafosid jaotatakse mõõte- ja 

kaitsevoolutrafodeks. 

• Mõõtevoolutrafode ülesanne on toetada täpseid 

mõõtmisi ning need töötavad kitsas voolude 

vahemikus. Mõõtevoolutrafode tähtsaim näitaja on 

täpsusklass. 


76 



• Kaitsevoolutrafod edastavad andmeid 

kaitseseadmetele. Seda tüüpi voolutrafo töötab laias 

voolude diapasoonis ning täpsusklassil pole nii suurt 

tähtsust. Voolutrafo nimisekundaarvooluks on IECstandardi 

kohaselt 1 A või 5 A. 

• Ka pingetrafod jaotatakse mõõte- ja 

kaitsepingetrafodeks ning seetõttu on nende 

omadused mõnevõrra teistsugused. Pingetrafode 

nimisekundaarpingena kasutatakse Eestis IECstandardi 

kohaseid väärtusi 100 V või 200 V. 


77 



• Voolutrafodel on üks primaarmähis ja tavaliselt mitu 

eri südamikul paiknevat sekundaarmähist. 

Pingetrafodel on üks primaarmähis ja üks või kaks 

sekundaarmähist, millest üks on tavaliselt 

avakolmnurkmähis. 

• Voolu- ja pingetrafode käsitlemisel tuleb silmas 

pidada, et voolutrafo talitlus on lähedane 

lühistalitlusele ja pingetrafo talitlus trafo 

tühijooksutalitlusele. Selletõttu peab voolutrafo 

sekundaarmähis olema lühistatud ja pingetrafo 

sekundaarmähis tühijooksul ning vältida tuleb igal juhul 

voolutrafo tühijooksutalitlust ja pingetrafo 

lühistalitlust. 


78 



3.2.5 Alajaamad 

• Eestis edastatakse elektrienergiat elektrijaamadest 

tarbimiskeskustesse õhuliinidega pingel 330 kV ja 110 kV. 

Elektrit jaotatakse piirkonniti keskpingel 6…35 kV. Tarbijateni 

jõuab elekter tavaliselt pingel 0,4 kV. Elektri muundamine ühelt 

pingeastmelt teisele ning jaotamine toimub alajaamades. 

• Alajaam on elektrivõrku kuuluv kompleks, mis paikneb kindlal 

territooriumil, koosneb enamasti ülem- ja alampinge 

jaotusseadmest ning trafodest. 

• Jaotusseade ehk jaotla hõlmab lülitusseadmeid nende juurde 

kuuluvate juhtimis-, mõõte-, kaitse- ja 

reguleerimisseadmetega koos vajaliku juhistiku, lisaseadmete, 

kestade ja kandekonstruktsioonidega. 


79 



• Trafod võivad alajaamas ka puududa. Sel juhul on 

tegemist lülitusalajaamaga. 

• Kasutatakse ka mõistet lülituspunkt, mille ülesandeks on 

jaotusvõrgu fiidrite lahutamine või ümberlülitamine. 

Releekaitse seondub võimsuslülititega, mis asuvad vaid 

suurtes alajaamades. 

• Alajaamu liigitatakse otstarbe, konstruktsiooni (sh 

isolatsiooni) ja muude tunnuste järgi. Otstarbest sõltuvalt 

võib jaotusvõrgus vaadelda toite-, vahe- ja 

jaotusalajaamu, täiendava liigitusena ka haru- ja 

tupikalajaamu. 


80 



• Toitealajaamade, mida nimetatakse ka piirkonnaalajaamadeks, 

kaudu varustatakse jaotusvõrku 

elektrienergiaga. 

• Need alajaamad seovad niisiis jaotus- ja põhivõrku. 

Eestis on toitealajaamade ülempingeks peaaegu 

eranditult 110 kV, alampingeks enamasti 6, 10 ja 35 kV, 

aga ka 15 ja 20 kV. 

• Jaotusalajaamad varustavad elektriga tarbijaid enamasti 

madalpingel 0,4 kV. Tööstusettevõtteid toidetakse ka 

keskpingel. 


81 



• Vahealajaamad on ette nähtud elektri jaotamiseks 

keskpingel, võimalikult ka transformeerimiseks näiteks 

pingelt 10 kV pingele 6 kV. 

• Alajaamade jaotust otstarbe järgi on illustreeritud joonisel 

3.31. Toitealajaam ja vahealajaamad on varustatud 

võimsuslülititega. Kasutusel on muuhulgas sektsioonidevahelised 

võimsuslülitid, mis rakenduvad 

reservilülitusautomaadi toimel. 

• Ka jaotusalajaamad võivad olla ühe- või 

kahesektsioonilised, kuid on lihtsama konfiguratsiooniga 

kui toite- või vahealajaamad. 

Kommutatsiooniaparaatidena 

kasutatakse 

jaotusajaamades peamiselt lahk- ja koormuslüliteid, 

trafoahelates ka võimsuslüliteid. 


82 



• Skeemi kuuluvad veel lahutuskohad, mille kaudu saab 

toite taastamiseks, remondiks või talitluse 

optimeerimiseks fiidrite koosseisu muuta. 

Toitealajaam 

110 kV 

0,4 kV 

10 kV 

Tupikalajaam 10/0,4 kV 

Jaotusalajaamad 10/0,4 kV 

10 kV 

0,4 kV 

Vahealajaamad 

10 kV 

0,4 kV 

Mastalajaamad 

0,4 kV 

Keskpingevõrgu lahutuspunkt 

Joonis 3.31 Keskpingevõrgu alajaamade jaotamine 

otstarbe järgi 


83 



• Alajaamade ehitus sõltub nende suurusest ja 

ülesannetest võrgus. 

• Kõrgema pingega toitealajaamad on peamiselt suured 

õhkisolatsiooniga ja keeruka konfiguratsiooniga 

välisalajaamad. 

• Linnades on ka kinniseid sisealajaamu, mis võtavad 

vähem ruumi ja on meeldivama väljanägemisega, kuid 

tunduvalt kallimad. Sisealajaamad võivad olla nii õhk- kui 

gaasisolatsiooniga (gas insulated switchgear, GIS), isolatsioonikeskkonnaks 

elegaas (SF 6 ). Selliste alajaamade 

seadmed on kompaktsemad ega vaja sagedast hooldust. 

Joonisel 3.32 on firma ABB õhkisolatsiooniga keskpingejaotla. 


84 



Joonis 3.32 Õhkisolatsiooniga alajaama 

keskpingejaotla kambri lõige ja jaotla 


85 



• Kambri lõikel on näha kaablisisendit, voolutrafosid, 

kogumislatte ja võimsuslülitit, mis on paigutatud vankrile. 

Kambri ülaosas on releeterminal. 

• Joonisel 3.33 on firma Merlin Gerin gaasisolatsiooniga 

keskpingejaotla kambri lõige. 

• Siin on järjestikku (alt üles) kaablisisend, voolutrafod, 

võimsus- ja lahklüliti ning latid. Latide ees on 

releeterminal. Kaitselahutus tehakse võimsuslüliti 

väljatõmbamisega kambrist. 


86 



Joonis 3.33 Gaasisolatsiooniga 

keskpingejaotla kambri lõige 


87 



• Jaotusalajaamad on enamasti kinnised kiosk- ja 

komplektalajaamad või lahtist tüüpi mastalajaamad. 

Kinniseid alajaamu rajatakse linnadesse ja tiheda 

asustusega piirkondadesse. 

• Kioskalajaamadeks on tellistest või muust materjalist 

statsionaarsed ehitised. Sellist tüüpi alajaamu tänapäeval 

enam ei ehitata. 

• Levinumaks alajaama tüübiks on teisaldatavad metallkonstruktsiooniga 

komplektalajaamad (KTPN, KTPK, 

HEKA, HOLTAB). Muidugi võivad jaotusalajaamad 

asetseda ka suurte ehitiste siseruumides. 


88 



• Nüüdisaegsed komplektalajaamad sobivad hästi 

keskkonda ja sisaldavad suhteliselt hooldusvabasid 

seadmeid. 

• Komplektalajaamu on võimalik kiirelt paigaldada ja 

seadmete vahetus neis on lihtne. 

• Joonisel 3.34 on firma Harju Elekter AS jaotusalajaam 

ning joonisel 3.35 näeb komplektalajaama HEKA lõiget. 


89 



Joonis 3.34 Keskpingevõrgu 

komplektjaotusalajaam 


90 



1 2 3 

1 2 3 

Joonis 3.35 Keskpingevõrgu komplektalajaam HEKA: 

1- keskpingelahter, 2 - trafolahter, 3 - madalpingelahter 


91 



• Maapiirkondades on levinud mastalajaamad. 

• Mastalajaamade konstruktsiooni valikul tuleb arvestada 

keskpingeliini kulgemisega, kas tegemist on tupikalajaamaga 

või kulgeb kõrgepingeliin edasi, samuti on tarvis 

arvestada mastalajaamast väljuvate madalpingefiidrite arvu 

ja suunda, kui suure trafoga on tegemist ning loomulikult ka 

kohalikke looduslikke olusid. 

• Mastalajaamade trafod peavad olema tugevdatud 

isolatsiooniga, hermeetilised ja spetsiaalse 

konstruktsiooniga. 

• Trafode võimsusrida mastalajaamade korral on 30, 50, 

100, 200, 315 kVA, kusjuures 30 kVA võimsusega trafosid 

ei ole üldjuhul soovitav kasutada. 


92 



• Kaitseseadmeteks on keskpinge poolel enamasti 

lahkkaitsmed. 

• Liigpingekaitseks on 200 kVA ja väiksema võimsusega 

trafode korral kaksiksädemik, mis monteeritakse trafo 

isolaatoritele, õhuliini tõmbeisolaatoritele või eriraamile 

paigaldatud tugiisolaatoritele. 

• Üle 200 kVA võimsusega trafosid kaitstakse 

metalloksiidpiirikutega, mis monteeritakse trafo kaanel 

selleks ette nähtud raamile. 

• Mastalajaamade konstruktsioonilisi lahendusi näeb 

joonisel 3.36. Toitealajaamade skeem on joonisel 3.37. 


93 



Joonis 3.36 Mastalajaamade konstruktsioonilisi lahendusi 


94 



• Joonistel 3.37 on kujutatud kahe 63 MVA nimivõimsusega 

kolmemähiselise trafoga alajaama. Trafode üks 

alampingemähis varustab 35 kV kogumislatte ja teine kaht 

6 kV latisektsiooni. 

110 kV I-s 110 kV II-s 

35PT-1 

35 kV I-s 35 kV II-s 

35PT-2 

35PT-3 

35PT-4 

KKP-3 

C1T 

63 MVA 

C2T 

63 MVA 

V1T 

V2T 

R-1 OT-1 

OT-2 

R-2 

KKP-4 

6PT-3 

KKP-1 

KKP-2 

6PT-4 

RLA 

6 kV III-s 

6 kV I-s 

6 kV IV-s 

6 kV II-s 

RLA 

6PT-2 

Joonis 3.37 Toitealajaama skeem 


95 



• Normaaltalitluses lahus töötavaid latisektsioone võidakse 

ühendada ühes sektsioonis pinge kadumisel 

reservilülitusautomaadi toimel. 

• Trafode õlgadele on 6 kV poolel paigaldatud reaktorid, 

mille eesmärk on vähendada võimalikke lühisvoole. 

Kasutusel on kaarekustutuspoolid (KKP), mis on 

ühendatud trafode 35 kV mähiste neutraaliga ning 

omatarbetrafodega (OT) 6 kV poolel. Igal 6 kV 

latisektsioonil on väljuvatele kaablitele lisaks pingetrafo (PT) 

lahtrid. 

• Skeemi eripäraks on ühe kaarekustutuspooli 

kasutamine kahe 6 kV latisektsiooni maaühendusvoolude 

kompenseerimiseks. 

• 


96 



• Selline skeem on odavam, kuid selle puuduseks on, et 

maaühendus ühel latisektsioonil mõjutab ka teist 

latisektsiooni. Suureneb kahekordse maaühenduse risk 

ning releekaitse on mõnevõrra keerukam. 

• Selline maaühendusvoolude kompenseerimise skeem 

on Eesti jaotusvõrkudes küllaltki levinud. Skeemi 35 kV 

poolel on seadmeid minimaalselt, mis ei taga kõrget 

elektrivarustuskindluse taset. Tuleb siiski arvestada, 

millist piirkonda 35 kV liinidega varustatakse ning millised 

on reservilülitamise võimalused piirkonnas. 

• Väljuvatel fiidritel kasutatakse lahklüliti, maanduslüliti ja 

võimsuslüliti kombinatsiooni, mille korral fiidri maandus 

toimub läbi võimsuslüliti. 


97 



• Trafo V1T on mõeldud esimese ja V2T teise latisektsiooni 

ühendamiseks kaarekustutuspooliga. Tegemist on 

vahetrafodega, mille mähiste neutraalidest on võetud 

ühendused kaarekustutuspooli tarvis. Nii trafode kui 

erinevate latisektsioonide kaitseks liigpingete vastu on 

üles seatud liigpingepiirikud. 

• Vaadeldud skeem on iseloomulik suurtele 

koormuskeskustele, millele viitab kolmemähiseliste 

trafode kasutamine ja nelja tarbijafiidritega sektsiooni 

olemasolu. 

• Väikese koormusega piirkondades on levinud lihtsa 

ehitusega toitealajaamad, kus on kaks kahemähiselist 

trafot, mis toidavad kahte teineteisest lahus töötavat 

6…20 kV latisektsiooni. 


98 



• Vajadusel ühendab latisüsteeme reservilülitusautomaat. 

Kui tegemist on peamiselt õhuliinidega, siis puuduvad 

alajaamas ka kaarekustutuspoolid. 

• Vahealajaamade ülesanne on jaotada keskpingel elektrit 

suurtes koormuskeskustes. Maapiirkondades, kus 

tarbimine on väike, vahealajaamu ei vajata. 

• Vahealajaamad saavad toite piirkonnaalajaamadest 

tugevdatud ühenduste kaudu. Vahealajaamade skeem on 

toitealajaamadega võrreldes lihtsam. Puuduvad suured 

toitealajaamadele iseloomulikud pinget alandavad trafod. 

Keskpinge erinevaid astmeid ühendavad trafod võivad siiski 

olla. 


99 



• Võimalikud on kohalikke tarbijaid varustavad 6…20/0,4 kV 

trafod. Väljuvaid fiidreid on jaotusalajaamas vähem ning 

puuduvad kaarekustutuspoolid. 

• Vahealajaama skeem on joonisel 3.38. Alajaam koosneb 

kahest 10 kV lahus töötavast latisektsioonist, sisend- ja 

väljundlahtritest ning trafolahtritest. Nii sisenevad kui ka 

väljuvad lahtrid on varustatud võimsus- ja lahklüliti 

skeemiga. 


100 



I sektsioon 

T-1 

T-2 

II sektsioon 

Joonis 3.38 Vahealajaama skeem 


101 



• Alternatiiviks on võimsuslüliti paigutamine vankrile, mida 

ka sageli tehakse. Väljuvate fiidrite võimsuslülitid ja 

sektsioonidevahelised võimsuslülitid on varustatud releekaitsega. 

Reservilülitusautomaat võib vajaduse korral 

sektsioone ühendada. 

• Trafode kaitseks on sulavkaitsmed ja kommutatsiooniaparaadiks 

koormuslülitid. 

• Nii nagu toitealajaamad, on ka vahealajaamad nüüdisajal 

enamjaolt kaugjuhitavad, kuigi mitte tingimata kõikide lülitite 

osas. 

• Jaotusalajaamad, mille ülesanne on toita tarbijaid 

madalpingel, on tihedalt asustatud piirkondades ehitatud 

kiosk- ja komplektalajaamadena või asetsevad suurte 

ehitiste sees. 


102 



• Maapiirkondades on aga enamasti tegemist mastalajaamadega. 

Tavaliselt on jaotusalajaamades paar 

sisenevat fiidrit keskpingel, trafo ja väljuvate fiidritega 

madalpingejaotusseade. 

• Lülitusseadmeteks on koormuslülitid, lahklülitid ning 

trafode fiidrites vähesel määral ka võimsuslülitid, mis 

releekaitse vahendusel täidavad ka kaitsefunktsioone. 

• Levinum on skeem, kus trafo lülitusseadmeks on 

koormuslüliti või lahklüliti ja kaitseseadmeks sulavkaitse. 

• Mastalajaamades kasutatakse lülitusseadmetena 

lahkkaitsmeid, millel on ka kaitseseadme funktsioon ning 

millega on võimalik koormusvabas olukorras trafot sisse ja 

välja lülitada. 


103 



• Jaotusalajaama madalpingejaotla on enamasti lahtrite 

arvult ja mahult tunduvalt suurem kui keskpingejaotla. 

Suurte alajaamade jaotlad on nii kesk- kui madalpingel 

tavaliselt kahesektsioonilised. 

• Normaalskeemi kohaselt töötavad kahesektsioonilises 

alajaamas madalpingesektsioonid lahus, kuid jääb 

võimalus ümberlülitusteks, mille tulemusena viiakse 

koormus ühelt trafolt teisele. 

• Reservilülitusautomaati madalpingel tavaliselt ei kasutata. 

Vajalikud ümberlülitused teeb operatiivbrigaad. Vaid eriti 

tähtsate tarbijate juures, kus pikaajaline elektrikatkestus 

pole lubatud, võib olla ka automaatne ümberlülitus. 


104 



I sektsioon 


T1 

T2 

6/0,4 kV 6/0,4 kV 

I sektsioon 


Joonis 3.39 Jaotusalajaama skeem 


105 



• Madalpingejaotla lahtrite ehitus on suhteliselt lihtne. 

Kaitseelemendiks on kas sulavkaitse või kaitselüliti. 

Sulavkaitsme korral kasutatakse lisaks ka vinnaklülitit, 

millega on võimalik lülitada koormusvoolu. 

• Joonisel 3.39 on alajaama skeem, kus 

keskpingejaotusseade on kahesektsiooniline, mõlemas 

sektsioonis on üks liinisisend, trafo lahter ja 

sektsioonidevaheline lahter. Liinide lülitamiseks kasutatakse 

koormuslüliteid, trafo lülitamiseks aga võimsuslülitit. 

• Madalpinge jaotusseade on samuti kahe sektsiooniga, 

mis töötavad lahus. Väljuvate fiidrite lahtrites on jadamisi 

madalpinge vinnaklülitid ja sulavkaitsmed. Punktiirjoonega 

on joonisel 3.39 esitatud PEN-juht. 


106 



• Eesti jaotusvõrkudes on ligemale 19 000 alajaama, 

millest enamik on jaotusalajaamad pingega 10/0,4 kV. 

• 

• Alajaama tüüpidest on enam levinud mastalajaamad, 

järgnevad komplekt- ja kioskalajaamad. 

• 

• 

• Trafosid on alajaamadesse paigaldatud kokku ligemale 

25 000 koguvõimsusega üle 7000 MVA. 


107 



3.3 Juhtimine ja reguleerimine 

3.3.1 Mõõtmised 

• Jaotusvõrgu talitlusparameetritest mõõdetakse 

pingeid, 

voole, 

aktiiv- ja reaktiivvõimsusi ning 

energiat. 

• Lisaks veel elektri kvaliteedi mõõtmised, nagu harmoonikute 

tase, pinge asümmeetria, pingelohud jm. 


1(6) 

3.3 Juhtimine ja reguleerimine.DK 


110 kV elektriv õrk 

35 kV elektriv õrk 

( W) 

Arvestid Kaugmõõtmised 

Kontrollmõõtmised 

( P Q) 

( U) ( I) 

( P Q) 

( U) ( I) 

Piirkonnaalajaamad 

( W) 

( P Q) 

( U) 

( P Q) 

( U) 

6...20 kV elektriv õrk 

( W) 

( I) 

( I) 

( W) 

Jaotusalajaamad 

( W) 

0,23...0,4 kV 

elektrivõrk 

Madalpingetarbijad 

( W) 

Jaotusvõrgu mõõtmiste skeem 


2(6) 

3.3 Juhtimine ja reguleerimine.DK


• Mõõtmisi võib otstarbe järgi jaotada tehnilisteks ja 

kommertsmõõtmisteks. 

• Tehniliste mõõtmiste eesmärgiks on seadmete töö 

seire ning jaotusvõrgu juhtimine normaal- ja 

avariiolukorras. 

• Kommertseesmärgil mõõdetakse ennekõike 

elektrienergiat. 

• Energiaarvestitega on varustatud enamasti kõik 

tarbijafiidrid ning alajaamade trafod. 


3(6) 



• Eestis toimub toitealajaamade trafode ahelas põhi- ja 

jaotusvõrgu vaheline elektrienergia arveldamine. 

o Infot kogutakse veel latisektsioonide pingete kohta, väljuvate 

fiidrite ja trafode voolude ja võimsuste kohta ning uutes 

alajaamades ka alajaama omatarbe kohta. 

• Jaotusvõrgus toimivad erinevad mõõtesüsteemid, mis 

andmeid fikseerivad, edastavad ja vajalikul viisil töötlevad. 

• Ulatuslikum mõõtesüsteem kuulub dispetšisüsteemi 

(SCADA) juurde. Siin edastatakse alajaamade automaatikasüsteemide 

kogutud andmed andmevõrgu kaudu 

dispetšikeskustesse, kus need salvestatakse ja 

teisendatakse elektrivõrgu operatiivjuhtimiseks ja talitluse 

plaanimiseks sobivale kujule. 


4(6) 



• Ühtsed kommertsmõõtesüsteemid haaravad tänapäeval 

ettevõtteid ja mõningal määral ka elektri väiketarbijaid. 

• Tulevikus, eriti vaba elektrituru jaoks, on ette näha kõigi 

elektritarbijate mõõtmine ühtse süsteemi kaudu. 

• Kommertsmõõtesüsteem saab alguse tarbijate arvestitest. 

Mõõdetud andmed kogutakse lokaalsete mõõteterminalide 

abil ning lähetatakse andmeedastussüsteemide kaudu 

keskustesse, kus tulemusi töödeldakse. 

• Dispetšisüsteemidega võrreldes esitatakse kommertsmõõtesüsteemides 

mõõtetäpsusele ja töökindlusele kõrgendatud 

nõudeid. 


5(6) 



• Elektri kvaliteedi mõõtmisi tehakse mõõturitega, mis on 

teisaldatavad või kohtkindlad. Viimased võib ühendada 

ühtsesse süsteemi, kus mõõteandmed edastatakse 

andmevõrgu kaudu keskusesse. Sel viisil saab paremini 

kindalaks teha elektri kvaliteedi hälvete põhjusi ja kavandada 

meetmeid kvaliteedi tõstmiseks. 

• Kirjeldatud mõõtesüsteemid ei haara kaugeltki kõiki 

elektrivõrgu alajaamu. 

• Enamik alajaamadest, mis on küll mõõteriistadega 

varustatud, ei kuulu dispetšisüsteemi ning nende 

mõõteandmeid ei talletata ega edastata. 


6(6) 



• Väikestes kiosk- ja mastalajaamades puuduvad 

mõõteriistad üldse. Erandiks on vaid jaotusterminalidega 

mastalajaamad, mida seni on Eestis vaid üksikud. 

• Talitlusparameetrite kontrollmõõtmisi tehakse 

alajaamades aasta kindlatel päevadel, milleks on kaks 

tüüpilist päeva suvel ja kaks talvel. 

• Mõõtmisi tehakse tööpäevadel 

hommikuse koormustipu, 

öise miinimumi ja 

õhtuse tipu ajal. 


7(6) 



• Puhkepäevadel on vaatluse all öine miinimum ja 

õhtune tipp. 

• Alajaamades, kus telemõõtmine puudub, käiakse 

kohapeal ja kirjutatakse kellaajaliselt üles alajaama 

juhtimiskilbi mõõteriistade näidud. 

• Alajaamade arvestite näite fikseerivad võrgu töötajad 

kord kuus. 


8(6) 



3.3.2 Reaktiivvõimsuse kompenseerimine 

• Aktiivvõimsuse kõrval vajavad paljud elektriseadmed 

reaktiivvõimsust, mis on vajalik elektromagnetvälja 

tekitamiseks. 

• Reaktiivvõimsust tarbivad 

sünkroonmasinad, 

asünkroonmootorid, 

trafod, muundurid, 

keevitus-agregaadid ja 

muud seadmed. 


9(6) 



• Reaktiivvõimsust edastada pole elektrivõrgus otstarbekas, 

kuna see suurendab energiakadusid ja pingelangu. 

• Otstarbekam on reaktiivvõimsust toota kohapeal 

reaktiivvõimsuse tarbija lähedal. 

• Kadude vähenemise kõrval sel juhul ka 

suureneb liinide läbilaskevõime ja 

trafode võimsus ning 

paraneb pinge kvaliteet. 

• Reaktiivvõimsuse kohaliku kompenseerimise mõju 

võimsus- ja pingekaole illustreerib joonis, kus tarbija 

juurde on üles seatud kompenseerimisseade võimsusega 

Q C . 


10(6) 



U 0 S = P + j( Q – Q ) U 

L 

k 

P + jQ 

Reaktiivvõimsuse kohalik kompenseerimine 

jQ C 


11(6) 



• Elektriliinis edastatav võimsus on sel juhul 

S 

L 

= P + j( Q − QC 

) ning 

võimsus- ja pingekadu avaldub valemitega 

2 

2 

P + ( Q − QC 

) PR + Q − Q 

∆P 

= 

2 R ∆U 

= 

U , 

U 

n 

( ) 

• Valemitest nähtub, et kaod on minimaalsed, kui 

Q Q C 

= , ehk kogu vajalik reaktiivvõimsus 

genereeritakse kohapeal. 

n 

C 

X 


12(6) 



Q C 

> Q 

• Vältida tuleb ülekompenseerimist, kus . Sel juhul 

suureneb taas vool liinis ja suurenevad liinikaod ning 

seatakse ohtu koormuse stabiilsus. 

• Reaktiivvõimsuse iseloomustamiseks kasutatakse 

tavapäraselt aktiivvõimsuse ja näivvõimsuse suhet, 

võimsustegurit cos ϕ = P / S . 

• Kasutamist leiab ka reaktiivvõimsuse ja aktiivvõimuse 

suhe tan ϕ = Q / P . 

• Tänapäeva Eesti jaotusvõrkudes on tanφ = 0,2…0,5, 

toitealajaamades 0,3 piirides. 


13(6) 



• Jaotusvõrkudes on peamisteks reaktiivvõimsuse 

kompenseerimise seadmeteks kondensaatorpatareid, 

mille valik ja otstarbekas paigutus on keerukas optimeerimisülesanne. 

• Kriteeriumiks on kulude minimeerimine, kuhu kuuluvad 

nii 

energiakaod kui ka 

vajalikud investeeringud ja 

käidukulud. 


14(6) 



• Kadude seisukohalt on efekt suurem, kui 

kompenseerimisseade on paigutatud trafode alampingepoolele. 

• Teisalt on trafo ülempinge poolel asetsevate 

kompenseerimisseadmete ühikmaksumus madalam. 

• Reaktiivvõimsust kompenseerivad kondensaatorpatareid 

koosnevad üldjuhul igas faasis rööbiti ja 

jadamisi ühendatud kondensaatoritest. 


15(6) 



• Jadamisi ühendatud elementide arvu suurendamisega 

saab tõsta kondensaatorpatarei lubatud pinget, 

rööpühendustega aga voolu ning ühtlasi võimsust. 

C 0 

C 

C 

a) b) c) 

Kondensaatorite ühendamisskeemid: 

a) ühe kondensaatorpatarei kondensaatorite 

jada- ja rööpühendused, 

b) kolmefaasilise kondensaatorpatarei kolmnurkühendus, 

c)tähtühendus 


16(6) 



• Kondensaatorpatareisid valmistatakse nii madal- kui 

ka keskpingele ning need on või ei ole reguleeritavad. 

Kondensaatorpatarei astmeline reguleerimine 

saavutatakse rööpselt ühendatud kondensaatorite arvu 

lisamisega või vähendamisega, mille tulemusena 

muutub patarei mahtuvus. 

• Kondensaatorpatareide ühendamisel kasutatakse 

kolmnurk- või tähtühendust. 

• Teades ühe elemendi mahtuvust C 

0 ning jadamisi ja 

rööbiti ühendatud elementide arvu n j ja n r , on võimalik 

leida ühes faasis oleva kondensaatorpatarei mahtuvus 

C avaldisest 


17(6) 



n 

C = 

n 

r 

j 

C 0 

• Olenevalt sellest, kas kolmefaasiline kondensaatorpatarei 

on kolmnurk- või tähtühenduses, kujuneb selle 

võimsuseks 

= 3U 

2 C või = U 

2 ωC 

Q C 

ω 

Q C 

• Sõltuvalt kompenseerimisseadmete paigaldamise 

kohast reaktiivvõimsust tarbivate seadmete suhtes võib 

eristada individuaalset, grupilist ja tsentraalset 

kompenseerimist. 


18(6) 



110 kV 

Tsentraalne 

kompenseerimine 

Individuaalne 


Q C 

Jaotusvõrk 

10 kV 

Q C 

Jaotla 

Trafo 

kompenseerimine Q C 

Q C 

Tarbija 

Grupiline kompenseerimine 

JReaktiivvõimsuse tsentraalne, grupiline ja individuaalne 



19(6) 



• Individuaalse kompenseerimise korral on 

kompenseerimisseadmed üles seatud reaktiivvõimsuse 

tarbija juurde, võimaluse korral lülitatud tarbija 

klemmidele. 

• Sellise kompenseerimisviisi puhul ei kanta 

reaktiivvõimsust üle tarbijani, kuid puuduseks on 

kompenseerimisseadme madal kasutustundide arv. Ka 

peaks selline seade olema automaatselt reguleeritav. 

• Grupilise kompenseerimise korral toidetakse ühest 

seadmest mitut reaktiivvõimsuse tarbijat. Kuna summaarne 

reaktiivvõimsuse graafik on üksikgraafikutega võrreldes 

ühtlasem, võib kompenseerimisseade olla ka 

mittereguleeritav või astmeliselt reguleeritav. 


20(6) 



• Ülekompenseerimise vältimiseks tuleb seadme 

võimsus valida reaktiivvõimsusgraafiku miinimumi 

järgi. 

• Tsentraalsel kompenseerimisel seatakse suhteliselt 

võimas kompenseerimisseade üles mõne suure 

alajaama (nt toitealajaama) keskpingelattidele. 

• Ühtlase või peaaegu ühtlase reaktiivkoormusgraafiku 

puhul ei pruugi kompenseeerimis seade olla 

reguleeritav. Siis on seadme aastane kasutustundide arv 

kõrge ning tema käidukulud madalad. 


21(6) 



• Kompenseerimiseks kasutatavate kondensaatorpatareide 

valikul arvestatakse 

paigalduskohaga (sise- või välispaigaldus), 

 

reguleerimisvõimalusega (fikseeritud 

võimsusega, sisse-väljalülitatav või reguleeritav), 

 

patarei ehitusega (elementide jada- ja 

rööpühendus) ning seda, 

 

kas patareil on sisemisi või välimisi 

sulavkaitsmeid ja tühjendustakisteid. 


22(6) 



• Oluline on, kas tegemist on 

ühe- või kolmefaasilise seadmega ning 

missugune on kondensaatorite ühendusviis (täht-, 

kolmnurk- või topelttähtühendus). 

• Tähelepanu tuleb pöörata kondensaatorpatarei 

kaitseseadmetele. 

• Ohtlikud on pinge ja temperatuuri tõusud, mis võivad 

tunduvalt väheneda kondensaatori eluiga. 


23(6) 



• Kondensaatorpatarei kaitsesüsteemi võivad kuuluda 

elemendisisesed sulavkaitsmed ja kondensaatori 

tühjendustakistid 

üle- ja alapingekaitse 

voolu ebasümmeetriakaitse 

liigvoolu- ja maaühenduskaitse 

kondensaatorihoone temperatuuri jälgimissüsteem 

kaarekaitse 

kondensaatorite kaarekindel kest 

rikkeindikatsiooniga sulavkaitsmed 

maanduslüliti 

tühjendusreaktorid. 

Joonisel on jaotusalajaama paigaldatud 2 MVAr nimivõimsusega 

ja 6 kV nimipingega kolmefaasiline kondensaatorpatarei. 


24(6) 



Keskpingevõrku paigaldatud kondensaatorpatarei 


25(6) 



• Kondensaatorpatarei ülesseadmisel tuleb arvestada 

võimalike kõrgemate harmoonikutega. 

• Harmoonikute olemasolul tuleb kasutusele võtta abinõud 

pingeresonantsi tekkimise vastu kondensaatorpatarei 

mahtuvuse ja võrgu induktiivsuse vahel. 

• Kõige sagedamini esineb võrgus 3., 5., 7., 11. ja 13. 

harmoonik. 

• Võimalikku resonantsi põhjustava harmooniku numbri 

võib leida ligikaudse valemiga 


26(6) 



n 

≅ 

x 

x 

C 

V 

≅ 

S 

Q 

K 

C 

kus 

x 

C – kondensaatori reaktiivtakistus põhisagedusel, 

x 

V – võrgu reaktiivtakistus põhisagedusel, 

S 

K – võrgu lühisvõimus, 

Q 

C – kondensaatori võimsus võrgupingel. 

• Seega on ohtliku harmooniku sagedus f r = nf1, kus f 1 

on põhisagedus (50 Hz). 


27(6) 



• Elektrivõrgu lühisvõimsuse suurenedes tõuseb ka 

võrgu resonantssagedus. Kondensaatorid ja muu 

mahtuvuslik koormus mõjuvad seevastu võrgu 

resonantssagedust alandavalt. 

• Kõrgemate harmoonikute allikateks võrgus on 

enamasti elektritarbijad, nagu türistormuundurid, 

sagedusmuundurid, kaarleekahjud ja eriti 

jõuelektroonikaseadmed. Selliste tarbijate osakaal 

tänapäeval suureneb. 

• Kõrgemad harmoonikud kuumutavad kondensaatoreid ja 

tekitavad nende isolatsioonis lisapingeid. Kõrgendatud 

pingel ja nimitemperatuurist kõrgemal temperatuuril talitlemine 

vähendab kondensaatorite eluiga. 


28(6) 



• Kondensaatorpatarei paigaldamisel tuleb arvestada ka 

võrgupinge võimaliku tõusuga. Väikeste koormustega 

elektrivõrgu sõlmedes võib pinge kondensaatorpatarei 

paigaldamisel tõusta lubamatult kõrgeks. Võrgupinge tõusu 

on võimalik hinnata valemiga 

kus 

∆U 

= 

Q 

S K 

⋅100% 

∆ U – võrgupinge tõus protsentides 

Q – kondensaatorpatarei võimsus 

S 

K – võrgu lühisvõimus. 


29(6) 



• Eesti jaotusvõrkudes on reaktiivvõimsuse 

kompenseerimisele hakatud tähelepanu pöörama alles 

viimastel aastatel. 

• Eesmärgiks on vähendada põhivõrgust ostetavat 

reaktiivvõimsust. Elektritarbijatepoolne 

reaktiivvõimsuse kompenseerimine on seni olnud 

väike. 

• Jaotusvõrgus seatakse kondensaatorpatareid üles 

peamiselt piirkonnaalajaama keskpingelattidele 


30(6) 



C1T 

C2T 

6 kV I sektsioon 6 kV II sektsioon 

6PT-2 

Q C 

Kondensaatorpatarei ühendamise skeem toitealajaamas 


31(6) 



• Tegemist on reaktiivvõimsuse tsentraalse 

kompenseerimisega. 

• Varem jaotusvõrkudesse ülesseatud kondensaatorpatareid 

olid mittereguleeritavad, uuemad aga on 

astmeliselt reguleeritavad. 

• Piirkonnaalajaamade kondensaatorpatareisid 

kommuteeritakse võimsuslülititega, mis on 

telejuhitavad ning varustatud releekaitsega. 


32(6) 



4. MADALPINGEVÕRGUD 


1(25) 

4.1Põhimõisted DK 


4.1 Põhimõisted 

4.1.1 Seadmed ja paigaldised 

• Elektriseadmed on ette nähtud nähtud elektrienergia 

tootmiseks, muundamiseks, edastamiseks, jaotamiseks 

või kasutamiseks. 

• Seadmete kogumi korral, kuhu kuuluvad veel näiteks 

trafod, lülitusaparaadid, mõõteriistad, kaitseseadmed, 

kaablid ja elektritarvitid, on tegemist 

elektriseadmestikuga. 


2(25) 

4.1Põhimõisted DK


• Seadmete hulka kuuluvad ka juhid ja 

juhistikusüsteemid ehk juhistikud, mille all mõeldakse 

ühe või mitme kaabli, juhtme, lattliini ning nende juurde 

kuuluvate kinnitus- ja kaitseosade kogumit. 

• Elektrivõrgu olulise osa moodustavad liinid, mis on üht 

või mitut vooluahelat sisaldavad terviklikud 

elektriedastuspaigaldised. 

• Liini põhielemendiks on juhid, mis on ette nähtud 

elektrivoolu juhtimiseks. 

• Juhid on kas juhtmed, kaablid, latid, siinid vms. Mõni 

juht võib sisaldada mitut osajuhti ehk soont. 


3(25) 



• Kergesti painduvat juhti nimetatakse juhtmeks. 

• Juhid jagunevad: 

- tööjuhid, 

- kaitsejuhid , 

- abijuhid. 

• Tööjuht on juht, mis osaleb elektrienergia edastamises. 

• Elektripaigaldis on üksteisega ühendatud 

elektriseadmete ja -juhtide teatud otstarbega ja 

kokkusobitatud tunnussuurustega paigaldatud kogum. 


4(25) 

4.1Põhimõisted DK


• Elektripaigaldised jagunevad 

o tarbijapaigaldised, 

o tugevoolupaigaldised ja nõrkvoolupaigaldised, 

o sise- ja välispaigaldised. 

• Toitepunkt on koht, milles paigaldis liitub 

elektritoiteallikaga ehk koht, kus elektrienergia siseneb 

paigaldisse. Elektripaigaldisel võib olla üks või mitu 

toitepunkti. 

• Liitumispunkt on eletripaigalise täpselt määratletud 

ühenduspunkt elektrivõrguga, millega seondub võrgu 

kasutaja (tarbija) ja võrguettevõtte vaheline vastutus ja 

elektripaigaldise teeninduspiir. 


5(25) 



• Jaotla on enemasti omaette ruumina kujundatud või 

kindlalt piiritletud pinnal paiknev elektriliste jaotus- ja 

lülitusseadmete kompleks koos juhistiku, lisaseadmete, 

ümbriste ja ehitustarinditega. 

• Jaotla üheks liigiks on jaotuskeskus, kuhu siseneb 

paigaldise üks või mitu toiteliini ja millest väljuvad 

üksikseadmete toiteliinid. Jaotuskeskuse lihtsa ehituse 

puhul nimetatakse teda ka jaotuspunktiks. 

• Jaotlat, millesse siseneb peatoiteliin, nimetetatakse 

peajaotuskeskuseks. 


6(25) 

4.1Põhimõisted DK


• Elektriruum on ruum, mis on ettenähtud eeskätt või ainult 

elektriseadmete teenindamiseks ja kuhu võivad pääseda 

ainult piisavalt pädevad (nt elektriala isikud) töötajad. 

Kõrvaliste isikute juurdepääsu tõkestamiseks on 

elektriruumid enamasti lukustatud. 

4.1.2 Maandamine 

Maa on juhtiv aines, mille potentsiaal mistahes punktis on 

kokkuleppeliselt null. 

• 


7(25) 



• Maandamiseks ehk maanduseks nimetetatakse seadme 

või selle osa galvaanilist ühendamist maaga 

maandusjuhtide ja -elektroodide abil. 

• Kaitsemaandus on vajalik elektriohutuse tagamiseks. 

• Talitlusmaandus on elektriseadme normaalseks 

talitlemiseks. 

• Kui talitlusmaandus teostatakse ilma lisatakistuseta, on 

tegu vahetu ehk jäikmaandusega, ühendamisel üle 

lisatakistuse aga takistusmaandusega. 


8(25) 

4.1Põhimõisted DK


• Maanduri moodustavad maanduselektroodid ja neid 

ühendavad maandusjuhid. 

• Maanduspaigaldise moodustavad maandur, 

maandusjuhid ja peamaanduslatt või -klemm. 

• Maandurit ümbritseva maa osa, milles maandurist maase 

valguv vool kutsub esile potentsiaalierinevusi maa eri 

punktide vahel, nimetatakse valgumisalaks. 

• Valgumisala ümbritsev maa-ala, mille potentsiaal jääb 

nulliks, on nullpotentsiaaliala. 


9(25) 



• Peamaanduslati ja maa vahelist takistust nimetatakse 

maandustakistuseks, maanduri ja nullpotentsiaali 

vahelist takistust aga valgumistakistuseks. 

• Kaitsejuhti (PE-juhti) kasutatakse elektriohutuse 

tagamise eesmärgil ja ta ühendab elektriseadmete 

voolujuhtivaid pingealte kesti maanduspaigaldisega. 

• Ühildatud kaitse- ja maandusjuht (PEN-juht) toimib 

korraga nii kaitse- kui ka maandusjuhina. 


10(25) 

4.1Põhimõisted DK


4.1.3 Voolud 

• Vooluahel on paigaldise elektriseadmetest moodustatud 

kogum, mida toidetakse ühest ja samast punktist ja millel 

on ühine liigvoolukaitse. Vooluahel võib sisaldada 

tööjuhte, kaitsejuhte, lülitus- ja kaitseaparaate jm 

elemente. 

• Vooluahel, mis sisaldab elektrienergia tootmis-, 

muundamis-, jaotamis- või tarbimisseadmeid, on 

peavooluahel. 

• Juhtimis-, blokeerimis-, signalisatsiooni, mõõte-, vms 

lisaotstarbelist ahelat nimetataske abivooluahelaks. 

Mitte kasutada terminit sekundaarahel! 


11(25) 



• Vooluahel, mis toidab jaotuskeskust või rühmakeskust, on 

jaotusvooluahel ehk jaotusliin. Lõppvooluahel ehk 

tarvitiliin toidab vahetult tarvitit või pistikupesa. 

• Rikkesilmuseks nimetatakse toiteallika faasimähisest, 

töö- ja kaitsejuhist, maanduspaigaldisest ning maast 

koosnevat vooluahela osa kuni lühise (kere- või 

maaühenduse) kohani. 

• Vool, millele vooluahel on normaaltalitlusel ette nähtud, 

on arvutuslik ehk normaaltalitlusvool. Sellise voolu 

rahvusvaheline tähis on I B . 


12(25) 

4.1Põhimõisted DK


• Suurimat voolu, millega võib juhti etteantud oludes 

koormata, ilma et juhi temperatuur ületaks kestvalt 

lubatut, nimetatakse kestvalt lubatud vooluks. Selle 

rahvusvaheline tähis on I Z . 

• Kestvalt lubatust oluliselt suurem vool on liigvool, millel 

võivad sõltuvalt tema kestusest olla või mitte olla ohtlikud 

tagajärjed. 

• Liigvoolu põhjused: 

• elektritarvitite liigkoormus, 

• elektriahelate rikked (nt lühised või maaühendused). 

• Liigkoormusest tingitud liigvool on ülekoormusvool. 


13(25) 



• Lühisvoolu põhjustab väga väikese takistasega 

elektriline ühendus eri potentsiaaliga voolujuhtide vahel. 

• Lühisvoolu väljalülitamiseks nähakse ette kaitseseade 

(kaitselüliti, sulavkaitse vm). 

4.1.4 Pinged 

• Pinget, millel seade on ette nähtud töötama, on seadme 

nimipinge, mis väljendatakse tavaliselt 

efektiivväärtusena. 


14(25) 

4.1Põhimõisted DK


• Madalpinge on pinge , mille puhul faasidevaheline 

vahelduvpinge on enimalt 1000 V või poolustevaheline 

alalispinge on enimalt 1500 V. 

• Vaheldupinge alla 50 V 

väikepinge. 

ja alalispinge alla 120 V on 

• Kaitseväikepinge on sedavõrd madal, et see ei kutsu 

esile elektrilööki, on. Kaitse väikepingeahelaid tuleb toita 

kas eraldustrafost (ohutu pinge trafost) või muust 

turvalisest toiteallikast). 

• Talitlusväikepinge on vajalik teatavate elektriseadmete 

normaalseks tööks. 


15(25) 



• Lubatust suurema pingehälbe korral tõusu suunas on 

tegu liigpingega. Elektriseadmed peavad taluma teatud 

tunnussuurustega liigpingeid, mille järgi nad jagatakse 

nelja liigpingeklassi. 

4.1.5 Elektrilöök ja kaitse elektrilöögi eest 

• Kui inimene või loom puutub vastu pingestatud osi, võib ta 

saada kahjuliku toimega (patofüsioloogilise) elektrilöögi. 

• Olenevalt sellest, kas puutekoht oli pingestatud 

normaalselt või rikke tõttu, on tegemist otsepuutega või 

kaudpuutega. 


16(25) 

4.1Põhimõisted DK


• Normaaltalitlustel vooluahelasse kuuluvat juhti 

nimetatakse pingestatud osaks. 

• Puutevõimalik osa, mis normaalselt ei ole pingestatud, 

kuid võib saada selliseks isolatsioonirikke korral, on 

pingealdis juhtiv osa. 

• Elektripaigaldisse mittekuuluv osa (ehitise metalltarindid, 

juhtivad torustikud ning põrandad ja seinad), mis võib 

elektrilist, enamasti maa potentsiaali edasi kanda, 

nimetatakse kõrvaliseks juhtivaks osaks. 


17(25) 



• Isolatsiooni rikkeline seisund tähendab isolatsiooniriket, 

mis ei tähenda veel soovimatut juhtivat ühendust. 

Isolatsioonirikkel tekkiv rikkevool ei pruugi põhjustada 

seadmete olulisi talitlushäireid, kuid võib esile kutsuda 

elektrilöögi- ja tulekahju. 

• Normaaltalitlusel paigaldisest maasse või kõrvalistesse 

juhtivatesse osadesse suunduv vool, mis võib olla ka 

mahtuvuslik, on lekkevool. Inimese või looma keha 

läbivat kahjuliku toimega voolu nimetatakse elektrilöögivooluks. 

• Juhtiv ühendus elektripaigaldise pingestatud ja pingealti 

osa (nt kere) vahel on kereühendus ning maa või maaga 

ühendatud osa vahel maaühendus. 


18(25) 

4.1Põhimõisted DK


• Juhtiv ühendus eri pingega juhtide vahel on lühis. Kui 

lühisekoha takistus on sedavõrd väike, et selle võib 

lugeda nulliks, on tegemist metallilise lühisega. 

• Isolatsioonirikke korral kahe ühel ajal puudutatava osa 

vahel tekkida võivat pinget nimetatakse puutepingeks. 

• Elektriseadmeid liigitatakse puutepingekaitse järgi 0, I, II 

ja III kaitseklassi (või elektriohutusklassi) sõltuvalt 

isolatsioonist ning kaitsejuhi ja kaitseväikepinge 

kasutamisest. 


19(25) 



• Kaitse elektrilöögi eest võib saavutada ohtliku 

puutepinge tekkimise või püsimajäämise vältimisega ning 

pingestatud osade puudutamise takistamisega. 

• Tehakse vahet otsepuute- ja kaudpuutekaitse vahel. 

Kasutatakse kaitsekesti, -katteid ja -tõkkeid, 

kaitselahutust ja -eraldust, maandamist, paigutamist väljapoole 

puuteküündivust, isoleertöövahendeid, 

kaitseväikepinget, potentsiaaliühtlustust ja isoleerümbrust. 

• Elektrilöögivastase põhikaitse tagab põhiisolatsioon. Kui 

põhiisolatsiooniga või põhi- ja lisaisolatsiooni koostoimel 

saavutatakse sedavõrd kindel isolatsioon, et selle 

läbilöögi või ülelöögi tõenäosus ei ületa 


20(25) 

4.1Põhimõisted DK


elektriohutusnõuetega sätestatud väärtust, on tegemist 

kaitseisolatsiooniga. 

• Kaitseeraldus on vooluahela töökindel, enamasti 

kaitseisolatsiooni abil saavutatav galvaaniline eraldamine 

muudest vooluahelatest. Kaitseeraldus realiseeritakse 

kaitsetrafode abil, kusjuures kaitseeraldatud ahelat ei 

maandata. 

• Puuteküündivus on kaugus, milleni inimene küünib ilma 

abivahendita oma tavalisest asukohast käega. 

Väliskeskkonna toime eest, aga ka pingestatud osade 

otsepuute eest kaitseb seadet (kaitse)kest. 


21(25) 



• Osa, mis kaitseb igast harilikust ligipääsusuunast tuleva 

otsepuute eest, on (kaitse)kate. 

• Osa, mis takistab juhuslikku, kuid mitte tahtlikku 

otsepuudet, on (kaitse)tõke. Kestadel võib olla erinev 

kaitseaste. 

• Kaitseastme rahvusvaheliselt kokkulepitud tähis koosneb 

tähtedest IP (international protection) ja nendele 

järgnevast kahest tunnusnumbrist, millele võidakse lisada 

veel kaks selgitustähte. 


22(25) 

4.1Põhimõisted DK


4.1.6 Toimingud 

• Kaitselahutamine on toiming, mille abil elektriohutus 

tagatakse paigaldise või selle osa turvalise lahutamise 

teel kõigist toiteallikatest. Kaitselahutamine peab tagama 

töötajate ohutuse enne remonditöid, veaotsingule või 

seadmete asendamisele asumist ning nende tööde ajal. 

• Kaitselahutusseadmeks on elektriaparaat (nt lahklüliti) 

või muu abielement. 


23(25) 



• Kui seade lülitatakse välja vaid mehaaniliste osade 

hooldetööde ajaks, mis ei pruugi vältida elektrilööki, on 

tegemist hooldeväljalülitamisega. 

• Hädaväljalülitamisega püütakse kiiresti lõpetada 

ootamatut olukorda. Kui eesmärgiks on seadme ohtlikuks 

muutunud liikumise peatamine, on tegemist 

hädaseiskamisega. 

• Lülitusi normaaltalitluse ajal nimetatakse 

talitluslülitusteks. 


24(25) 

4.1Põhimõisted DK


• Selleks et kindlaks teha, kas valminud elektripaigaldis 

vastab nõuetele, tehakse kasutuselevõtu kontroll, mis 

sisaldab visuaalset ülevaatust ning katsetamist 

(testimist). 

• Katsetamine võib sisaldada proovimist, kontrollmõõtmist 

ja teimimist. 

• Proovimine seisneb seadme talitlemise kontrollis 

mõõtmisi kasutamata. 

• Teim on katsetustoiming, mis seisneb teatava, enamasti 

seadme mingi tunnussuuruse nimiväärtust ületava 

füüsikalise suuruse (nt teimipinge) rakendamises. 


25(25) 

4.1Põhimõisted DK


4.2 Juhistikusüsteemid 

• Juhistikeks nimetatakse juhtide (juhtmed, kaablid, latid) 

omavahel kokkuühendatud kogumit. Juhistiku töökindlus, 

häirekindlus, ohutusmeetmete ja kaitseaparatuuri valik 

sõltuvad suurel määral talitlusmaandusest ja 

elektriohutusmeetmetest, mida rakendatakse kaugpuute 

puhul. 

4.2.1 Juhistikusüsteemidest üldse 

• Madalpingevõrkude juhistikusüsteemide liigitus ja juhtide 

tähised on määratud rahvusvahelises standardis IEC 

60364-3, mis kehtib ka Eestis. 


1(40) 

4.2 Juhistikusüsteemid DK 


• Süsteemid erinevad üksteisest selle poolest, kas juhistik 

on maandatud või mitte ja kas juhistiku juurde kuuluvad 

pingealtid osad (metallosad, mis isolatsioonirikke korral 

võivad sattuda pinge alla) on maandatud kohapeal või 

ühendatud kaitsejuhi kaudu juhistiku talitlusmaandusega. 

• Süsteeme eristatakse kahetähelise tähisega, millest 

esimene on toiteallika ja maa vahekorra tähis I (pr isolé, 

isoleeritud) või T (pr terre, maa) ning teisel kohal 

pingealtide osade kaitsejuhi ühendamisviisi tähis T või N 

(pr neutre, neutraal). 


2(40) 

4.2 Juhistikusüsteemid DK


• Praktiliselt esinevad juhistikusüsteemid on IT, TT ja TN. 

Viimase puhul on võimalikud veel kolm alajuhtumit: 

TN-C – neutraalja kaitsejuht on ühitatud (pr combiné, 

kombineeritud), 

TN-S – neutraalja kaitsejuht on teineteisest eraldatud (pr 

separe, eraldatud), 

TN-C-S – neutraalja kaitsejuht on toiteallikapoolses 

võrguosas ühitatud, tarvitipoolses osas aga teineteisest 

eraldatud. 


3(40) 



• Välja on kujunenud ka järgmised juhtide tähised: 

L1, L2 ja L3 (ingl live, pingestatud) – faasijuhid, 

E (ingl earth, maa) – maandusjuht, 

N (ingl neutral, neutraal) – neutraaljuht, 

P (ingl protection, kaitse) – kaitsejuht. 

• Kui juht täidab mitut ülesannet, on tema tähises 

vastavalt mitu tähte: 

PE – kaitsemaandusjuht, 

PEN – ühitatud kaitsemaandus- ning neutraaljuht (PEN-juht). 


4(40) 



NB! Juhtide uute nimetuste ja tähistega kadusid eesti 

keelest oskussõnad nulljuht, nullpunkt ja nullimine. 

Ühefaasilistel seadmetel, kui need ei ole ette nähtud 

ühendamiseks mingi kindla faasiga, tähistatakse faasijuhte 

tähega L. 

• Neutraal- ja kaitsejuhtide graafiliseks tähistamiseks, kui 

see selguse huvides on vajalik, näeb Eesti standard EVS- 

EN 60617-11 ette järgmised märgid: 

neutraaljuht (N) 

kaitsejuht (PE) 

ühitatud kaitse ja neutraaljuht (PEN). 


5(40) 



• Et juhte saaks paigaldus- ja remonditöödel ka värvi järgi 

eristada, on juhtide isolatsioonil järgmised tunnusvärvid. 

• tööjuhid vahelduvvoolul: 

L1- pruun 

L2 - must 

L3 - hall 

• tööjuhid alalisvoolul: L -, L+ 

pruun, must või hall 


6(40) 



• neutraaljuht vahelduvvoolul: N – helesinine 

• neutraaljuht alalisvoolul: 

M - helesinine 

• maandatud kaitsejuht PE – juht: 

kolla-roheline suhtega 0,5:0,5 

• ühildatud kaitse-neutraaljuht PEN – juht: 

kolla-roheline helesinise lisatähistusega otsal 


7(40) 



NB! 

• Varem on kasutatud ka teistsuguseid tähiseid, nagu 

faasijuhtide tähised A, B ja C või R, S ja T ning neutraalja 

kaitsejuhi tähis 0. 

• Maandamata neutraaljuhte on varem tähistatud valge, 

maandatud neutraaljuhte ja kaitsemaandusjuhte aga 

musta tunnusvärviga. Selliste tunnusvärvide 

kasutamine maandusjuhtides on praegu keelatud! 

• Paigaldiste pingealtid osad maandatakse kaitsejuhi 

kaudu. Kaitsejuhi ühenduskohta pingealti osaga 

tähistatakse kaitsemaanduse sümboliga . 


8(40) 



• Et välistada ohtliku pinge teket pingealtide ja kõrvaliste 

juhtivate osade (ehitustarindite, torustike) vahel, tuleb ka 

need ühendada kohapealse (tarbijapaigaldise) 

maandussüsteemiga ning kaitsejuhiga. 

• Seda võtet nimetatakse potentsiaaliühtlustuseks ja 

see kuulub tähtsamate elektriohutust tagavate 

lisakaitseviiside hulka. 

• Ehitiste elektrisisendites on ette nähtud 

peapotentsiaaliühtlustus vastava klemmi või klemmlati 

abil, millega ühendatakse kaitsejuht, maandusjuht, 

kaablite metallmantlid, torustikud, ehitiste metallosad ja 

terasbetoontarindite armatuur. 


9(40) 



• Suurtes ehitistes, kus peapotentsiaaliühtlustuse abil on 

raske haarata kõiki pingealteid ja kõrvalisi juhtivaid osi, 

kasutatakse veel lisapotentsiaaliühtlustust. 

4.2.2 IT-juhistik 

• See vanim juhistikusüsteem on enamasti täielikult 

maast isoleeritud (joonis 4.1), kuid liigpingete ja 

pingevõnkumiste vähendamiseks võidakse kasutada ka 

neutraali või (kui neutraal ei ole kättesaadav) ühe faasijuhi 

maandamist üle suure takisti. 


10(40) 



• IT-süsteem soovitatakse kujundada kolmejuhilisena, 

kuid see võib olla ka neljajuhiline (neutraaljuhiga). 

L1 

L2 

L3 

N 

PE 

IT-juhistik 


11(40) 



• Eestis oli ja on ka praegu IT-juhistik kasutusel mõnes 

vanemas madalpingevõrgus neutraaljuhita (varem 

3 x 220 V, nüüd 3 x 230 V) ja maast isoleerituna. 

• IT-juhistikust toidetavate elektritarvitite keresid võib 

maandada 

igaüht eraldi, 

grupiviisiliselt või 

kogu paigaldise jaoks ühise kaitsejuhi kaudu. 

• Kindlaim ja levinuim on viimane variant. 


12(40) 



• IT-juhistiku põhieelis TT- ja TN-juhistike ees seisneb 

selles, et ühe faasi maa- või kereühenduse korral on 

maaühendusvool määratud teiste faaside mahtuvusega 

maa suhtes ja jääb mõne kuni mõnesaja milliampri 

piiridesse. 

L1 

L2 

L3 

I d 

Kereühendus neutraalita IT-juhistikus 


13(40) 



• Selline vool ei häiri enamasti elektritarvitite talitlust 

ega nõua seetõttu ka kahjustatud liini või tarviti 

viivitamatut väljalülitamist. See suurendab 

elektrivarustuse töökindlust, mis on eriti tähtis 

vastutusrikaste elektripaigaldiste puhul. 

• Kuna maaühenduse korral tõuseb kahe faasijuhi pinge 

maa suhtes faasidevahelise pingeni, peab kõigi juhtide 

isolatsioon maa suhtes olema valitud faasidevahelisele 

pingele. 

• See tähendab, et näiteks pingel 230/400 V ei saa ITjuhistikus 

kasutada pingele 250 V ettenähtud 

isoleerjuhtmeid ega kaableid. 


14(40) 



• Et tagada elektriohutust IT-juhistiku maaühenduse 

korral, ei tohi pinge alla sattunud pingealtide osade 

puutepinge minna üle 50 V. 

• Seega tuleb täita tingimus 

R A 

I d 

≤ 50V 

kus R A – paigaldise maandustakistus (indeks A tuleneb 

saksakeelsest sõnast Anlage, paigaldis), 

I d – maaühendusvool (indeks d tuleneb prantsuskeelsest 

sõnast defaut, rike). 


15(40) 



• Kui maaühendusvool ei ole üle 1 A, võib kaitsemaandustakistus 

olla kuni 50 Ω. Taolistel juhtudel ongi 

tavaliselt kasutatud maandustakistust 10…30 Ω, mis 

võimaldab maanduse välja ehitada suhteliselt odavalt. 

• Kui maaühenduskohas on rikkevool üle 0,3 A, võib seal 

tekkida tuleoht. 

• Tulekahju vältimiseks võidakse tuleohtlike paigaldiste 

elektriahelais kasutada rikkevoolukaitset standardse 

rakendusvooluga 300 mA. 


16(40) 



• Kahe samaaegse maaühenduse korral, mis on 

võrdväärne kahefaasilise lühisega, on pingealtide osade 

puutepinge tavaliselt 0,2…0,8 võrgu nimipingest. 

• Kuna selline puutepinge on ohtlik, tuleb rikkekoht 

kiiresti välja lülitada. Et seda tagada, peab 

rikkesilmuse (toitetrafost, kahest faasijuhist, kaitsejuhist 

ja kahest maandurist koosneva silmuse) näivtakistus Z s 

jääma piiridesse 

Z ≤ U / I 

s 

n 

a 

kus 

U n – nimipinge 

I a – vool, mille puhul liigvoolukaitse kindlalt rakendub. 


17(40) 



• Selle tingimuse täitmiseks peavad maandustakistused 

olema 4…10 Ω. Kui rikkesilmus sisaldab kaht 

maandustakistust, mis on võimalik, kui elektritarvitid on 

maandatud eraldi või rühmadena, siis võib selle 

kogutakistus olla sedavõrd suur, et liigvoolukaitse ei 

rakendu. 

• Seetõttu eelistatakse IT-juhistikes maandamist ühise 

kaitsejuhi kaudu. Sel juhul koosneb rikkesilmus 

toitetrafo, faasijuhi ja kaitsejuhi takistusest ega sõltu 

maandustakistusest. 


18(40) 



• Silmuse näivtakistus peab rahuldama tingimust 

mis ei tekita raskusi. 

Z ≤ U 

s 

n 

/( 2I 

a 

), 

• Neutraaljuhita, maast isoleeritud IT-juhistikus ei saa 

juhistiku enda rikete tõttu tekkida ajutisi liigpingeid. 

• Liigpinged võivad siiski tekkida võrgu toitealajaama 

ülempingepoole maaühendusel. Juhtumil, mil ITjuhistikus 

on kõrvaldamata maaühendus, on liigpinged 

oluliselt suuremad, kuigi mitte nii suured, kui teiste 

juhistike korral. 


19(40) 



• Et maaühenduse teket kohe kindlaks teha, tuleb ITjuhistik 

varustada signalisatsiooni- ja mõõteseadmega. 

• Selline seade kontrollib võrgu isolatsioonitakistust 

ning annab heli- ja valgussignaale maaühenduse 

tekkimisel või isolatsiooni takistuse vähenemisel alla 

lubatud väärtuse, milleks enamasti on 15…250 kΩ. 

• IT-süsteemi töökindluse eelised ilmnevadki ainult siis, 

kui selles kasutatakse nüüdisaegseid isolatsiooni 

korrasoleku järelevalve- ja mõõteaparatuuri. 


20(40) 



4.2.3 TT-juhistik 

Selles juhistikus on neutraaljuht toiteallika juures 

maandatud, kuid seda ei kasutata kaitsejuhina. 

L1 

L2 

L3 

N 

PE 

R B 

R A 

TT-juhistik 


21(40) 



• Tegemist on talitlusmaandusega, mis peab tagama, et 

faasijuhtide pinge maa suhtes nii normaaltalitlusel kui 

rikete korral ei oleks üle faasipinge. 

• Kui toiteallika neutraal ei ole kättesaadav, võidakse 

selle asemel maandada üks faasijuhtidest. 

• Talitlusmaandustakistus R B pole normitud, kuid tavaliselt 

ei ole see üle 100 Ω. 

• Elektritarvitite kered ja muud paigaldise pingealtid 

osad maandatakse kaitsejuhi abil, mis on ühendatud 

kohaliku kaitsemaandusega. 


22(40) 



• Maaühendusvool on TT-juhistikus määratud 

toiteallika talitlusmaanduse ja tarbijapaigaldise 

kaitsemaanduse takistuste summaga ning on 

suurem kui IT-juhistiku korral. 

• Elektriohutuse tagamiseks ei tohi pinge alla sattunud 

pingealtide osade puutepinge olla üle 50 V, mistõttu on 

vajalik, et 

R A 

I a 

≤ 50V 

. 

Siin on R A kaitsejuhi ja maanduse kogutakistus ning I a vool, 

mille puhul kaitseaparaat etteantud aja (enamasti 5 s) jooksul 

kindlalt välja lülitub. 


23(40) 



• TT-juhistikus on maaühendusvool sedavõrd väike, et 

liigvoolukaitse enamasti ei rakendu. Kui näiteks 

talitlusmaanduse takistus on 100 Ω, ei saa maaühendusvool 

kuidagi tõusta üle 5 A. 

• Seetõttu tuleb lisaks liigvoolukaitsele kasutada 

rikkevoolukaitselülitit, mille nimirakendusvoolu I ∆n 

(enamasti 30…500 mA) võib valida 

kaitsemaandustakistuse järgi. 


24(40) 



L1 

L2 

L3 

N 

R B 

I 

a 

= I 

n < Id 

I 

PE 

I d 

Rikkevoolukaitse kasutamine TT-juhistikus 


25(40) 



• Maanduse väljaehitamine TT-juhistikus ei tekita 

suhteliselt suure lubatud takistuse tõttu raskusi. Ka 

rikkevoolukaitse rakendumisaeg, mis vastavate tootestandardite 

kohaselt on enimalt 0,2 s, rahuldab 

elektriohutusnõudeid. 

• Ajutised liigpinged võivad TT-juhistikus tekkida 

neutraaljuhi katkemisel. Olenevalt faaside 

koormusjaotusest võib ühe faasi pinge tõusta kuni 

faasidevahelise pingeni (suureneda 1,73 korda). 


26(40) 



• Toitealajaama ülempingepoole maaühenduse korral 

võivad ajutised liigpinged sattuda madalpingetarbijateni 

neutraaljuhi kaudu ja on suuremad kui IT-juhistikus. 

• TT-juhistike suurim eelis teiste juhistike ees seisneb 

kõrges elektriohutusastmes, kuna maaühenduskaitsena 

kasutatakse rikkevoolukaitselüliteid. 

• Puutepinge on TT-juhistikus kõrgem kui TN-juhistikus ja 

võib küündida faasidevahelise pingeni. 

• Eestis ei ole TT-juhistikud peaaegu üldse kasutust 

leidnud. Mingil määral on neid esinenud kaevandustes. 


27(40) 



4.2.4 TN-C-juhistik 

TN-C-juhistikus talitleb neutraaljuht nii töö- kui kaitsejuhina 

ja seda nimetatakse PEN-juhiks. 

L1 

L2 

L3 

PEN 

KM 

TN-C-juhistik 

KM - kaitsemaandus 


28(40) 



• Iga kereühendus on ühefaasiline lühis ja toob kaasa 

liigvoolukaitse rakendumise. Kui lugeda PEN-juhi ja 

faasijuhi takistus ligikaudu ühesuguseks, on pinge maa 

suhtes ligikaudu pool juhistiku faasipingest. 

I a 

L1 

L2 

L3 

PEN 

KM 

Kereühendus TN-C-juhistiku korral 


29(40) 



• Elektrilöögiohu vähendamiseks peab kaitse 

rakenduma võimalikult kiiresti. 

• Näiteks kui juhistiku nimipinge maa suhtes U 0 = 230 V, 

peab 

o kantavate elektritarvitite väljalülitamine toimuma 

vähemalt 0,4 s jooksul, 

o statsionaarsete tarvitite ning pea- ja 

rühmatoiteliinide väljalülitamine 5 s jooksul. 

• Kaitse rakendumiseks tuleb täita tingimus 

Z 

s I a ≤ U 0 . 


30(40) 



• Rikkesilmuse takistus Z s koosneb siin toiteallika, 

faasijuhi ja PEN-juhi takistusest. Rikkekoha takistus 

loetakse nulliks ja voolu võimalikku hargnemist maasse ei 

arvestata. 

• Takistuse arvutamisel tuleb üldjuhul arvestada nii pärikui 

ka vastu- ja nulljärgnevusega aktiiv- ja 

induktiivtakistusi. 

• Linnaelamute, äri- ja haldushoonete juhistikes on 

rikkesilmuse takistus 300 mΩ ning maaelamutes ja 

põllumajanduses 600 mΩ, kusjuures 

reaktiivkomponendi võib jätta arvestamata. 


31(40) 



• Tööstushoonetes on rikkesilmuse takistus sageli ainult 

10 mΩ, milles reaktiivkomponendi osatähtsus on 

oluline. 

NB! 

TN-C-juhistikus ei saa kasutada rikkevoolukaitset, sest 

kaitsejuht on ühitatud ühega tööjuhtidest 

(neutraaljuhiga), rikkevoolukaitse aga eeldab eraldi 

kaitsejuhet. 


32(40) 



• TN-C-juhistiku maandus (sisuliselt talitlusmaandus) 

peab tagama väikese, mitte üle 50 V puutepinge. Selleks 

peab maandustakistus olema mõne oomi suurune. 

Ühtlasi on välditud elektriseadmetele ohtlike ajutiste 

liigpingete teke. 

• Liigpinged võivad siiski tekkida juhistiku toitealajaama 

kõrgpingepoole maaühenduse korral sõltuvalt 

kõrgpingevõrgu maaühendusvoolust, alajaama 

kaitsemaandustakistusest ja sellest, kas juhistiku neutraali 

talitlusmaandus on alajaama kaitsemaandusega ühitatud 

või mitte. 


33(40) 



• TN-C-juhistiku põhieelis teiste juhistike ees seisneb 

lihtsuses ja odavuses. 

• Samal ajal on tal olulisi puudusi. 

o Üks nendest on PEN-juhi liiga väike töökindlus, mis 

tuleb esile tema väikese ristlõike korral. Seetõttu 

saab TN-C-süsteemi kasutada, kui PEN-juhi ristlõige 

on (vase järgi) vähemalt 10 mm 2 . 

o Mikroelektroonikaaparatuuri võivad häirida PEN-juhi 

töövoolust tingitud pingelang ning voolu hargnemine 

PEN-juhist kõrvalistesse juhtivatesse osadesse ja 

maasse. 


34(40) 



• Seetõttu tuleb TN-C-juhistiku asemel, kui juhistik peab 

toitma mikroelektroonikaseadmeid, kasutada 

ühildussõbralikumat TN-S-juhistikku. 

• TN-S- või TT-juhistikku ei saa vältida, kui nõutakse 

rikkevoolukaitse rakendamist. 

• Eestis aastatel 1945…1990 ehitatud elamutes, haldusja 

ärihoonetes, koolides ja mujal on vastavalt 

tolleaegsetele eeskirjadele kasutusel TN-C-juhistik nimipingega 

220/380 V, mis suures osas ei vasta praegu 

uusehitiste ja renoveeritavate ehitiste kohta kehtivatele 

eeskirjadele. 


35(40) 



• Tähtsamateks puudusteks on juhtide liiga väikesed 

ristlõiked, potentsiaaliühtlustuse puudumine, liigvoolukaitse 

liiga aeglane rakendumine, aga ka 

kahepooluseliste (kaitsekontaktita) pistikupesade 

kasutamine. 

• Kuna nüüdisaegsed kohamuutlikud elektritarvitid, mis 

kuuluvad I elektriohutusklassi, on varustatud kaitsekontakti 

sisaldava pistikuga, mille nimivool on 16 A ja 

pistiku sõrmede läbimõõt 5 mm, ei saa neid ühendada 

vanadesse kahepooluselistesse pistikupesadesse, mille 

nimivool on 6 A ja pisteava läbimõõt 4 mm. 


36(40) 



4.2.5 TN-S-juhistik 

• TN-S-juhistikus on kaitsejuht neutraaljuhist eraldatud 

(joonis 4.7) ja tema pinge maa suhtes on normaaltalitlusel 

kogu juhistiku ulatuses null. 

• Kuna neutraaljuht on kaitsejuhist isoleeritud, ei mõjuta 

neutraaljuhi vool ega pingelang mingil määral juhistikust 

toidetava mikroelektroonikaaparatuuri talitlust. 

• Ka rikkevoolukaitse rakendamine ei tekita probleeme. 


37(40) 



• TN-S-juhistik võimaldab tõhusalt realiseerida 

liigpingekaitset ning lisapotentsiaaliühtlustust. 

L1 

L2 

L3 

N 

PE 

TN-S-juhistik 


38(40) 



Oma selgete eeliste tõttu on TN-S-juhistik kujunenud kõigi 

madalpingepaigaldiste tarbijavõrkude põhilahenduseks. 

Ühtlasi on tekkinud vajadus ehitada olemasolevad TN-C- ja ITjuhistikud 

ümber TN-S-juhistikeks. TN-S-juhistik võib alata 

elektritarbijate liitumispunktis, olles enne seda välja ehitatud 

TN-C-juhistikuna. 

PEN 

L1 

L2 

L3 

N 

PE 

TN-C-S-juhistik 


39(40) 



• Sellise TN-C-S-juhistiku võib näiteks moodustada TN-Cjuhistik, 

mis ulatub elamute korruskilpideni, korterites on 

aga nõuetekohane TN-S-juhistik. 

• Vaja on, et neutraalja kaitsejuht ei oleks pärast hargnemist 

enam üheski kohas kokku ühendatud. 

• Elektromagnetiliste häirete vältimiseks tuleb PEN-juhi 

hargnemispunkt PE- ja N-juhiks ühendada 

peapotentsiaaliühtlustussüsteemiga. 

• TN-C-S-juhistik on siiski ajutine lahendus 

ümberehituste käigus. Enamasti tuleb sihiks seada 

nõuetekohase TN-S-juhistiku väljaehitamine. 


40(40) 



4.3 Maandamine 

Maandamise põhimõtted on hästi kirjeldatud EETELi poolt välja antud 

teaberaamatus „Maandamine ja potentsiaaliühtlustus”, mille autor 

professor Endel Risthein. 

• Maandamise all mõeldakse elektriseadme, -paigaldise 

või võrgu mingi osa elektrilist ühendamist maa 

lähedaloleva osaga (kohaliku maaga). 

• Maandamiseks on lihtsaimal juhtumil vaja maaga 

kontaktis olevat juhtivat osa e. maanduselektroodi,üht 

või mitut juhti e. maandusjuhti, mis loovad juhtiva 

ühenduse võrgu, paigaldise või seadme mingi punkti ja 

maanduselektroodi vahel. 

1(25) 

ElVar 4.Madalpingevõrgud.4.3 Maandamine.4.4Potuhtlustus.DK.doc DK 

4.4 Potentsiaaliühtlustus DK 


1 

2 

3 

4 

Maandamise põhimõte 

1- seadme maandatav osa, 2 –maandusjuht, 

3 – maanduselektrood, 4 – kohalik maa 

2(25) 


4.4 Potentsiaaliühtlustus DK


• Maanduselektroode võib olla üks või mitu, mis omavahel 

ühendatakse kokku. Eesti keeles kasutatakse nii ühest 

kui ka mitmest elektroodist koosneva süsteemi kohta 

terminit maandur. 

• Maanduselektroodid ei pruugi paikneda ainult pinnases, 

vaid ka nt betoonis või muus materjalis, mis pinnasega 

kokku puutub. 

• Eriline koht selliste maandurite seas on 

vundamendimaanduritel, mis painevad ehitiste 

vundamentides. 

3(25) 




• Maanduselektroodid võivad olla rõhtsad, nagu joonisel 

4.9 või vertikaalsed. 

1 

2 

Vertikaalsete maanduselektroodidega maandur 

1- ühendusjuht, 2 - maanduselektroodid 

4(25) 




• Maanduselektroodid valmistatakse enamasti tsingitud 

terasest, harvem vasetatud või roostevabast terasest, 

sest nad peavad olema korrosioonikindlad. 

• Peale eelkirjeldatud tehismaandurite võidakse kasutada 

ka loomulikke maandureid - puurkaevutorusid, ehitiste 

pinnases paiknevaid metalltarindeid, õhuliinimastide 

vundamente jms. 

• Kasutamist leiavad ka tehis- ja loomulike maandurite 

kombinatsioonid. Loomulike maanduritena ei soovitata 

kasutada veetorustikke, sest need võivad sisaldada 

isoleervahemikke ja kujutada endast sel juhul 

elektrilöögiohu allikat. 

5(25) 




• Maandusjuhist (või –juhtidest) ja maandurist koosnevat 

süsteemi nimetatakse maanduspaigaldiseks. 

1 

2 

3 

Maanduspaigaldis 

1- seadme maandatav osa, 2 –maandusjuht, 

3 – maanduselektroodid 

6(25) 




Oma otstarbelt jaotatakse maandusseadmed 

järgmiselt: 

1. Kaitsemaandus, mis seisneb võrgu, paigaldise või 

seadme ühe või mitme punkti maandamises 

elektriohutuse eesmärgil. 

2. Talitlusmaandus, mis seisneb võrgu ühe või mitme 

punkti maandamises nii elektriohutuse kui ka 

normaaltalitluse tagamise eesmärgil. 

3. Võrgumaandus, mis seisneb võrgu, paigaldise või 

seadme ühe või mitme punkti maandamises 

elektriohutuse eesmärgil. 

7(25) 




4. Töömaandus, mis seisneb normaaltalitlusel pinge all 

olevate, kuid pinge alt vabastatud osade maandamises 

selliselt, et tööd saab sooritada ilma elektrilöögiohuta. 

5. Piksekaitsemaandus, mis kuulub põhimõtteliselt küll 

kaitsemaanduste hulka, kuid mida tavaliselt vaadeldakse 

omaette maandusliigina ja mis on vajalik välguvoolu 

hajutamiseks maassse. 

• Kui elektripaigaldise mingi pingestatud osa ja 

maandatud pingealti osa vahel toimub isolatsioonirike, 

tekib rikkekohas maaühendusvool, mis on määratud 

vooluahela kogutakistusega e. maandustakistusega. 

8(25) 




• Maandustakistus oleneb 

o maanduri enda takistusest maa suhtes ehk 

valgumistakistusest, mis sõltub ehitusviisist ja 

mõõtmest ning pinnase eritakistusest, 

o maanduspaigaldisega ühenduses olevate ja 

enamasti maanduri osaks loetavate maanduritoimega 

kaablite ja kaabelliinide pikimaandurite olemasolust. 

• Madalpingevõrkudes võib mitme kokkuühendatud 

maanduri resulteerivat takistust lugeda aktiivseks ja 

seepärast kasutatakse sel juhul terminit maandusaktiivtakistus 

ehk maandusresistents. 

9(25) 




• Kõrgepingevõrkudes võib takistuse reaktiivkomponent 

olla samas suurusjärgus aktiivkomponendiga või olla 

sellest isegi suurem ning seda peab arvestama. 

Seepärast kasutatakse terminit maandus-näivtakistus 

ehk maandusimpedants. 

• Maandusvool I E ja maandustakistus Z E määravad 

maandatava seadme maanduspinge U E 

U E = I E Z E . 

Märkus. 

Indeks E tuleneb ingliskeelsest sõnast earth, maa. 

10(25) 




Potentsiaalijaotus maapinnal ühest varraselektroodist 

koosneva maanduri korral 

1 - maandatud osa, 2 – maanduselektrood, 3 – nullpotentsiaaliala, 

I E - maandusvool, U E – maanduspinge, R v - valgumistakistus, 

φ – maapinna potentsiaal 

11(25) 




• Voolu valgumisel maasse tekib maapinnal elektriline 

potentsiaal, mis maandurist kaugenemisel (voolu 

valgumisalal) hüperpoolitaoliselt väheneb. Maa-ala, 

millel potentsiaali saab lugeda nulliks, nimetatakse 

nullpotentsiaalialaks. 

• Valgumisala ulatus ja potentsiaalijaotuse iseloom 

olenevad maanduri ehitusest, paigaldamissugavusest, 

pinnase eritakistusest ja maanduspinge väärtusest. 

• Ligikaudselt võib öelda, et tavaliste 

maaühendusvoolude korral ulatub valgumisala maanduri 

äärmisest elektroodist umbes 20 m kaugusele. 

12(25) 




Pinnase, vee ja betooni eritakistuse väärtusi 

13(25) 




Puute- ja sammupinge 

• Kui elektripaigaldise maandatud osa satub nt. 

isolatsioonirikke tõttu pinge alla, tekib selle osa ja 

maapinna eri punktide vahel vastavalt mapinna 

potentsiaali φ jaotusele pinge 

U = U E – φ . 

• Pinget, mille alla võib sattuda inimene, kes asub 

maandatud seadmest kaugusel, millelt ta saab seda 

seadet puutuda, nimetatakse puutepingeks. 

• Arvutuslikuks rõhtkauguseks võetakse puutepinge 

määramisel 1 m ning eeldatakse, et vool läbib inimese 

keha käest jalgadesse. 

14(25) 




Puutepinge ühest maanduselektroodist koosneva maanduri 

korral 

1 - maandatud osa, 2 - maanduselektrood, 

U E - maanduspinge, U T – puutepinge, φ – maapinna potentsiaal 

15(25) 




• Arvutuslikuks rõhtkauguseks võetakse puutepinge 

määramisel 1 m ning eeldatakse, et vool läbib inimese 

keha käest jalgadesse. 

• Üheelektroodilise maanduri korral võib puutepinge olla 

suhteliselt kõrge. 

• Puutepinget saab vähendada mitmest elektroodist 

koosneva maanduri kasutamisega, mis tasandab 

maapinna potentsiaali maanduri kohal. 

• Samal põhimõttel võidakse kasutada spetsiaalseid 

rõhtsaid potentsiaalitasanduselektroode. 

16(25) 




Puutepinge mitmest maanduselektroodist koosneva 

maanduri korral 

1 - maandatud osa, 2 –maanduselektrood, 

U E - maanduspinge, U T – puutepinge, 


17(25) 




Puutepinge määratlemisel eristatakse 

• arvutuslikku puutepinget (ehk puute-eelset pinget) U ST , 

mis tekib maandatud osa ja maapinna arvutusliku punkti 

vahel, kui inimene nendega kontaktis ei ole, ja 

• tegelikku puutepinget U T , mis rakendub inimesele 

puutumise ajal. Viimane on mõnevõrra väiksem 

arvutuslikust puutepingest ja sõltub inimese elektrilisest 

takistusest. 

18(25) 




• Arvutusliku puutepinge enimalt kestvaltlubatavat 

väärtust nimetatakse lubatavaks puutepingeks (tähis U Tp 

või U L ). 

• Madalpingelistes vahelduvvoolupaigaldistes on lubatav 

puutepinge enamasti U Tp = 50 V. 

• Maanduspinge osa, mille alla võib sattuda inimene 1 m 

pikkuse sammu korral loetakse sammupingeks U S , 

eeldades, et vool läbib inimese keha jalast jalga. 

19(25) 




Sammupinge teke. 

1 - maandatud osa, 2 – maanduselektrood, 

U E - maanduspinge, U S – sammupinge, 


20(25) 




4.4 Potentsiaaliühtlustus 

Potentsiaaliühtlustuse olemus ja liigid 

• Potensiaaliühtlustus seisneb paigaldise 

normaaltalitlusel pingetute elektrijuhtivate osade 

omavahelises ühendamises sellekohaste juhtide e. 

potentsiaaliühtlustusjuhtide abil. 

• Sellise ühendamise eesmärk on tagada, et kui üks 

nendest osadest satub nt. isolatsioonirikke tõttu pinge 

alla, siis ei teki omavahel ühendatud elektritjuhtivate 

osade vahel ohtlikku puutepinget. 

21(25) 




• Potentsiaaliühtlustussüsteemi parema töökindluse 

tagamiseks nähakse ette iga ühendatava osa jaoks ette 

eraldi juht, mis ühendatakse teiste juhtidega kokku 

potentsiaaliühtlustuslatil või -klemmil. 

• Vastavalt otstarbele eritatakse 

• kaitse-potentsiaaliühtlustussüsteemi, mis oluliselt 

suurendab paigaldise või selle osa elektriohutust, 

• talitlus- potentsiaaliühtlustussüsteemi, mida 

kasutatakse muul eesmärgil kui elektriohutuse 

tagamiseks (nt elektromagnetiliste häirete 

vähendamiseks), 

22(25) 




• ühtset potentsiaaliühtlustussüsteemi, mis peab 

tagama nii elektriohutuse kui ka kaitse 

elektromagnetiliste jm häirete eest. 

• Potentsiaaliühtlustussüsteemi tähtsaim osa on 

peapotentsiaaliühtlustus, mis nähakse ette ehitise 

elektrisisendi juures ja ühendatakse 

paigaldusmaandusega. 

23(25) 




Peapotentsiaaliühtlustus ehitise elektrisisendis L1, L2, L3 – 

siseneva kaabelliini faasijuhid, 

PEN – siseneva liini PEN-juht, PE – kaisejuht, 

N – neutraaljuht, LPK – liigpingepiirikute komplekt, 

P – peapotentsiaaliühtlustuslatt (peamaanduslatt) 

24(25) 




Põhinõuded 

Elektriohutuse rühmastandard näeb ette, et igas ehitises 

peavad peapotentsioaaliühtlustusega olema ühendatud 

järgmised juhtivad osad: 

• peakaitsejuht, 

• peamaandusjuht või peamaandusklemm, 

• ehitisesisesed gaasi-, vee- jm torustikud, 

• võimaluse korral metalltarindid, keskküttesüsteemid, 

terasbetoontarindite sarrus, 

• kõigi sidekaablite metallmantlid. 

• Sama standard nõuab, et ehitisse sisenevad voolujuhtivad 

osad tuleb ühendada potentsiaali-ühtlustusega ehitises 

sisenemiskohale nii lähedal kui võimalik. 

25(25) 




4.5 Madalpingevõrkude ehitus 

4.5.1 Madalpingeliinid 

• Elektrienergia ülekandmiseks jaotusalajaamast tarbija 

liitumiskilbini teostatakse õhu- ja kaabelliinidega. 

• Õhuliinid on kaabelliinidest odavamad ja kiiremini 

paigaldatavad ning remonditavad. 

• Kaabelliinid on õhuliinidest tunduvalt töökindlamad ning 

ei häiri elukeskkonda. 

1 

4.5 Madalpingevõrkude ehitus DK 


• Madalpingevõrgud on enamasti radiaalse 

konfiguratsiooniga, mille tõttu võimalus tarbijate 

ümberlülitamiseks teise alajaama või fiidri lülituspunkti 

puudub. Tähtsamate tarbijate juures võib reserveerimine 

olla siiski ette nähtud. 

• Madalpingelise välisjaotusvõrgu lähtekohaks on 

jaotusalajaama madalpingepool, kus toimub elektri 

jaotamine fiidrite vahel ning kaitsmine rikete vastu 

sulavkaitsmetega või kaitselülititega. 

• Järgnevad õhu- ja kaabelliinid, mis kannavad elektri 

transiit- ja liitumiskilpideni. 

2 

4.5 Madalpingevõrkude ehitus DK


0,4 kV õhuliinid 

Jaotusalajaam 

10/0,4 kV 

0,4 kV kaablivõrk 


10/0,4 kV 

Piirkonna õhu- ja kaabelliinidega jaotusvõrk 

3 



• Tänapäeval kasutatakse madalpingeõhuliinide 

ehitamisel peaasjalikult isoleerjuhtmeid, mis muudab 

liinid seniste paljasjuhtmeliste õhuliinidega võrreldes 

tunduvalt töökindlamaks. 

• Ka on isoleerjuhtmete korral liinide gabariidid väiksemad 

ning väljanägemine esteetilisem. 

• Isoleerjuhtmete kolm faasi keerutatakse ümber 

kandetrossi, moodustades rippkeerdkaabli (AMKA), 

milles kandetross toimib ka PEN-juhtmena. 

4 



AMKAga teostatud õhuliinide näiteid 

5 



6 



Kasutatakse ka isoleeritud juhtmetega võrdselt kandvate 

soontega rippkaableid (EX ALUS). 

ALUSega teostatud õhuliinide näiteid 

7 



• Enamasti on rippkaablid valmistatud polüeteenisolatsiooniga 

(PE, PEX, PEH, XLPE). 

• Isolatsioon peab elektrilise eristamise kõrval takistama 

niiskuse levikut nii piki- kui põiksuunas. 

8 



9 



10 



Õhuliinide isoleerjuhtmete ristlõigete skaalad on tabelis 4.1. 

AMKA-kaabli korral tähistab esimene numbrikombinatsioon 

faasijuhtide ja teine PEN-juhi ristlõiget. 

Tabel 4.1 Rippkaablite AMKA ja EX ALUS ristlõiked mm 2 

AMKA 1x16 + 25 3x16 + 25 3x25 + 35 3x35 + 50 

4x16 + 25 3x50 + 70 3x70 + 95 3x120 + 95 

AMKA 

eelisristlõiked 

Sisestusele 3x16 + 25 

Sisestusele, 

elamu 3x25 + 35 

Haruliinidele 3x35 + 50 3x50 + 70 

Pealiinidele 3x70 + 95 

Pealiinidele 

asulais 3x120 + 95 

EX ALUS 2x25 4x25 4x50 4x95 

11 



• Madalpingeliinide tarvikutest on joonistel 4.23 ja 4.24 firma 

Ensto Elekter AS hammasklemm ja liigpingepiirik. Isolatsiooni 

läbistav hammasklemm on ette nähtud alumiiniumjuhtmete 

ühendamiseks liinide hargnemisel või jätkamisel. 

Hammasklemm 

Liigpingepiirik 

Liigpingepiirikud paigaldatakse mastidele õhuliini 

hargnemiskohtades ja otstes. 

12 



• Madalpingeliinide ehitamisel kasutatakse tänapäeval 

põhiliselt immutatud männipuitmaste. 

EST ENG 

Männipuitmastide näiteid 

13 



Kasutatakse ka metallmaste. 

14 



Mastid jagunevad kande-, nurga-, ankru-, lõpu- ja hargnemismastideks. 

• Kandemaste kasutatakse sirgetel liinilõikudel, 

• Nurgamaste liini käänukohtadel. 

• Ankrumastide ülesandeks on juhtmete kinnitamine 

pikkade sirgete liinilõikude otsades, juhtme ristlõike 

muutumisel, lülitusaparatuuri paigutamisel mastile, 

ristumistel 

magistraalkommunikatsioonidega 

(magistraalteed, raudteed, magistraalsideliinid) ning 

muudel juhtudel, kus on vaja vältida kõrvalolevates 

liiniosades tekkivate vigastuste mõju või juhtme 

allalangemist. 

15 



• Lõpumaste kasutatakse õhuliini viimase mastina üleminekul 

kaabelliinile või pingutamata visangule või haruliini alguses 

koos samale mastile kinnitatud pealiiniga. 

Kandemastid 

16 



Nurgamast 

17 



Kaabli allaviik lõpumastil 

18 



• Kaabelliinid on vältimatud tihedasti asustatud 

linnarajoonides ja mujal, kuhu ei ole võimalik õhuliine 

rajada. 

• Kasutusel on nelja alumiinium- või vasksoonega 

kaablid, isoleermaterjaliks ekstrudeeritud polüvinüülkloriid 

(PVC) ja polüeteen (PE, PEX, PEH, XLPE). 

• Tuleohtlikes ruumides tuleks eelistada tuld mitte 

levitava (PVC) isolatsiooniga kaableid. Kaablite ristlõigete 

skaala ja kasutatavamad ristlõiked on tabelis 4.2. 

19 



20 



Tabel 4.2 Kaablite ristlõigete skaala ja eelisristlõiked mm 2 

4x16 4x25 4x35 4x50 4x70 4x95 4x120 

4x150 4x185 4x240 1x300 1x500 1x800 

4x16 4x25 4x35 4x70 4x120 4x240 

• Kaablid paigaldatakse ennekõike pinnasesse. Kaableid 

võidakse paigaldada kaevisesse, aga rakendatakse ka 

sissekündi või läbisurumist. 

• Kaevisesse paigaldamisel kaevatakse pinnasesse vajalike 

mõõtmetega kraav. Kaitseks tehakse kaabli alla liivapadi, 

peale asetatakse telliseid, plaate jm. Kasutatakse ka renne 

ning terasest, betoonist, keraamilisest materjalist või 

plastmassist torusid. 

21 



Kaablikaevise näiteid 

22 



Madalpingekaablite paigaldussügavus sõltuvalt oludest 

23 



Sissekünnimeetodil paigaldatakse kaabel masinatega. Sisse 

künda tohib vaid tootja poolt selleks ettenähtud kaablit. 

Kaabli sissekündmise masinad 

24 



Kaabli läbisurumist kasutatakse ristumisel raudteega, tiheda 

liiklusega teedega ja vallidega, kus ei ole võimalik tavapärasel 

viisil kaablit paigaldada. 

Võimalik on avapaigaldus, kus kaablid kinnitatakse seintele või 

mis tahes kandekonstruktsioonidele. 

Kaableid võidakse paigaldada ka veekogudesse. Selleks 

sobivad erikonstruktsiooniga kaablid. Kaablid jätkatakse 

omavahel ja ühendatakse teiste seadmetega jätku- ja otsamuhvide 

abil. 

25 



Õhuliinide (A, AMKA, EX ALUS) ja kaablite (AMCMK, AXCMK) 

parameetrid on tabelis. A tähistab siin alumiiniumjuhtmetega 

paljasjuhtmelist õhuliini. 

Juhtme mark 

Tabel Õhu- ja kaabelliinide parameetrid 



Ω/km 

Reaktiivtakistus 

Ω/km 

Lubatud vool 


A 

Mass kg/km 

A 4x70 0,44 0,81 170 191 

A 4x95 0,33 0,79 200 257 

AMKA 3x70+95 0,44 0,10 180 990 

AMKA 3x120+95 0,36 0,09 275 1400 

EX ALUS 4x50 0,37 0,06 110 700 

EX ALUS 4x70 0,26 0,06 140 1000 

AMCMK 3x185+95 0,16 0,08 330 3700 

AMCMK 3x240+72 0,13 0,07 375 4100 

AXCMK 3x185+57 0,16 0,07 330 2900 

AXCMK 3x95+21 0,32 0,08 220 1750 

26 



Jaotusvõrgu ülesanne on kindlustada tarbijate töökindel ja 

kvaliteetne elektritoide minimaalsete kulutustega. Võimalik on 

kombineerida elektri jaotusfunktsiooni kesk- ja madalpingel. 

Uueks suunaks on 1000 V õhu- ja kaabelliinide kasutamine 

• Ollakse arvamusel, et 400 V madalpingefiidri pikkus ei tohiks 

Traditsiooniline lahendus 

20 kV õhuliin 

20 kV haruliin 

0,4 kV õhuliin 

20/0,4 kV 

trafo 

1 kV õhuliin 

0,4 kV õhuliin 

1 kV õhuliini lahendus 

20/1 kV 

trafo 

1/0,4 kV 

trafo 

20/1 kV 

trafo 

1/0,4 kV 

trafo 

1 kV kaabelliini lahendus 

1 kV kaabelliin 

0,4 kV kaabelliin 

1000 V pingeastme rakendamine jaotusvõrgus 

27 



olla üle 600 m. 1000 V korral võib liinide pikkus ulatuda 

sõltuvalt tarbija võimsusest isegi kuni 5 km. 

• Tulemusena väheneks keskpingeliinide pikkus 10…30%. 

Samavõrra väheneks ka elektrikatkestuste määr, sest 90% 

katkestustest põhjustavad rikked keskpingeliinidel. 

• 1000 V õhu- ja kaabelliine võib rajada sama tüüpi 

juhtmetega kui 400 V liine. 

• Vajalikuks osutuvad 1000/400 V vahealajaamad, kuid nende 

maksumuse korvab keskpingeliinide lühenemine. 

28 



Mastalajaama näide 

29 



• Tarbija ühendatakse elektrivõrguga liitumispunktis, mille 

asukoht määratakse kindlaks tarbija ja võrguettevõtja vahelise 

lepinguga. Võrguettevõte peab kindlustama liitumispunktis 

kvaliteetse elektritoite. 

• Rikete korral, kui rikkekoht asub võrguettevõtja poolel, on 

viimane kohustatud selle likvideerima nõutud aja jooksul. 

Liitumispunktist tarbija poole jäävad rikked likvideerib tarbija 

oma vahenditega. 

30 



• Liitumispunktiks on enamasti liitumiskilp, mis uutel ehitistel 

paikneb õhuliini mastil või kaablivõrgu korral kas siis tänaval 

või suurtel majadel keldris või välisseina ääres. Võrguettevõtja 

ja tarbijate vahelised piiritlused on joonisel. 

Võrguettevõtte elektripaigaldis 

Tarbija elektripaigaldis 

Võrguettevõtja ja tarbija vahelised piirid 

31 



4.5.2 Juhtmed ja kaablid 

Ehitistes kasutatakse elektrienergia edastamiseks peaasjalikult 

juhtmeid ja kaableid, tööstuses ka lattliine. Et tagada vajalikku 

töökindlust, on elamutes kasutusel vaskjuhtmed ja -kaablid. 

Alumiiniumjuhtmed, mida meil varem kasutati, ei ole kehtivate 

standardite kohaselt enam lubatud. Juhtmes või kaablis võib olla üks 

või mitu isolatsiooniga (enamasti polümeermaterjaliga) kaetud 

massiivset või kiulist elektrijuhti, mida nimetatakse sooneks. 

Kohtkindlas juhistikus on soonte juhtiv osa enamasti massiivne või 

jämedakiuline, teisaldatavates juhtmetes ja kaablites (paindjuhtmetes 

ja -kaablites) on sooned peenekiulised. 

32 



Kaablisooned on ümbritsetud neid välismõjude eest kaitsva 

hermeetilise kestaga, mantliga. Ka mõned juhtmed (manteljuhtmed) 

võivad olla mantliga. 

Ühesooneline õhuliinijuhe, võib olla ka ilma isoleerkatteta. 

Töökindluse huvides on aga nii madal- kui keskpingeliinides hakatud 

järjest enam kasutama õhukaableid. 

Elektrijuhtide liigitus on joonisel.Juhtme- ja kaablisoonte isolatsioon on 

erivärviline vastavalt soonte otstarbele. 

Kolla-rohelise triibuga soont tohib kasutada üksnes kaitse- (PE-) või 

PEN-juhina, sinist soont neutraaljuhina (N) ning pruuni, musta ja halli 

faasijuhtidena. 

Kuue või enama soonega juhtmetes ja kaablites võidakse 

värvtähistuse asemel kasutada pealetrükitud numbritega musti sooni, 

kuid kaitsejuht on alati kolla-rohelise triibuga. 

33 



Juhid 

Juhtmed Kaablid Latid Muud 

Paljasjuhtmed 

Maakaablid 

Paljaslatid 

Isoleerjuhtmed 

Veekaablid 

Isoleerlatid 

Õhukaablid 

Paigalduskaablid 

Muud 

Juhtide liigitus 

34 



Juhe või kaabel 

Juhe PL / ML / H07V-U 

Juhe PK / MK / H07V-R 

Juhe PPJ / MMJ 

Jõukaabel AXPK / AXMK 

Jõukaabel AMCMK 

Tabel 4.4 Juhtmete ja kaablite kasutuskohad 

Iseloomustus 

PVC-isolatsiooniga vasksoontega juhtmed kohtkindlaks paigaldamiseks 

pinnapealsetes või süvistatud torudes, karbikutes või muudes kinnistes 

paigaldustarindites. Ei tohi paigaldada vahetult kaabliriiulitele, -rennidele ja 

-redelitele. 

Mehaaniliste vigastuste eest kaetud PVC-kaitsekestaga (sellest nimetus 

manteljuhe). Ei tohi paigaldada vette ega pinnasesse. 

Alumiiniumsoontega, võrkpolüeteenisolatsiooniga ja PVC-mantliga 

kaablid. Kohtkindlaks paigaldamiseks nii sise- ja välispaigaldistesse kui ka 

pinnasesse. Sobib rasketes oludes, kuid peab olema kaitstud mehaanilise 

toime eest. Kaablitel on erinevusi isolatsiooni, temperatuuri ja tulekindluse 

osas. Ristlõige alates 16 mm 2 . 

Jõukaabel MCMK (väikse 

ristlõikega) 

Jõukaabel MCMK (suure 

ristlõikega) 

Jõukaabel MCCMK / EMCMK 

Vasksoontega, PVC-isolatsiooniga ja PVC-mantliga kaablid. On ette nähtud 

kohtkindlaks paigaldamiseks sise- ja välispaigaldistes, pinnases, ka valatuna 

betooni. Ei sobi paigaldamiseks elektrilist varjestust nõudvates oludes. 

Väikse ristlõike korral on kaablis 3…5 soont ristlõikega 1,5…16 mm 2 . 

Suurim ristlõige on 25…300 mm 2 . 

PVC-isolatsiooniga ja PVC-mantliga häirekindel, varjestatud soontega 

kaabel. Toodetakse nii vask- kui alumiiniumsoontega. 

35 



Juhtmete ja kaablite kõrval võidakse kasutada ka lattliine. Lattliin on metallkarbikusse 

paigutatud voolujuhtide pakett. Seadmete ja kaitsmete ühendamiseks on 

pesad, kuhu kinnitatakse väljavõtuplokid. Eristatakse magistraal- ja jaotusliine. 

Lattliine võib paigaldada hoones lakke, põrandale või seinale. Joonisel on lõik firma 

Schneider Electric Eesti AS lattliinist Canalis. Näha on viite väljavõtupesa ning 

kaitseplokki. Lattliinide eeliseks kaabelliinidega võrreldes on ruumi, paigaldusaja ja 

materjalide kokkuhoid. Vajaduse korral saab lattliine ümber paigutada. 

Lattliini lõik 

36 



Juhtmete ja kaablite ehitus ja paigaldusviis peavad tagama nende kaitse mehaaniliste 

kahjustuste eest. Eristatakse kohtkindlaid ja teisaldatavaid juhte. Kohtkindlatel 

juhtidel tuleb murdeohtlikes kohtades kasutada lisakaitset, näiteks peale 

tõmmatavat plasttoru. 

Voolu toimel juhid kuumenevad. Liigkuumenemist saab vältida õigesti valitud 

liigkoormuskaitse abil. Kestvalt lubatud koormusvool määratakse IEC-standardeis 

tüüppaigaldusviiside järgi. Juhtmete ja kaablite kestvalt lubatud voolud leiab 

tüüpsete paigaldusviiside jaoks vastavaist standardeist. Enamik tegelikest 

paigaldusviisidest saab taandada tüüpseteks standardites esitatud näidete abil. 

Juhistikku kuuluvaid liine kaitstakse võimalike liigkoormus- ja lühisvoolude toime eest 

sulavkaitsmetega või kaitselülititega. Kasutatakse kiiretoimelisi sulavkaitsmeid, 

mille tähis rahvusvahelistes standardites on gG, või kaitselüliteid, mille 

rakendumistunnusjoone tähis on B. Kui juhistiku liigvoolukaitseaparaadid 

tunnusjoonte poolest ei sobi mõne juhistikust toidetava seadme (nt asünkroonmootorite) 

kaitseks, tuleb neid kaitsta omaette kaitseaparaatidega. Joonisel on firma Ensto 

Elekter AS mastilüliti, mida kasutatakse madalpingevõrkude kaitsmiseks. Lülitis on 

ühendatud sulavkaitsme ja vinnaklüliti funktsioonid. Lüliti opereerimine toimub 

maapinnalt isoleerkepi abil. 

37 



Mastilüliti 

Välismadalpingevõrgu kaitsmiseks kasutatakse jaotusalajaamades asuvaid fiidri 

kaitseseadmeid, milleks on sulavkaitsmed ja kaitselülitid. Tuleb rõhutada, et 

madalpinge kaitseseadis peab kindlalt rakenduma ühefaasilise lühise korral kaitstava 

lõigu lõpus. Selleks peab igas faasijuhis olema kaitseseadis. Koos üldnõuetega 

mõjutavad madalpinge kaitseseadme sätete valikut kaitstavale juhtmele lubatud 

vool, koormusvool, toidetava elektrimootori käivitusvool, kontaktori olemasolu 

kaitstavas ahelas ja tundlikkus lühisele. Lisaks alajaamas asuvatele kaitseseadmetele 

võivad kaitseseadmed asuda ka pikkade õhuliinide hargnemiskohtades, 

transiitkilpides ja mujal, kus selleks on tarvidus. 

38 



4.5.3 Elektrikilbid 

Elektrikilp on ehitise või elamupiirkonna elektrienergia jaotamise seade. Kilpi 

võivad kuuluda lülitid vooluahelate kommuteerimiseks, sulavkaitsmed ja liigvoolu- või 

rikkevoolukaitselülitid inimeste ja aparatuuri kaitseks, kontrollerid seadmete 

juhtimiseks, arvestid tarbitava energia mõõtmiseks, lisaks reguleerimis- ja 

signalisatsiooniseadmed. Kilbil on enamasti üks sisend, väljundite arv sõltub 

vajadusest. 

Eristatakse transiit-, liitumis-, mõõte-, jaotus-, klemm- jm kilpe. Mõne kilbi 

otstarvet ja paigalduspõhimõtet on kujutatud joonisel. 

Kaablijaotus- ehk transiitkilbid paigaldatakse enamasti väljapoole kinnistu 

territooriumi või selle piirile ja need on ette nähtud madalpingeliinide sisse- ja 

väljalülitamiseks ning tarbija toiteliinide kaitseks. Sellest kilbist viiakse kaabel 

liitumiskilbini. Sageli on kilbis nii transiit- kui ka liitumisosa, mis paiknevad ühises 

ümbrises, kuid on teineteisest vaheseinaga eraldatud ja varustatud kumbki omaette 

uksega. 

39 



Toide õhuliinilt 

Transiitkilp Liitumiskilp 

Liitumiskilp 

Mõõtekilp 

Jaotuskilp 

Peakilp 

Jaotuskilp 


Toide maakaablite kaudu 

Hoonesisendiga seotud kilbid 

Liitumiskilp paigutatakse elektri müüja ja tarbija vahelisse liitumispunkti, et mõõta 

elektrienergia kulu, fikseerida lepingulist voolu, kaitsta vooluahelaid ja võimaldada 

vajalikke lülitamisi. Liitumiskilp on elektri müüja (nt Eesti Energia) omand. 

Liitumiskilbist viiakse kaablid elamu jaotuskilbini. Liitumiskilbiga sarnased 

funktsioonid on arvestus- ehk mõõtekilbil. Kilpi kasutatakse tarbija või tarbijarühma 

elektri kulu mõõtmiseks pärast liitumiskilpi. Kui mõõtekilp ise ei täida samal ajal 

jaotuskilbi funktsioone, veetakse sellest kaablid jaotuskilbini. 

Jaotuskilp on territooriumi või ehitise keskne jaotus- ja lülitusseadmete kompleks 

koos juurdekuuluvate kaitse-, juhtimis- ja muude seadmetega, ümbriste ja tarinditega. 

40 


L1 

L2 

L3 

PEN 


Jaotuskilpi siseneb üks või mitu toiteliini ja sellest väljuvad hoone osade või 

üksikseadmete toiteliinid. Kilpi, millesse toitekaablid tuuakse otse madalpingevõrgust, 

nimetatakse ka peakilbiks. 

Klemmkilp on vahepunkt liinide harundamisel. Kilp sisaldab peamiselt klemme, mida 

kasutatakse nii tugevvoolu- kui telekommunikatsiooniliinide ühendamiseks. 

Kilbi kaitstust pingestatud osade puudutamise eest ning tahkete võõrkehade ja 

vedelike sissetungimise eest iseloomustab kaitseaste (IP-kood). Kaitseastmest 

sõltub, kuhu kilp paigutatakse (nt siseruumidesse või välja). Arvestatakse ka seda, 

kas kilpi hakkavad hooldama väljaõppe saanud elektrikud või pääsevad selle juurde 

ka tavaisikud. Sisekilpide kaitseaste peab olema vähemalt IP2X. Kui kilp ei asu 

niiskes ega tolmuses ruumis, piisab, kui kaitseaste on IP20. Väliskilbi kaitseaste peab 

olema vähemalt IP23. Väliskilp peab vastu pidama mitmesugustes ilmastikuoludes. 

Kasutamisviisilt võivad kilbid olla kohtkindlad või teisaldatavad. 

Madalpinge-kaablivõrkudes kasutatakse võrguosade eraldamiseks ja väljavõtete 

tegemiseks transiitkilpe. Tarbijate ühendamiseks elektrivõrguga on liitumispunktis 

mõõtekilbid, kus asetseb lülitus- ja mõõteaparatuur. Mõõtekilbid võivad 

madalpingevõrguga olla ühendatud otse (õhuliinidega võrgud) või transiitkilbi kaudu 

(kaablivõrgud). Transiitkilbid paiknevad tänava äärtes või majades. Tänapäeval 

41 



rekonstrueeritavates ja ehitatavates kaablivõrkudes pannakse transiit- ja ka 

mõõtekilbid tänava äärde, et oleks võimalik neile ligi pääseda, kui on vaja teha lülitusi 

või vaadata arvestinäitusid. Õhuliinidega võrkudes on tavaks paigutada mõõtekilbid 

kinnistu piirile õhuliini mastile. Transiitkilbid on suhteliselt lihtsa ehitusega 

Haruliini kaitseaparaat 

L1 

L2 

L3 

Transiitliini lüliti 

Klemmühenus otse lattidele 

PEN 

PEN 

Toiteliin 

Haruliin 

Transiitkilbi võimalik konstruktsioon 

42 



Enamjaolt on kilbil kaks sisendit ning üks väljund mõõtekilbi tarvis. Mõõtekilbi poole 

mineval ühendusel on kaitseseade. Mõõtekilpides on tavaliselt sisend transiitkilbist 

või liinist, üks pealüliti ja arvesti ning väljund tarbija elektriseadmesse. Mõõtekilp 

kuulub võrguettevõtjale ning on lukustatud. 

Välistingimustes kasutatav mõõtekilp peab olema valmistatud ilmastikukindlast 

materjalist (tsingitud metall, alumiiniumkest või plast) ja omama soovitavalt UVkindlat 

värvkatet. Samas peab kilp olema ventileeritav ja võimaldama kondensvee 

äravoolu. 

Sisetingimustes peaks kilbi kaitseaste olema vähemalt IP 20 ja välistingimustes 

IP 34D. Tagamaks mitteohuteadlike isikute ohutust peakaitselüliti lülimisel peab 

mõõtekilbi kogu juhtmestik olema kaitsekatte taga. Lisaks peab olema tagatud 

arvestini kulgeva juhtmestiku plommitavus. Plommitavad peavad olema ka arvesti 

klemmliist, programmkell ja peakaitsmed. Mõõtekilbi paigaldamisel ei tohi ära 

unustada tema maandamist, mis on sätestatud eeskirjadega. Joonisel on firma Ensto 

Elekter AS transiit- ja liitumiskilbid. 

43 



Transiit- ja liitumiskilbid 

Peakaitsmena kasutatakse liitumispunktis kas C-rakendustunnusjoonega liigkoormuskaitselülitit 

või aeglase toimega gG-klassi sulavkaitset. Liitumispunkti 

peakaitse suurus on määratud tarbija ja võrguettevõtja vahelise võrguühenduslepinguga. 

44 



Kilbi juhtmestiku paigaldamisel tuleb lähtuda põhimõtetest, et kolla-rohelise 

markeeringuga soont tohib kasutada üksnes kaitse- (PE) või ühitatud kaitse- ning 

neutraaljuhina (PEN), helesinise markeeringuga soont tuleb eelkõige kasutada 

neutraaljuhina (N) ning ülejäänud markeeringutega juhtmeid faasijuhtidena. 

Kilbisisese juhtmestikuna tuleks kasutada vaskjuhtmeid ristlõikega 6 mm 2 

peakaitsmete nimivooluga kuni 32 A; 16 mm 2 juhtmeid peakaitsmete nimivooluga 

kuni 62 A ja 25 mm 2 juhtmeid peakaitsmete nimivooluga kuni 100 A. Juhtmed ja 

kaablid ühendatakse omavahel spetsiaalsete alumiiniumklemmidega. 

45 



4.6 Madalpingevõrkude kaitse 

• Elektrivõrguga ühendatud seadmed võivad 

ebasoodsates oludes kahjustuda või muutuda 

ohtlikuks. 

• Kaitsta on vaja inimesi ja loomi elektrilöögi eest ning 

elektrimasinaid, seadmeid ja võrku liigkoormuste ja 

lühiste eest. 

• Ohtlikuks võib osutuda nii liigpinge kui ka alapinge. 


1(49) 

4.6.Madalpingevõrkude kaitse DK 


4.6.1 Kaitseseadmed 

4.6.1 Liigkoormuskaitse ja lühisekaitse 

• Kaitset lühiste ja liigkoormuste vastu pakuvad 

madalpingel sulavkaitsmed ja kaitselülitid ning muidugi 

ka releekaitse, mis toimib kontaktorite kaudu. 

• Sulavkaitse on lihtsaim ja odavaim seade, mis 

katkestab vooluahela, kui vool selles ületab lubatud 

väärtuse. 

• Sulavkaitsme põhiosadeks on sular, sularihoidik, 

kontaktid ja kaare kustumist võimaldav keskkond. 


2(49) 

4.6.Madalpingevõrkude kaitse DK


Rakendumisindikaator 

Otsplaat 

Indikaatori traat 

Kontaktnuga 

Sular 

Kest 

Joodis 

Kvartsliiv 

Kontaktnuga 

Sulavkaitsme ehitus 

ja üldvaade 

• Sulavkaitset iseloomustavad nimipinge, nimivool, 

lahutusvõime ja rakendumistunnusjoon. 


3(49) 



• Nimipinge peab vastama võrgupingele. Kaitsmeid 

testitakse nimipingest 10% kõrgema pingega. 230 V 

võrgus kasutatakse 250 V nimipingega kaitsmeid. 

• Nimivoolu osas kasutatakse erinevaid standardridasid. 

R10 rea järgi (dekaad on jagatud kümneks) toodetakse 

10 ja 100 A vahemikus sulareid nimivooluga 10, (12), 16, 

20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 ja 100 A. 

• Sulari nimivool võib erineda sulavkaitsme nimivoolust 

– kaitset saab komplekteerida erinevate sularitega. 


4(49) 



• Suurte voolude korral on lahutusajad väiksemad. Nt 

kümnekordselt nimivoolu ületava lühisvoolu korral võib 

lahutusaeg olla vaid 0,001 sekundit. Niivõrd kiiresti 

reageeriv sulavkaitse piirab tunduvalt lühisvoolu. 

I k 

t 1 

t 

Lühisvoolu piiramine 


5(49) 



• Lahutusvõime. 

Alla 500 V tööstustarbijate sulavkaitsmete lahutusvõime 

peab olema vähemalt 50 kA, kodutarbijatel 20 kA. 

• 

• Rakendumistunnusjoone piirideks on minimaalne 

rakendumisvool I A , mida sular peab etteantud aja 

jooksul tingimusteta taluma, ning maksimaalne 

mitterakendusvool I B , mille ületamisel sular peab rakenduma. 

• Sular ei tohi reageerida kuni 1,3…1,4-kordsele 

nimivoolule. 


6(49) 



• Kaitse peab taluma 1…2 tunni vältel 1,6-kordset 

nimivoolu. 

Sulavkaitsme rakendumis-tunnusjoon 


7(49) 



• Sulari rakendumistunnusjoon peab olema kaitstava 

objekti ohutustunnusjoonest allpool. 

t rak 

objekt 

sulavkaitse 

I n 

I piir 

Sulavkaitsme rakendumistunnusjoone vajalik asend 

I/I n 


8(49) 



• Kaitsmed peavad lühise korral rakenduma 

selektiivselt, st alati peab varem rakenduma 

sulavkaitse, mis on vahetult lühisekoha ees. 

t r 

2 

1 

2 

1 

NB! Tunnusjooned 

ei tohi ristuda! 

I n1 

I n2 

I/I n 

Sulavkaitsmete selektiivsuse selgitamiseks 


9(49) 



• Nii peab gG-tüüpi sulavkaitsme nimivool olema temale 

järgnevast sulavkaitsmest 1,6 korda (nimivoolu ühe 

astme võrra) suurem. 

Selektiivsust tagav nimivoolude suhe 


10(49) 



• Sulavkaitse võib olla ette nähtud juhtide, mootorite või 

pooljuhtide kaitseks ainult lühiste või ka liigkoormuse 

puhul. 

• Kasutusel on järgmised tähised: 

g – täielik kaitse, rakendub nii liigkoormusest kui lühisest 

a – osaline kaitse, mõeldud vaid lühisvoolu lahutamiseks 

G – üldotstarbeline 

M – mootoriahela kaitse 

R – pooljuhtide kaitse. 

• Juhistike kaitseks kasutatakse kiiretoimelisi 

sulavkaitsmeid, mille rakendumistunnusjoone tüübi 

tähiseks on gG. 


11(49) 



• Mootorite puhul kasutatakse aM-tüüpi kaitsmeid. 

Peetakse silmas, et sulavkaitse lahutab siin vaid 

lühisvoolu. Liigkoormuse vastu kaitseb mootorit 

väiksema lahutusvõimega kaitselüliti. 

• Kaitselüliti on mehaaniline lülitusaparaat, mis on 

ennekõike mõeldud seadmete kaitseks lühiste ja 

liigkoormuste, aga ka inimeste kaitseks rikkevoolu 

vastu. 

• Kaitselüliti võib toimida ka koormus- ja lahklülitina nii 

käsitsi lülitamisel juhthoova abil kui kauglülitamisel 

elektromagnet- või mootorajamiga. 


12(49) 



• Kaitselüliti võib olla komplekteeritud veel 

alapingevabastiga, mis rakendub, kui toitepinge langeb 

alla 35…70% nimipingest. 

• Kaitselüliti kaugväljalülitamiseks on ette nähtud 

sõltumatu vabasti. 

• Nüüdisaegsed kaitselülitid võivad olla varustatud 

elektroonsete, mikroprotsessoripõhiste vabastitega, mis 

täidavad kõiki nimetatud funktsioone. 


13(49) 



1 

2 

3 

7 

5 

4 

8 

1 

Kaitselüliti läbilõige 

1 ühendusklemmid, 2 bimetallvabasti, 3 elektromagnetvabasti, 

4 liikuv kontakt, 5 kaarevenitaja, 6 abiahel, 7 kaarekustutuskamber, 8 

lülitushoob 


14(49) 



• Kaitselülitite põhilised tunnussuurused, nagu nimivool, 

rakendustunnusjoon jm, valitakse kaitstavale 

seadmele või paigaldisele sobivalt. 

• Nüüdisaegsed täiuslikumad lülitid võimaldavad 

tunnussuurusi ka muuta. Sätestada saab ennekõike 

termovabasti, sageli ka elektromagnetvabasti 

rakendumisvoolu ja viidet. 

Kaitselüliti esipaneeli fragment 


15(49) 



• Kaitselüliteid toodetakse erinevaks otstarbeks. Enam 

levinud on liinikaitselülitid, mootorikaitselülitid ja 

rikkevoolukaitselülitid. 

• Liinikaitselüliti on ette nähtud kaablite ja juhtmete 

kaitseks liigkoormuse ja lühiste eest. 

Liigkoormuskaitseks on termovabasti, lühisekaitseks 

elektromagnetvabasti. Juurde võib olla komplekteeritud 

ka alapingevabasti. 

• Elektromagnetvabasti rakendumisvoolu järgi 

eristatakse B-, C- ja D-rakendumistunnusjoonega 

liinikaitselüliteid. 


16(49) 



100 min 

10 

t 

10 

1 

40 s 1 30 

0,1 

B 

C 

D 

Liinikaitselüliti 

välisvade 

0,01 

1 1,5 2 3 4 5 6 8 10 20 

I/ I n 

Liinikaitselülitite 

rakendustunnusjooned 


17(49) 



• B-tunnusjoonega 

kaitselülitid on mõeldud 

peamiselt elamusiseste 

liinide kaitseks, kus 

tarvititeks on valgustid, 

küttekehad ja teised 

väikese 

sisselülitusvooluga 

seadmed. 

• Lüliti peab rakenduma 

3…5-kordse nimivoolu 

juures. 

• Rakendumisaeg peab 

olema alla 0,1 sekundi 


18(49) 



• C-tunnusjoonega 

kaitselülitid on mõeldud 

toiteliinide kaitseks, kui 

seal esineb normaaltöö 

olukorras suuri voolutõukeid, 

mis on 

iseloomulikud suure 

sisselülitusvooluga 

tarvititele nagu 

luminofoorlambid ja 

elektritööriistad. 

• Lüliti peab rakenduma 

5…10-kordse nimivoolu 

juures. 


19(49) 



• D-tunnusjoonega 

kaitselülitid peavad 

taluma kuni 10-kordset 

nimivoolu, 20-kordne 

nimivool peab olema 

lahutatud 0,1 sekundiga. 


20(49) 



• Termovabasti peab taluma 1,13-kordset nimivoolu 

vähemalt ühe tunni, kuid 1,45-kordne nimivool tuleb 

lahutada ühe tunni jooksul. Peavad olema täidetud 

tingimused 

I 

B 

≤ I ≤ I ja I 2 ≤ 1, 45I Z 

n 

Z 

kus I B ja I Z on vastavalt liini normaaltalitlusvool ja kestvalt 

lubatud vool ning I n ja I 2 kaitseaparaadi nimirakendusvool 

ja tingrakendusvool (vool, mis tagab aparaadi kindla 

rakendumise etteantud aja jooksul). 


21(49) 



• Liinikaitselüliti nimivool valitaksegi vastavalt juhi 

kestvalt lubatud voolule. Oluline on, et kaitselüliti taluks 

arvutuslikku lühisvoolu. 

• Kasutusel on ka selektiivne (E-tunnusjoonega) 

peakaitselüliti, mis rakendub küll lühise korral mõnes 

madalama taseme toiteliinis, kuid võib tagastuda, kui 

rakendub rikkis liini kaitselüliti. 

• Mootorikaitselüliti peab kaitsma mootorit lühiste vastu 

mootori sees ning mähiste ülekuumenemise eest, mis 

on tingitud välistest põhjustest nagu liigkoormus, liiga 

sage käivitamine, mittesümmeetriline pinge või puudulik 

jahutus. 


22(49) 



• Samas peab 

mootorikaitselüliti 

võimaldama 

asünkroonmootori otsekäivitamist, 

kusjuures 

käivitusvool ületab 

nimivoolu 4…8 korda. 

• Seetõttu sobib K-tunnusjoonega 

mootorikaitselüliti 

ka teiste 

voolutõugetega 

seadmete, näiteks 

trafode ja akupatareide 

kaitseks. 


23(49) 



t, s 

10000 

1000 

100 

10 

Mähise 

taluvuspiir 

Termovabasti 

rakendumistunnusjoon 

Elektromagnetvabasti 

rakendumistunnusjoon 

1 

0,1 

0,01 

Käivitusvool 

Võrdluseks 

sulavkaitsme 

tunnusjoon 

I 

Asünkroonmootori kaitse 


24(49) 



4.6.2 Rikkevoolukaitse 

• Rikkevoolukaitse (residual current device, RCD) on 

lisakaitse, mis ülekoormus- ja lühisekaitse kõrval on 

ette nähtud peamiselt inimeste ja loomade kaitseks 

elektrilöögi eest. 

• Rikkevoolu võib põhjustada isolatsiooni 

halvenemine, kereühendus elektriseadmes, 

maaühendus liinis või pingestatud voolujuhtide 

kokkupuutumine. 


25(49) 



L1 L2 L3 PEN 

Rikkevoolukaitselüliti 

Vabasti 

W1 

Kontrollnupp 

Mõõtetrafo 

I N 

I 1 I 2 I 3 I 

L1 L2 L3 N PE 

I 

Rikkevoolukaitse 

põhimõtteskeem 

Rikkevoolukaitselüliti 

välisvaade 


26(49) 



• 

• Kaitse põhiseadmeks on kaitselüliti, mis on varustatud 

rikkevooluvabastiga. 

• Rikkevoolu suurust mõõdab trafo W1, mille 

rõngassüdamiku ava peavad läbima kõik tööjuhid, 

mitte aga kaitsejuht. 

• Normaaltalitluses on faasijuhtide ja neutraaljuhi 

voolude geomeetriline summa igal hetkel null ning 

mõõtemähises voolu ei teki. 


27(49) 



• Isolatsioonirikke korral tekkiv rikkevool I ∆ 

mõõtetrafot ei läbi, rikkudes sellega voolude tasakaalu. 

Südamikus tekib magnetvoog, mis indutseerib 

mõõtemähises voolu. Kui mõõtevool ületab 

sättesuuruse, vabasti rakendub. 

• Rakendumisvool ja rakendumisaeg peavad ohutuse 

tagamiseks olema piisavalt väikesed, näiteks 30 mA ja 

30 ms. 

• Rikkevoolukaitselüliti vabasti rakendumisel lülitub 

koos faasijuhtidega välja ka kaitstava ahela 

neutraaljuht. Neutraaljuhi kontakt avaneb tavaliselt 

viimasena, sulgub aga sisselülitamisel esimesena. 


28(49) 



• Testnupuga saab perioodiliselt kontrollida lüliti 

korrasolekut. 

• Rikkevoolukaitset kasutatakse muude 

otsepuutekaitseviiside täienduseks. 

• Inimeste ja loomade kaitseks on nimirakendusvool 

enimalt 30 mA. 

• Võimalik on rikkevoolukaitset kasutada tuleohu 

vältimiseks, nimirakendusvooluga 300 või 500 mA. 


29(49) 



• Rikkevoolukaitselülitite kasutamine nimirakendumisvooluga 

30 mA on kohustuslik, kui 

liigvoolukaitse ei taga rikkevoolu piisavalt kiiret 

väljalülitamist. 

• Elektrilöögi seisukohalt on rikkevoolukaitse tingimata 

vajalik ohtlikes ruumides, nagu vanni- ja duširuumid, 

ujumisbasseinid, ehitus- ja lammutusplatsid, põllumajandus- 

ja aiandushooned. 

NB! Rikkevooluvabasti ei reageeri lühisele ega 

liigkoormusele! 

. 


30(49) 



4.6.3 Liigpingekaitse 

• Elektripaigaldiste tööd häirida võivad liigpinged 

liigitatakse kestuse järgi transientliigpinged ja 

ajutised liigpinged. 

• Transientliigpinged (ingl. transient – üleminev, 

mööduv) on impulsilise iseloomuga ja kestavad 

tavaliselt mõne millisekundi. Ohtlik on kõrge amplituud; 

• Tekke järgi liigitatakse transientliigpinged 

pikse- ehk välguliigpinge, mis tekib 

o pikselöögist hoonesse, kus paigaldis asub 

o lähedal toimuva välgulahenduse elektrostaatilise ja 

elektromagnetilise induktsiooni mõjul 


31(49) 



lülitusliigpinge, mis tekib 

o induktiivahela väljalülitamisel 

o lahenduslampide süüturi rakendumisel 

o jõuelektroonika kommutatsiooniprotsessis, kui 

elektromagnetilisi häireid vältiv filter ei toimi 

elektrostaatiline liigpinge, mis tekib elektrostaatilise 

laengu lahendumisel 

• Ajutised liigpinged avalduvad võrgusagedusliku 

sumbuva või mittesumbuva vahelduvpingena. 


32(49) 



• Ohtlik on ajutiste liigpingete kestus, mis sõltub 

kaitseseadme rakendumiskiirusest: 

o kiiretoimelise liigvoolu-, maaühendus- ja 

puutepingekaitse olemasolul enamasti alla 5 

sekundi, 

o kaitse puudumisel kuni mõnikümmend minutit. 


33(49) 



• Liigpingeimpulss on mitmesuguse kujuga. Aparaatide 

liigpingetaluvuse määramiseks vaadeldakse impulssi 

standardsena. 

90% 100% 50% 

30% 

t 1 

t 2 

t 

s 

Standardimpulss amplituud 

U m – amplituud, t 1 - frondi kestus, t 2 -poolväärtusaeg 


34(49) 



• Impulssi esitatakse lühidalt murruna t 1 /t 2 , näiteks 

1,2/50 µs. 

• Ajutine liigpinge võib tekkida näiteks toitetrafo 

kõrgpingepoolsel maaühendusel, TN-võrgu neutraalvõi 

kaitsejuhi katkemisel, IT-võrgu maaühendusel ning 

pingeresonantsi ja pingeregulaatori rikke puhul. 

• Ajutine liigpinge ei ületa nimipinget enam kui 

1,5…2,5 korda. Seetõttu on oht vaid pikaajalise toime 

puhul. 

• Kaitseks sobib kaitselüliti, liigpingevabasti või 

liigpingerelee. 


35(49) 



• Impulssliigpingetaluvuse järgi jagatakse 

madalpingeseadmed nelja kategooriasse. 

Kui võrgu nimipinge on 230/400 V, siis on 

I kategooria – erikaitset nõudvad liigpingetundlikud 

seadmed, eelkõige mikroelektroonika – 1,5 kV 

II kategooria – erikaitset mittenõudvad kohtkindlasse 

võrku ühendatud tarvitid, näiteks kodumasinad ja 

käsitööriistad – 2,5 kV 

III kategooria – kohtkindlad tööstustarvitid, elektrivõrk – 

4 kV 

IV kategooria – liitumispunkti seadmed, sealhulgas 

arvestid – 6 kV. 


36(49) 



• Kui nimipinge on 400/690 V, siis on nõutud 

impulsspingetaluvus ühe astme võrra kõrgem vastavalt 

2,5; 4; 6 ja 8 kV. 

Impulssliigpingetaluvuse kategooriad nimipingel 

230/400 V 


37(49) 



• Pikse tekitatud liigpingete kaitse taseme 

iseloomustamiseks jagatakse ehitised 

piksekaitsetsoonideks. 

• Tsooni 0 A kuuluvad alad, mida võib tabada otsene 

pikselöök, haarates seega vabas õhus paiknevad 

seadmed. 

o Siin võib toimida summutamata amplituudiga impulssväli 

ja välguvool. 

o Liigpinge amplituud võib ulatuda sadade kilovoltideni. 

o Välguvoolu arvutuslik tippväärtus on 200 kA ja lainekuju 

10/350 µs. 

o Arvestatakse, et 50% välguvoolust kulgeb paigaldise 

maandusesse, ülejäänud 50% aga jaguneb sellega 

ühendatud juhtivasse süsteemi, elektrijuhistikku, 

metalltorustikku. 


38(49) 



• Tsooni 0 B seadmetele toimib otsene elektromagnetiline 

väli nagu tsoonis 0 A , kuid ei toimi otsene pikselöök ega 

sellest indutseeritud liigpinged. Liigpinge väärtuseks 

arvestatakse 10 kV ning vooluimpulsi lainekujuks 8/20 

µs. 

• Tsoonis 1 on elektriseadmed kaitstud impulssväljade 

eest ühekordse varjega, milleks on enamasti ehitiste 

metallsarrus. Liigpinged on kõigis elektri- ja sideliinides 

piiratud välguvoolulahenditega. 

Tsoon 2 haarab ehitise siseruume. Seda tsooni 

varjestavad välisseinte kõrval ka siseseinad ja vahelaed. 


39(49) 



Tsoon 3 sisaldab liigpingetundlikke tarviteid, mis ise ei 

genereeri liigpingeid. Liigpinge peenkaitse kõrval 

kasutatakse selles tsoonis elektromagnetilist varjestamist. 

Hoone jaotamine liigpingekaitsetsoonideks ning 

vajalik piiriku tüüp 


40(49) 



• Liigpingepiirikutelt nõutakse nende paigalduskohast 

sõltuvalt erinevat rakenduspinget ja -kiirust ning 

vastupidavust voolu soojuslikule ja elektrodünaamilisele 

toimele. 

• Rahvusvaheline standard (IEC) eristab piirikute nelja 

tüüpi, millele vastavad DIN-nõueteklassid: 

tüüp A (klass A) – õhuliinide piirikud 

tüüp 1 (klass B) – ehitise elektrisisendis paiknevad 

piirikud, mis on ette nähtud peamiselt IV 

liigpingekategooriasse kuuluvate seadmete kaitseks 


41(49) 



tüüp 2 (klass C) – ehitise elektrivõrgus, enamasti 

jaotuskilpides, paiknevad piirikud, mis on ette nähtud III ja 

II liigpingekategooriasse kuuluvate seadmete kaitseks 

tüüp 3 (klass D) – liigpingetundlike elektritarvitite ja 

toitevõrgu vahel paiknevad piirikud I 

liigpingekategooriasse kuuluvate seadmete kaitseks 

(peenkaitseks). 

• Talitluspõhimõttelt eristatakse kahte tüüpi piirikuid. 

Esimest tüüpi liigpingelahendid koosnevad ühest või 

mitmest jadamisi ühendatud sädemikust. 


42(49) 



• Sädemikes toimub liigpinge korral läbilöök ning tekib 

elektrikaar. Kuna sädemikku läbib lahendusvoolule 

lisaks ka lühisvool, tuleb see võimalikult kiiresti 

katkestada. Ehituselt lihtsaim on sarvlahendi. 

Sarvlahendi 

• Taoline piirik võib välja lülitada voolu kuni 4 kA enne kui 

125 A või suurema nimivooluga sulavkaitse rakendub. 


43(49) 



• Nüüdisaegsemad on kaaretükelduslahendid ja gaase 

mitte väljapuhuvad õhksädemikud. Õhksädemikke 

kasutatakse A- ja B-klassi piirikutes. 

• Toimimispõhimõttelt on õhksädemikuga sarnane ka 

väärisgaaslahendi, mis paikneb neooniga või argooniga 

täidetud hermeetilises kapslis. Sellised piirikud 

kuuluvad enamasti D-klassi. 


44(49) 



• Teise tüübi moodustavad piirikud, mille aktiivtakistus 

kiiresti väheneb. Siia kuuluvad varistorid ja 

laviindioodid, mis liigpingeahelas toimivad 

pingejagurina. 

Varistoriks nimetatakse takistit, mille takistus sõltub 

pingest. 

I 

U 

Joonis 7.78 Varistori 

tunnusjoon 


45(49) 



• Varistori rakendumispinge on tunduvalt väiksem kui 

õhksädemikel ja seetõttu on kaitse liigpinge eest 

tõhusam. Liigpingeimpulsi möödumisel suureneb 

varistori takistus kiiresti esialgse väärtuseni. Seetõttu ei 

saa tekkida õhksädemikele iseloomulikku 

lahendusvoolule järgnevat lühisvoolu. 

• Varistoridega sarnane tunnusjoon on ka 

laviindioodidel. Nende rakendumiskiirus on suur ja 

tunnusjoon püsiv. Puuduseks on väike 

energianeeldumisvõime, mistõttu lubatud impulssvool 

on vaid mõnikümmend amprit. Varistore ja laviindioode 

kasutatakse B-, C- ja D-klassi piirikutes. 


46(49) 



Firma ABB neljapooluseline varistoridel toimiv 

liigpingepiirik. 


47(49) 



Liigpingekaitse võimalik rakendusskeem on joonisel. 

Liitumispunkt 

Liigpingekategooria IV 

(6 kV) 

Jaotuskeskus 

Liigpingekatergooria III 

(4 kV) 

Rühmavõrk 

Liigpingekategooria II 

(2,5 kV) 

L1 

L2 

L3 

PEN 

Wh 

N 

PE 

Piksekaitseallaviik Klass I Klass II 

Võrgupinge 230/400 V 

Klass III 

Liigpingetundlik tarviti 

Liigpingekategooria I 

(1,5 kV) 

Liigpingekaitse rakendusskeem 


48(49) 



• Hoone liitumispunktis paiknevad seadmed (nt 

arvestid) peavad vastama IV liigpingekategooriale. 

Kasutusel on I klassi kuuluvad õhksädemikel põhinevad 

liigpingelahendid. 

• Jaotuskeskus on kaitstud II klassi kuuluvate 

varistorlahenditega ning liigpingetundlikud tarvitid 

varistoridest ja väärisgaaslahenditest moodustatud 

piirikutega. 

• Siin on liigpingekaitse koordineeritud hoone 

elektriseadmete liigpingekategooriatega. Kõige kõrgemale, 

IV liigpingekategooriale peavad vastama 

liitumispunkti seadmed, kõige madalam, I kategooria 

võib olla liigpingetundlikel elektritarvititel. 


49(49) 



5. ELEKTRILISED 

KOORMUSED 

1(101) 

ElVar 5. El. koormused.DK.doced DK 


5.1 Elektrilise koormuse mõiste 

• Elektriliseks koormuseks nimetatakse elektriseadme poolt 

tarbitavat võimsust teatud ajahetkel. 

• Vahelduvvoolu puhul koosneb täisvõimsus aktiiv- ja 

reaktiivkomponentidest. Vastavalt sellele jaguneb ka 

koormus: 

• kogukoormus; 

• aktiivkoormus; 

• reaktiivkoormus. 

2(101) 

ElVar 5. El. koormused.DK.doced DK


• Praktikas kasutatakse koormuse suuruse 

iseloomustamiseks ka mõistet koormusvool. 

• Elektrilised koormused võivad ajas olla kas püsi- või 

vahelduvkoormused. 

• On ka seadmeid, kus koormus võib muutuda suvaliselt, 

sel juhul on koormuse arvestamine võimalik 

tõenäosusteooria abil. Aja jooksul muutuvaid koormusi 

kujutatakse koormusgraafikute abil. 

3(101) 



• Elektrivarustuselementide läbilaskevõime ja 

elektrienergia allikate nimivõimsus valitakse maksimaalvõi 

teatud ajavahemiku keskmise koormusnäitaja järgi, 

mida nimetatakse arvutuslikuks koormuseks. 

• Projekteerimisel on see üks põhinäitajatest. 

• Elektriliste koormuste arvutamiseks on tarvis teada 

seadmete tehnilisi näitajaid ja talitlusviise. 

4(101) 



5.2 Elektritarvitite tehnilised näitajad 

1. Voolu liik 

• vahelduvvool; 

• alalisvool; 

• impulssvool. 

NB! Alalis- ja impulssvoolu allikaid võib vaadelda kui 

vahelduvvoolu tarviteid kuna neil on tavaliselt individuaalsed 

alaldid ja muundurid. Seetõttu vaatleme edaspidi vaid 

vahelduvvoolutarviteid. 

5(101) 



a) 1 b) 1 c) 1 

2 

~ ~ ~ 

2 2 

? 

4 

3 

4 4 3 

? 

Alalisvoolu- (a), impulss- (b) ja kõrgsagedustarvitite (c) 

toitmine vahelduvvoolu võrgust 

1- vahelduvvoolu võrk, 2- muundur, 3 – kondensaatorpatarei, 

4 - tarviti 

6(101) 



2. Faaside arv 

Enim on 1- ja 3-faasilisi elektritarviteid. Kuna mõlemad 

toituvad 3-faasilisest elektrivõrgust, siis järgnevalt vaatleme 

ainult 3-faasilisi elektritarviteid. 

L1 

N 

L1 

L2 

L3 

N 

Tarviti 

Tarviti 

Tarviti 

a) 

Elektritarviti ühendamine ühefaasilisse (a) ja 

kolmefaasilisse (b) vooluvõrku 

7(101) 

b) 



3. Sagedus 

• tööstussagedus f = 50 Hz (Ameerikas 60 Hz), 

ökonoomseim oleks 100 Hz; 

• kõrgsagedus f > 50 Hz; 

• madalsagedus f < 50 Hz. 

Kõrgsagedust võib eristada kasutusala järgi: 

• 200 ... 400 Hz - kantavad elektritööriistad(kergus); 

• kuni 20 kHz - metalli kuumutus ja sulatus; 

• 20 ... 40 kHz - luminesentslampide kõrgsageduslik toide; 

• kuni 100 kHz - pindkarastusseadmed; 

• kuni 20 Mhz - pooljuhtide ja dielektrikute kuumutus, 

puude kuivatus, toiduainete kuumtöötlus. 

8(101) 



4. Paigaldatud võimsus - ülesseatud ühetüübiliste 

elektritarvitite nimivõimsuste summa. 

• Erinevatel elektritarvititel mõistetakse nimivõimsust 

erinevalt: 

−elektrimootoritel - võimsus mootori võllil nimitalitluses, 

−elektritehnoloogilistel seadmetel – võrgust nimitalitluses 

tarbitav koguvõimsus, 

−lahenduslampidega valgustitel – lampide koguvõimsus. 

• Eriliigiliste tarvitite gruppide puhul summeeritakse 

paigaldatud võimsused, arvestades tegelikke talitlusi: 

P = ∑( ε i ⋅Pnimi 

i) 

, 

p 

kus P i - i-nda tarviti nimivõimsus, ε i – i-nda tarviti suhteline 

nimilülituskestus. 

9(101) 



5. Nimipinge 

• madalpinge < 1 kV, ühefaasiliste tavatarvitite nimipinge 

(faasipinge)on enamasti 230 V, kolmefaasiliste tarvitite 

pinge (liinipinge) aga 400V; 

• kõrgepinge > 1 kV; 

• väikepinge - kuni 50 V vahelduvvoolu puhul, kuni 120 V 

alalisvoolu puhul. 

10(101) 



6. Võimsustegur 

cosϕ = 

P 

S 

või tanϕ = Q P , 

kus P - aktiiv-, Q - reaktiiv- ja S - näivvõimsus. 

S 

φ 

φ 

P 

Q 

Võimsuskolmnurk 

11(101) 



• Elektrivarustuse arvutustes kasutatakse keskmise 

võimsuse mõistet 

P 

= 

Wa 

t 

ja Q 

= 

Wr 

t 

, 

kus W a ja W r on tarviti poolt ajavahemikul t tarbitud aktiiv- ja 

reaktiivenergia hulk. 

12(101) 



7. Käivitusvool ja selle kestus 

• Neid mõisteid kasutatakse elektrivarustuse elementide 

läbilaskevõime valikul ja pingekõikumiste 

arvutamiseks elektritarvitite käivitamisel. 

i 

i k max 

1 

i n 

2 

t 

Tarviti käivitusvoolu olulisuse selgitamiseks 

1- oluline, 2 - väheoluline 

13(101) 



• Käivitusvoolud loetakse olulisteks, kui nende 

arvestamine nõuab elektrivarustussüsteemi elementide 

korrigeerimist (juhtide ristlõiked, aparaatide nimivoolud 

jms). 

Näiteks lühisrootoriga asünkroonmootoril ületab käivitusvool 

nimivoolu 4...7 korda ja kestab sekundi murdosadest mõne 

sekundini, olenevalt koormuse iseloomust. 

• Käivitusvoolud loetakse väheoluliseks, kui nende 

kestvus on väike (mõned millisekundid) ja nendega 

arvestamine pole vajalik. 

14(101) 



8. Elektritarvitite sümmeetria tase – koormuste ja 

faasipingete sümmeetria. 

• Enamik tööstustarviteid on kolmefaasilised ja seetõttu 

sümmeetrilised. 

L1 

L2 

L3 

N 

Tarviti 1 Tarviti 2 Tarviti 3 Tarviti 4 Tarviti 5 


Tarbija ja tarvitite sümmeetria selgitamiseks 

15(101) 



• Asümmeetriat põhjustavad ühefaasilised tarvitid (nt. 

valgustid, ühefaasilised keevitusseadmed ja 

elektriahjud jms). 

9. Lineaarsus 

• Tarviti ebalineaarsust iseloomustatakse enamasti voltamper 

tunnusjoonega. 

u 

a) u 

b) 

i 

Elektritarvitite volt-amper tunnusjooned 

a – lineaarne, b – ebalineaarne 

i 

16(101) 



• Ebalineaarsus rikub voolu ja pinge siinuselisust, 

kutsudes esile kõrgemaid harmoonilisi, mis omakorda 

risustab võrku. Sellisteks tarvititeks on nt 

pooljuhtmuundurid, lahenduslambid, elektrikaarahjud ja 

-keevitusseadmed. 

10. Talitlusviisid: 

• püsitalitlus, 

• lühiajaline talitlus, 

• vaheajaline, 

• muud talitlused. 

17(101) 



c) 

Tarvitite talitlusviisid 

a - püsitalitlus, b - lühiajaline talitus, c - vaheajaline talitlus 

t l – lülituskestus, t – perioodi (tsükli) kestus 

18(101) 



• Talitlusviisid on praktikas enamasti mitteregulaarsed. 

Neid iseloomustavad keskmised näitajad aja t jooksul. 

Lülitustegur k l 

Näitab lülituskestuse suhet tsükli kestusse. 

k 

l 

= 

tl 

t 

Koormatuse tegur k k 

Wa 

k k = , 

Pnimi 

* t l 

Näitab tarviti koormatust nimivõimsusega võrreldes. 

19(101) 



Kasutustegur k kas 

W 

P 

P 

P 

a 

k 

k kas = = 

nimi * nimi 

, 

kus P k on keskmine võimsus aja t jooksul. 

t 

• Eelnevatest valemitest nähtub, et 

k 

kas 

= 

k 

l 

⋅ 

k 

k 

. 

20(101) 



• Ühetüübiliste elektritarvitite grupi tarbitava võimsuse 

määramiseks kasutataksesamaaegsustegurit, mille 

väärtus leitakse vastavatest tabelitest. 

11. Liikuvuse järgi eristatakse tarviteid: 

• statsionaarsed elektritarvitid, mida toidetakse 

statsionaarsetest võrkudest, 

• mittestatsionaarsed elektritarvitid, mille toiteks 

kasutatakse painduvaid ühenduselemente (nt kaablid) või 

muid lahendusi (nt trolli kontaktliin). 

21(101) 



12. Nõuded elektrienergia kvaliteedile: 

• lubatud pinge ja sageduse kõrvalekalded; 

• lubatud ebasümmeetria 3-faasilise pinge puhul; 

• lubatud kõrgemate harmooniliste sisaldus pinges; 

• lubatud kommunikatsiooni ülepinged. 

13. Nõuded elektrivarustuse kindlusele on määratud 

lubatava elektrivarustuse kestusega. 

22(101) 



5.3 Voolujuhtide soojenemine 

• Voolujuhi energiabilanss on esitatav valemiga: 

2 

I Rdt = cmdΘ + aAΘ dt , 

kus 

I – voolu efektiivväärtus, A; 

R – voolujuhi aktiivtakistus, Ω; 

t - aeg, s; 

c – voolujuhi materjali erisoojusmahtuvus, J/(kgK); 

m – voolujuhi mass, kg; 

Θ - voolujuhi ja ümbruskonna temperatuuride vahe ehk 

ületemperatuur, K; 

a - voolujuhi soojusülekandetegur, W/(m 2 K); 

A – voolujuhi pindala, m 2 . 

23(101) 



• Valem on koostatud eeldusel, et temperatuur voolujuhi 

sees on jaotunud ühtlaselt, mis on väga lähedal 

tegelikkusele. 

• Eeldades, et vool peale sisselülitust ei muutu ja et R, c, a 

ei sõltu temperatuurist ega ajast, on võimalik leida 

voolujuhi temperatuuri suvalisel ajahetkel. 

• Võttes, et nullmomendil, s.o voolu sisselülitamise hetkel 

Θ(0) = 0, saame leida võrrandi ületemperatuuri Θ 

arvutamiseks 

24(101) 



Θ 

≈ Θ 

∞ 

⎛ 

⎜ 

1 − 

⎝ 

e 

t 

− 

τ 

⎞ 

⎟ 

, 

⎠ 

kus 

Θ ∞ 

= 

2 

I R 

αA 

, 

püsiületemperatuur, 

τ = 

cm 

αA 

. 

kuumenemise ajakonstant. 

25(101) 



Θ 

i 

τ 

Θ ∞ 

Θ 

i 

0 

t 

Voolujuhi soojenemine ja jahtumine 

26(101) 



• Voolu väljalülitamisel jahtub voolujuht järgmise võrrandi 

järgi: 

Θ 

t 

τ 

= Θ a 

e − 

, 

kus Θ a ületemperatuur jahtumise alghetkel. 

• Asendades eelpool toodud valemis püsiületemperatuuri 

Θ ∞ lubatava püsiületemperatuuriga Θ plub , mis on 

arvutuslikus sõltuvuses ümbruskonna arvutuslikust 

temperatuurist, saame avaldada lubatud püsivoolu: 

27(101) 



I 

plub 

= 

Θ 

α A 

. 

R 

plub 

• Siin R on voolujuhi takistus 

kus 

R 

l 

= ρ 

s 

ρ - juhtmesoone eritakistus, Ωm; 

l - juhtme pikkus, m; 

s - soone ristlõikepindala, mm 2 . 

28(101) 



• Voolujuhi jahtumispind A on arvutav valemiga 

A = k s l 

, 

kus 

k - kujutegur, mis sõltub soone ristlõike kujust: 

- ümarsoone puhul k = 2 π , 

- ristkülikulise soone puhul k = ( + ) 

β - külgede suhe. 

2 1 β β , 

• Asendades need suurused lubatud pidevvoolu valemis ja 

tehes vajalikud lihtsustused, saame: 

29(101) 



I 

p lub 

= 

α k 

Θ 

p lub 3 

s 4 

ρ . 

• See valem ei kirjelda aga õigesti tegelikku olukorda, 

sest voolujuhi aktiivtakistus vahelduvvoolu puhul on 

suurem kui alalisvoolu puhul. 

• Põhjuseks on nn. pinnaefekt, mis seisneb voolu 

ebaühtlases jagunemises voolujuhi ristlõikes. 

30(101) 



• Sellest tingituna arvutatakse lubatud püsivool järgmiselt: 

I 

≈ 

I 

s 

µ 

plub l , 

kus I l - lubatud püsivool ristlõikepindala s = 1 mm 2 korral, 

µ - tegur, mis sõltub juhi liigist ja selle paigaldusest ; 

normaaljuhtudel on µ piirides 0,6 ≤ µ ≤ 0,7. 

Lubatavad püsivoolud juhtmetele ja kaablitele sõltuvalt 

nende paigaldusviisist on toodud vastavates tabelites. 

31(101) 



I p1ub 

1 

2 

s 

Lubatava püsivoolu sõltuvus voolujuhi ristlõikest 

1 – paigaldamisel pinnasesse, 2- paigaldamisel vabas õhus 

32(101) 



• Voolujuhi soojusliku ajakonstandi τ võib väljendada 

voolujuhi ristlõikepindala s kaudu 

γ 

τ = c Θ 

p lub 2 

s 

2 

ρ I , 

p lub 

kus γ - juhtmesoone materjali tihedus,kg/m 3 . 

NB! Tegelikud suurused erinevad toodud valemi järgi 

arvutatutest oluliselt, sest voolujuhi takistus, soojusjuhtivus 

ja tihedus sõltuvad temperatuurist. 

33(101) 



• Tähtsaks suuruseks on veel voolujuhi isolatsiooni 

eluiga, mida ligikaudu võib arvutada valemiga 

L 

B 

= 

T 

Ae , 

kus T - absoluutne temperatuur ning 

A ja B on isolatsioonimaterjali iseloomustavad tegurid. 

• Praktikas kasutatakse valemit 

L 

= 

L 

ϑ 

2 − 

0 ∆ , 

kus L 0 - isolatsiooni eluiga temperatuuril 0 o C; 

ϑ - isolatsiooni temperatuur, o C; ∆ - temperatuurikasv, mille 

puhul isolatsiooni eluiga väheneb 2 korda. Harilikult on ∆ = 

5...15 K. 

34(101) 



5.4 Koormusgraafikud 

• Aja jooksul muutuvat tarbija koormust kujutatakse 

koormusgraafikutena. 

Mõõteperioodi pikkuse järgi jagunevad need 

• vahetuse graafikud, 

• ööpäevased graafikud, 

• aastased graafikud. 

35(101) 



Vaadeldava suuruse järgi liigitatakse nad: 

• aktiivvõimsuse P graafikud, 

• reaktiivvõimsuse Q graafikud, 

• näivvõimsuse S graafikud, 

• koormusvoolu I graafikud. 

• Kuna temperatuuri muutus seadmetes toimub 

aeglaselt, näidatakse mõõdetavad suurused graafikutel 

15...60 min keskmistena, mistõttu graafikud on 

astmelised. 

36(101) 



• Kui graafik on esitatud tegeliku jooksva aja järgi 

mõõdetuna, nimetatakse seda kronoloogiliseks 

koormusgraafikuks. 

P 

P max 

Q 

S, I 

P min 

0 6 12 18 h t 0 6 12 18 h t 0 6 12 18 h t 

Tarbija ööpäevase koormusgraafiku näide 

37(101) 



• Arvutuste lihtsustamiseks kasutatakse ka nn koormuste 

kestvuse graafikuid, millel ajatelje muutuja t ki näitab 

koormuste P ≥ P i ööpäevast kestvust 

P 

P i 

0 5 10 t ki 15 20 h t k 

Tarbija aktiivkoormuste kestvuste graafik 

38(101) 



• Mõlemat liiki graafikutelt on võimalik leida aja T jooksul 

tarbitud aktiivenergia W a ja reaktiivenergia W r : 

T 

∫ 

0 0 

T 

∫ 

Pdt = 

Qdt 

= 

T 

∫ 

T 

∫ 

0 0 

Pdt 

Qdt 

k 

k 

= W 

a 

= W 

r 

. 

Koormusgraafikute asemel piisab mõnikord teada graafikute 

olulisi põhinäitajaid. 

39(101) 



• Aktiivvõimsuse puhul võivad nendeks olla 

o maksimaalvõimsus P max ; 

o minimaalvõimsus P min ; 

o keskmine võimsus P k 

Wa 

= = 

t 

∆t 

n 

n 

∑ 

P 

j 

j= 

1 

, 

kus ∆t – keskmise koormuse kestuse ajaintervall; n - nende 

intervallide arv ajavahemikus T; 

• ruutkeskmine võimsus P 1 

T P 2 

dt ∆t 

rk 

= ∫ = 

n 

T 

0 

n 

∑ 

j= 

1 

P 

2 

j 

; 

40(101) 



o täitetegur k P P 

t k 

o kujutegur 

= 

max 

k 

f 

= Prk 

Pk 

; 

o ühtlustegur k P P 

ü 

= min max . 

• Tööstustarbijatel on harilikult 

k t = 0,4 ... 0,95, 

k f = 1,05 ...1,3, 

k ü = 0,1 ... 0,9. 

41(101) 



• Aastaste koormusgraafikute puhul kasutatakse täiteteguri 

asemel sagedamini maksimumkoormuse kasutusaja T m 

mõistet: 

T = W P = k T 

M a max t . 

42(101) 



5.5 Arvutuslik koormus 

• Arvutuslik koormus on üks projekteerimise 

põhinäitajatest, selle järgi valitakse toiteseadmete 

nimivõimsus ja elektrivarustuse elementide 

läbilaskevõime. 

• Üksiku elektritarviti puhul võrdub arvutuslik 

näivkoormus S a tema poolt tarbitava niminäivvõimsusega 

S n ja arvutuslik vool I a nimitalitlusvooluga I n . 

S = S ja I = I . n 

a 

n 

a 

43(101) 



• Elektritarvitite grupi puhul, mis töötavad teineteisega 

kooskõlas, koostatakse koormusgraafikud ja leitakse nt. 

30-minutiline maksimumkoormus: 

n 

⎛ ⎞ 

P ⎜ ⎟ 

a 

= P30 max 

= 

∑kk 

j 

Pn j 

; 

⎝ j= 

1 ⎠ 

Q 

a 

= Q 

30 max 

⎛ 

= ⎜ 

⎝ 

n 

∑ 

j= 

1 

k 

k j 

P 

n j 

max 

⎞ 

tanϕ 

⎟ 

j 

⎠ 

kus k k - koormatuse tegur ja n - elektritarvitite arv grupis. 

• Elektritarvitite grupi sõltumatu töö puhul leitakse 

tõenäosuslikult kõige koormatuma vahetuse koormus. 

max 

, 

44(101) 



• Elektritarvitite suure hulga puhul, kui nende 

omavaheline koostöö on täielikult juhuslikku laadi, 

leitakse arvutuslik võimsus P a paigaldatud võimsuse P p 

ja tarbimisteguri k t kaudu: 

P 

a 

= kt 

Pp 

, 

kus k t = P a / P p näitab arvutusliku ja paigaldatud 

võimsuse omavahelist suhet. k t < 1. 

45(101) 



• Arvutuslik reaktiivvõimsus 

Q 

= P tanϕ , 

a a k 

kus tan ϕ k on elektritarvitite grupi keskmine tan ϕ. 

• Tarbimisteguri suurus on harilikult k t = 0,15...0,95 ning 

selle täpne väärtus leitakse käsiraamatutest vastavalt 

hoone/ehitise tüübile. 

• Keerulisemate koormuste korral tuleb arvestada, et 

koormuste maksimumid harilikult ajaliselt ei kattu, mistõttu 

nende summa ületab tegelikku väärtust. 

46(101) 



• Seda arvestatakse samaaegsuse teguriga K sa ja K sr 

vastavalt aktiiv- ja reaktiivkoormustele: 

∑ 

P = K P 

a Σ sa a j 

; 

∑ 

Q = K Q 

a Σ sr a j 

. 

Aktiivkoormuste puhul harilikult K sa = 0,9...1,0 ja 

reaktiivkoormuste puhul K sr = 0,95...1,0. 

47(101) 



• Kui sõltumatute vahelduva talitlusviisiga elektritarvitite 

grupi töö jääb vahetuse ajal tuntavalt ebaühtlaseks, on 

kasulik asendada tarbimistegur järgneva avaldisega: 

k 

t 

= kkas 

km 

, 

kus k kas = P k / P p - kasutustegur, 

k m = P a / P k - maksimumtegur, mis sõltub 

elektritarvitite arvust, võimsuse jaotusest ja 

elektritarvitite talitlusest. 

48(101) 



• Elektritarvitite arvu mõju arvestamine k m -le on 

raskendatud, sest tavaliselt koosneb grupp eri 

võimsusega elektritarvititest. Sellest saab üle kasutades 

efektiivse elektritarbijate arvu n e mõistet. See saadakse 

n arvu eri võimsusega elektritarbijate asendamisel n e arvu 

ühesuguse võimsusega elektritarbijatega: 

n 

e 

⎛ 

⎜ 

⎝ 

n 

∑ 

j= 

1 

= 

n 

∑ 

j= 

1 

P 

n j 

P 

2 

n j 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

2 

Maksimumtegur k 

m 

f ( ne, 

kkas 

) 

= muutub vastavalt joonisele. 

49(101) 



k m 

1 

0 

n e 

Maksimumteguri sõltuvus efektiivsest tarbijate arvust 

50(101) 



• Matemaatilise statistika meetodite abil on saadud valem 

maksimumteguri k m arvutamiseks 

k 

m 

⎛ 1 

1+ 

⎜ 

⎝ k 

⎞⎡ 

−1 

⎟⎢b 

+ 

⎠⎣ 

1−n 

⎤ 

⎥ 

⎦ 

e 

b −0,75 

( 1− 

b) e n , 

= 

e 

kas 

kus b = 2, 6 k kas on tegur, mis on kasutatud avaldise 

lühendamiseks. 

• Juhul kui n e 

≥ 4 , võib eelnevat avaldist lihtsustada 

järgmiselt: 

k 

⎛ 

⎜ 

⎝ 

1 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

−0,75 

m 

= 1+ 

2,6 kkas 

⎜ −1⎟ne 

kkas 

. 

51(101) 



• Seega saab arvutuslikud aktiiv- ja reaktiivkoormused 

avaldada järgmiselt: 

P = k k P 

kus k 

mr 

= 1+ 

1 

a 

Q 

a 

= 

k 

m 

mr 

kas 

k 

kas 

i 

P tanϕ , 

6 n on reaktiivkoormuste maksimumtegur. 

e 

• Paljude gruppide puhul leitakse resulteeriv 

kasutustegur alltoodudvalemi abil: . 

i 

k 

k 

ka s 

= 

m 

∑ 

j = 1 

k 

m 

∑ 

j = 1 

ka s j 

P 

i j 

P 

i j 

52(101) 



5.6 Koormuskese 

• Koormuskeskme all mõistetakse teoreetiliselt 

kasulikemat punkti toiteallika (elektrijaama, alajaama või 

jaotuspunkti) paigutamiseks. 

• Koormuskeskme leidmisel asendatakse tegelik tarbijate 

grupp ühe, nendega ekvivalentse tarbijaga, mis 

paigutatakse koormuskeskmesse. 

53(101) 



• Alajaam või võrgu jaotuspunkt paigutatakse 

võimalikult koormuskeskme lähedale järgmistel 

eesmärkidel: 

• summaarse grupisisese jaotusvõrgu pikkuse 

minimiseerimine, 

• elektrienergia kadude minimiseerimine, 

• tarbijate teineteisele ligilähedaste pingenivoode 

tagamine. 

54(101) 



• Jättes arvestamata toitevõrgu maksumuse ja muud 

näitajad, mis sõltuvad koormuskeskme asukohast, võib 

selle koordinaadid arvutada valemitega 

X kk = 

Y kk = 

∑ X 

i 

n 

∑Yi 

n , 

, 

kus X i , Y i – i-nda tarbija koordinaadid, 

n - tarbijate arv. 

55(101) 



• Kuna liinide maksumus sõltub vähe ristlõikepindalast, siis 

saavutatakse selle valemiga minimaalne võrgu 

maksumus. 

y 

100 kW 

200 kW 

y i 

KK 

110 kW 

y kk 

60 kW 

50 kW 

30 kW 

0 

x 

x kk 

x 

Koormuskeskme määramise näide 

56(101) 



• Kui eesmärgiks on summaarsete pingekadude 

vähendamine, mis praktikas on samaväärne 

summaarsete võimsuskadude vähendamiga, on valemid 

järgmised: 

X 

k 

= ∑ S i X 

i 

2 

∑ S , 

i 

S Y 

Y = ∑ i i 

k 2 

∑ S , 

i 

kus S i on i-nda liini kaudu edasi antav näivvõimsus. 

• Kui on võimalik jätta arvestamata reaktiivvõimsus, 

võib eeltoodud valemetes asendada S asendada 

aktiivvõimsusega P. 

57(101) 



• On olemas ka palju keerukamaid ja täpsemaid 

meetodeid koormuskeskme määramiseks. 

Koormuskeskme praktiline määramine järjekord: 

1) leitakse koormuskeskme ligikaudsed koordinaadid, 

2) arvestades ehituslikke, tehnoloogilisi, käidu ja teisi 

kitsendusi, valitakse alajaama või toitepunkti algne asukoht, 

3) kui lähedal on mitu toitepunkti jaoks sobivat kohta, siis 

võrreldakse pinge ja võimsuse kadusid, kulutusi, jne. ning 

valitakse parimate näitejatega punkt. 

58(101) 



5.7 Võimsuskaod 

• Võimsuskadude arvutamine liinides, trafodes ja 

muundurites on elektrivarustuse projekteerimisel vajalik 

kahel juhul: 

1) arvutuslike koormuste täpsustamisel, 

2) elektrivarustussüsteemi elementide tehnilismajanduslike 

näitajate määramisel ( näiteks elektrienergia 

kadude arvutamisel). 

• Arvutuslike koormuste täpsustamisel määratakse 

võimsuskaod lihtsustatud viisil, sest nende osatähtsus 

koormustega võrreldes on väike. Lubatud arvutusviga 

võib ulatuda ± 30 %ni, mõnedel juhtudel isegi 50 %ni. 

59(101) 



• Näiteks võimsuskaod trafodes ja muundurites 

∆P = k p S 2 , 

∆Q = k q S 2 , 

kus k p , k q – kaotegurid, 

S 2 - arvutuslik näivvõimsus. 

• Sõltumata jõutrafode nimivõimsusest, nimipingest ja 

kasutegurist on nende tegurite ligikaudsed väärtused 

k p ≈0,02 W/VA ja k q ≈ 0,10 VAr/VA. 

60(101) 



• Tehnilis-majanduslike arvutuste puhul ei tohi viga 

ületada 5%, mistõttu kasutatakse palju täpsemaid 

arvutusmeetodeid. 

• Samas võib teha mõningaid lihtsustusi, milledest kõige 

tähtsam on eeldus, et enamus elektrivarustussüsteemi 

elemente omavad sümmeetrilisi (või peaaegu 

sümmeetrilisi) kolmefaasilisi koormusi. See võimaldab 

võimsuskadude analüüsi aluseks võtta ühefaasilise 

aseskeemi. 

• Sellise aseskeemina kasutatakse Γ- kujulist neliklemmi, 

mida kasutatakse nii elektrimasinate, trafode kui ka 

muundurite, kaabel- ja õhuliinide analüüsil. 

61(101) 



I 1 

Z = R + jX 

I 2 

U 1 , S 1 Y = G - jB U 2 

S 2 = P 2 + jQ 2 

Elektrivarustusskeemi elemendi Γ- kujuline aseskeem 

62(101) 



• Aseskeemi arvutamise alused on järgmised: 

1. Tarbitava näivvõimsuse kompleksvõrrand on esitatav 

kujul 

S =P + jQ, 

millele vastavad järgmised kompleksväärtused: 

S = UI” = I 2 Z = U 2 Y”, 

kus U – komplekspinge, I – kompleksvool, I” – voolu 

kaaskomplekskuju, Z – komplekskogutakistus, Y”- taandatud 

komplekskogujuhtivus. 

63(101) 



2. Reaktiivtakistus 

X = X L - X C = ωL - 1/ωC. 

3. Reaktiivjuhtivus 

B = B L - B C = 1/ωL’ - ωC’, 

kus L, L’ – aseskeemi järjestik- ja rööpahela induktiivsus, 

C, C’ - aseskeemi järjestik- ja rööpahela mahtuvus, 

ω = 2πƒ - voolu nurksagedus. 

64(101) 



• Trafode aseskeemi parameetrid leitakse nende 

nimiandmete järgi. Näiteks kolmefaaasiliste kahe 

mähisega trafode puhul peavad selleks teada olema 

• niminäivvõimsus S n , 

• nimipinge U 1n , 

• suhteline lühispinge u l , 

• suhteline tühijooksuvool i tj , 

• lühiskaod (vaseskaod) ∆P l , 

• tühijooksukaod (rauaskaod) ∆P tj . 

65(101) 



• Nende nimiandmete järgi arvutatakse 

- nimivool 

I 

n 

Sn 

= 3 U 1 

n 

ulU1 

Z = 

- kogutakistus Sn 

2 

n 

- aktiivtakistus 

R = 

∆P 

k 

2 

3I1 

n 

66(101) 



- reaktiivtakistus 

X 

= 

Z 

2 

− 

R 

2 

- kogujuhtivus 

Y = 

i 

tj n 

2 

1n 

U 

S 

- aktiivjuhtivus 

G 

= ∆ U1 

P 

2 

tj 

n 

- reaktiivjuhtivus 

B 

= 

Y 

2 

− G 

2 

67(101) 



• Võimsuskadude arvutamise järjekord kaabel- ja 

õhuliinide puhul 

 


R 

0 

= ρ l = R l 

s 

, 

kus ρ - liini materjali eritakistus, 

l – liini pikkus, 

s – liini ristlõikepindala, 

R 0 – liini aktiivtakistus pikkusühiku kohta. 

• Võimsuskadude õigeks arvutamiseks tuleb aluseks 

võtta ρ või R 0 väärtused normaal-talitlustemperatuuril, 

mis sõltuvalt voolujuhist jääb vahemikku 50 ... 80 0 C. 

68(101) 



 

Induktiivtakistus 

X = X 0 l, 

kus X 0 - liini induktiivtakistus pikkusühiku kohta. 

• 50 Hz puhul saab X 0 määrata ETAst tuntud valemiga 

X 

0 

⎛ a 

= 0.02π 

⎜ln 

⎝ r 

+ 

1 ⎞ 

⎟ 

4 ⎠ 

kus a - juhtide vahekauguste geomeetriline keskmine 

a = 

3 

a 

12a23a13 

r – faasijuhi taandatud raadius, mis arvestab ristlõike kuju 

ja pinnaefekti, 

, 

69(101) 



• Esialgsetes arvutustes võib kasutada alltoodud tabelis 

antud X 0 väärtusi. 

Liini tüüp 

X 0 , mΩ/m 

Kõrgepinge õhuliin 0,4 

Madalpingeline õhuliin 0,3 

Kõrgepingeline kaabelliin 0,08 

Madalpingeline kaabelliin 0,06 

• Praktilistes arvutustes võetakse X 0 väärtused 

käsiraamatutes toodud tabelitest. 

70(101) 



 

kus 

Reaktiivjuhtivus B omab mahtuvuslikku iseloomu 

B C = B C0 l = ωC 0 l, 

B C0 - mahtuvuslik juhtivus liini pikkusühiku kohta, 

C 0 - mahtuvus liini pikkusühiku kohta. 

• Kaabelliinide puhul võib B C0 arvutada pingevahemikus 

3...20 kV valemiga 

B C 0 

≈ 31 + 9 S . 

Kõrgepingeõhuliinide puhul on B C0 = 3 nS/m, 

madalpingeõhiliinide puhul B C0 = 0. 

71(101) 



Aktiivjuhtivus G on põhjustatud koroonaefektist ja 

seda arvestatakse õhuliinide puhul alates pingest 110 kV, 

muudel juhtudel võetakse G = 0. 

Γ-kujulist aseskeemiga elektrivarustustussüsteemi 

elemendi aktiiv- ja reaktiivvõimsuse kaod 

kus 

∆P = 3I 2 2 R + U 1 

2 

G = ∆P R + ∆P G , 

∆Q = 3I 2 2 X + U 1 

2 

B = ∆Q X + ∆Q B , 

∆P R ja ∆Q X - kaod aseskeemi järjestikelementidel, mis on 

määratud vooluga I 2 , 

∆P G ja ∆Q B - kaod aseskeemi paralleelelementidel, mis on 

määratud pingega U 1 . 

72(101) 



• Kui nendes valemites võtta võimsused võrdseteks 

arvutuslikega, siis nimetatakse saadud kadusid 

arvutuslikeks. 

• Kui arvutuste aluseks on võetud sekundaarvõimsus, 

siis 

3I 

2 

2 

= 

P 

2 

2 

+ Q 

mis näitab kadude olulist sõltuvust reaktiivvõimsusest. 

U 

2 

2 

2 

2 

, 

• Nende kadude vähendamiseks tuleb tarbitav 

reaktiivenergia kompenseerida võimalikult tarbija lähedal. 

73(101) 



5.8 Elektrienergia kaod. 

• Aktiivenergia kaod: 

T 

∆W = ∫ ∆Pdt = ∆W + ∆W 

R G 

, 

0 

kus ∆W R - vastava neliklemmi takistuskadu, 

∆W G - vastava neliklemmi juhtivuskadu. 

∆W 

R 

n 

R∆t 

⎛ 

= ⎜∑ 

P 

i 

+ 

U ⎝ 

Q 

2 2 2i 

2kesk 

i= 

1 i= 

1 ⎠, 

n 

∑ 

⎞ 

⎟ 

kus P ja Q on loetud koormusgraafikult vastaval intervallil, 

n - intervallide arv koormusgraafikul 

74(101) 



• Kui on teada koormusgraafikute kujutegurid, siis 

∆W 

R 

2 

( fa a ) ( fr 2r 

) 

R ⎡ 

= 

U T ⎣ 

k W + k W 

2 2 

2kesk 

2 

⎤ 

⎦ 

• Valem lihtsustub, kui kasutame kogu koormuse 

kujutegurit k f 

R 

2 2 2 

∆W = ( + ) 

R 

[ f 2a 2r 

] 

U T k W W 

2 

2kesk 

k 

f 

1090 + 0,876 

T 

= m 

2 2 

∆W = Gk U T 

G fp 1kesk B 

k fp - pinge kujutegur, on tavaliselt 1, 

T B – sisselülitusaeg. 

75(101) 



Energiakadude määramiseks kasutatakse spetsiaalseid 

arvesteid. 

• Takistuskadude mõõtmiseks kasutatakse arvesteid, 

milles voolu- ja pingemähise asemel kasutatakse kahte 

voolumähist, mis teostavad integreerimist ∫ i 2 dt. Seetõttu 

nimetakse neid arvesteid ka ruutampertunni arvestiteks. 

• Juhtivuskadude mõõtmiseks kasutatakse ruutvolttunni 

arvesteid, mis integreerivad pinge ruudu aja järgi. 

Tavaliselt arvutuste lihtsuse tõttu neid ei kasutata. 

Ruutvolttunni arvestid paigaldatakse uuritava seadme ette, 

ruutampertunni arvestid - uuritava seadme taha. 

76(101) 



5.9 Pingekaod 

• Elektrivarustussüsteemi elemendi elektriline 

koormus kutsub temas esile pingekao: 

∆U = U 1 - U 2 , 

kus 

U 1 - pinge sisendis, 

U 2 - pinge väljundis. 

77(101) 



• ∆U arvutus on vajalik pingekõikumise määramiseks 

võrreldes nimipingega U n . 

• Pingekadu esitatakse tavaliselt suhtelistes ühikutes 

δU 

= 

U −U 

U 

n 

n 

. 

• Pingekadu peab jääma vahemikku ± 5% . 

78(101) 



• Pingekao leidmine aseskeemi järgi suhtelistes ühikutes 

kus 

∆U 

1 2 

* 

= δ U* 

pk 

+ 

* rk 

δU 

2 

U pk - pingekao pikikomponent, 

U rk - pingekao ristikomponent (kasutatakse ka 

väljendit „põikikomponent”) 

, 

• Tavaliselt on ristikomponent nii väike, et selle võib jätta 

arvestamata. 

79(101) 



δU r 

+ 

δU pk 

j I 2 X 

δU 

I 2 R 

U 1 U 2 

I 2 

+j 

Elektrivarustuse elemendi pingete vektordiagramm 

vastavalt aseskeemile 

80(101) 



• Elektrivarustussüsteemi reaalses talitluses on pingekadu 

tavaliselt positiivne, s.o. ∆U > 0. 

• Pingekadu võib puududa, s.o. ∆U = 0, kui 

kompenseerida täielikult ülekandeelemendi 

induktiivtakistus X. Et antud tingimust täita, lisatakse 

järjestikahelasse mahtuvuslik takistus X Ck 

(pikikompensatsioon), järgides tingimust: 

P2 

X Ck 

− X = 

Q2 

R 

. 

81(101) 



• Kui reaktiiv- ja aktiivvõimsuse suhe 

tg ϕ = 

Q 

2 P 

2 

2 

jääb seejuures koormuse muutumisel konstantseks, tagab 

see pinge muutumatuse ja seda võtet võib kasutada pinge 

stabiliseerimiseks ( nt. vahelduvvoolu keevitusseadmetes). 

• Suhteliselt stabiilse koormuse korral saavutatakse 

samasugune efekt tarbitava reaktiivvõimsuse 

kompenseerimisel nn. põikikompenseerimise teel. 

82(101) 



• Selleks on vaja täita tingimus 

Q 

− Q = 

R 

X P 

2k 

2 2 

Ülekompenseerimisel ∆U > 0, mille puhul 

Q k 

> 

R 

X 

2 

− Q2 

P2 

. 

83(101) 



• Läbi ülekandeelemendi antava reaktiivvõimsuse 

muutmisega võib reguleerida pinget selle elemendi 

väljundis. 

• Efekt on seda suurem, mida suurem on elemendi 

induktiivtakistus (nt kõrgepingevõrgud). 

• Madalpingevõrkudes QX


• Korrutist P 2 l valemis nimetatakse koormusmomendiks 

ja seda kasutatakse eriti magistraalliinide arvutamisel. 

• Kui liini ristlõige on kogu pikkuses ühesugune, siis 

pingekao arvutus taandub koormusmomentide 

summeerimisele. 

∆U 

= 

ρ 

SU 

kesk 

n 

∑ 

i= 

1 

ρ - liini eritakistus, 

S – liini ristlõige, 

U kesk - liini keskmine pinge, 

n - hargnemiste arv, 

l i - hargnemise kaugus liini algusest, 

P i - koormusharu võimsus. 

Pl 

i 

i 

; 

Märkus. Kui U kesk kohta 

puuduvad konkreetsed 

andmed, võib selle 

võtta võrdseks 

nimipingega U n . 

85(101) 



l 1 

l 2 

l n 

l k 

P 

P 1 P 2 P n 

a) b) 

Pingekao arvutamine magistraalliinil 

koormusmomentide abil 

a) algskeem, b) ekvivalentne skeem 

86(101) 



Pingekao valemi saab viia kujule: 

kus 

∆U 

= 

ρ 

SU 

87(101) 

kesk 

Pl 

P=ΣP i - liini summaarne koormus, 

l k - koormuste keskpunkti kaugus liini algusest 

l 

k 

= 

∑ 

∑ 

• Kui koormused jaotuvad korrapäraselt, siis l K = l/2. 

• Koormusmomendi järgi teostatavad arvutused on õiged 

vaid juhul, kui koormused P 1 ...P n langevad ajaliselt 

kokku. Vastasel juhul tuleb koormused ja pingekaod 

arvutada iga lõigu kohta eraldi. 

Pl 

i 

P 

i 

i 

k 

, 



5.10 Aktiivkoormuste reguleerimine 

• Elektriliste koormuste reguleerimise all mõistetakse 

kindlasuunalist tegevust, mille eesmärk on 

elektrienergia sääst ja koormusgraafikute ühtlustumine. 

• Koormuste reguleerimise tulemusena vähenevad 

tunduvalt elektrienergia kaod elektrivarustussüsteemis 

ja avaneb võimalus vähendada süsteemi elementide 

maksumust ja materjalimahukust. 

• Elektrienergia kokkuhoid on tänapäeva energeetika 

üks põhiprobleeme, mille realiseerimiseks on mitmeid 

erinevaid abinõusid. 

88(101) 



Konstruktsioonilised abinõud saab rakendada uute 

toodete väljatöötamisel, aga ka juba toodetavate 

uuendamisel või täiustamisel. 

Siia kuuluvad: 

• materjalimahukuse vähendamine, 

• massivsete detailide asendamine õhukeseseinalistega, 

• detaili masssi ja gabariitide vähendamine, 

• metalli asendamine sünteetiliste materjalidega 

(plastmassiga), 

• valuludetailide asendamine stantsitud detailidega, 

• täppisvalu kasutamine jne. Just selles valdkonnas on 

kõige suuremad materjali ja energia kokkuhoiu 

võimalused. 

89(101) 



Tehnoloogilised abinõud võimaldavad vähendada 

elektrienergia tarbimist tootmise ratsionaalse 

organiseerimisega. 

Siia kuuluvad 

• sekundaarsete energiaressursside ja tootmisjäätmete 

ärakasutamine, 

• tootmise automatiseerimine, 

• mehaaniliste ja soojuslike kadude vähendamine, 

• tehnoloogiliste tsüklite tihendamine, i 

• ntensiivtehnoloogia kasutamine, 

• tugiprotsesside optimeerimine jne. 

90(101) 



Elektrotehnilised abinõud on seotud elektriajamite ja 

elektrotehnoloogiliste seadmetega. 

Tähtsamad neist on järgmised: 

• mootorite, trafode ja muundurite optimaalse koormuse 

tagamine (et ei oleks tühijooksu!), 

• maksimaalse kasuteguriga seadmete kasutamine, 

• reguleeritavate elektriajamite kasutamine koos 

pooljuhtalaldite ja sagedusmuunduritega, 

• alakoormusel töötavate seadmete vahetamine väiksema 

võimsusega seadmetega, 

• ülijuhtivusel põhinevate seadmete kasutamine, 

• seadmete väljalülitamine tühijooksu ajaks. 

91(101) 



Elektrienergia säästu võimalus seadmete väljalülitamiga 

tühijooksu ajaks 

a) tavaline koormusgraafik, b) koormusgraafik ajami 

väljalülitamisega tühikäigu ajaks 

W x – elektrienergia kulu tühikäigu ajal, t 3 – ajami koormusega 

töötamise aeg,t x – ajami tühijooksul töötamise aeg, W n – ajami 

käivitamiseks kuluv energia,W’ x – ajami peatamiseks kuluv energia 

92(101) 



• Ajami väljalülitamiga hoitakse kokku elektrienergiat, 

kui W n + W’ x < W x , millest järeldab väljalülitamiseks 

otstarbekas tühijooksu kestus 

t x 

> 

n 

+ t 

W 

P 

x 

' 

x 

. 

• Elektervalgustuses saadakse elektrienergia 

kokkuhoidu 

- kõrge valgusviljakusega lampide kasutamisega, 

- valgustuse automaatjuhtimisega, 

- kõrgsageduskäivitusseadmete kasutamisega, 

- valgustite regulaarse hooldamisega ning 

- valgustite ratsionaalse paigutamisega. 

93(101) 



• Elektrivarustussüsteemis saadakse põhilist säästu 

reaktiivkoormuste vähendamisega. 

• Aktiivenergia kaod reaktiivenergia ülekandmisel 

avalduvad valemiga: 

2 

2 

ϕ 

2 

2 

2 

Q P2 

tg 

∆P Q 

= R = 

2 

U 

2 

U 

2 

2 

R 

. 

• Tähtsaks abinõuks elektrienergia säästu seisukohalt on 

koormusgraafikute ühtlustamine vahetuse või mõne 

muu perioodi jooksul, s.t. enam-vähem ühtlase 

summaarse koormuse tagamine perioodi jooksul. 

94(101) 



• Ühtlustamine saavutatakse 

- tehnoloogiliste seadmete ühtlasema kasutamisega 

(mitme vahetusega töö), 

- töö alguse ja lõpu aegade nihutamisega, 

- osa tarbijate töö üleviimisega vahetuse 

minimaalkoormuse ajale ning 

- tippelektrijaamade ja generaatoragregaatide 

kasutamisega tippkoormuse ajal. 

• Elektrienergia kokkuhoiu abinõud vajavad 

tähelepanelikku ja mitmekülgset tehnilis-majanduslikku 

analüüsi, et plaanitav kokkuhoid osutuks reaalseks, aga 

mitte näiliseks. 

95(101) 



5.11 Reaktiivkoormuse reguleerimine 

• Tööstuses on suur hulk seadmeid, mille töö põhineb 

elektromagnetilise välja kasutamisel, näiteks: 

- asünkroonmootorid, 

- trafod, 

- drosselid, 

- vahelduvvoolu elektromagnetid jne. 

• Need elektromagnetilised seadmed tarbivad olulisel 

määral reaktiivenergiat. 

96(101) 



• Umbes 

o 45% kogu reaktiivenergiast tarbivad trafod, 

o 35% asünkroonmootorid, 

o 13% elektrivõrgud ja 

o 7% ülejäänud tarbijad. 

• Kuna reaktiivvõimsust tarbitakse, tuleb seda võrku 

juurde anda. 

97(101) 



• Ainult 30% tarbitavast reaktiivenergiast kaetakse 

elektrijaamade sünkroongeneraatoritega, mis töötavad 

võimsusteguril 0,85 ning 12% energiaülekandeliinide 

mahtuvusega. 

• Seetõttu on väga tähtis elektrisüsteemide 

projekteerimisel ja käidul silmas pidada reaktiivkoormuste 

vähendamist, mis samal ajal aitab kokku hoida ka 

aktiivenergia kulusid. 

• Reaktiivkoormuste vähendamiseks on 2 põhilist 

võimalust: 

1) elektritarvitite reaktiivvõimsuse vähendamine, 

2) kohalike reaktiivenergiaallikate paigaldamine. 

98(101) 



• Reaktiivkoormuste vähendamise abinõud ühtivad 

suures osas aktiivkoormuste vähendamsie abinõudega. 

• Reaktiivvõimsus on proportsionaalne magnetvoo 

ruuduga (Q ~ Φ 2 ) ning selle vähendamiseks võib 

kasutada madalamaid pingeid, mida reguleeritakse 

pooljuhtregulaatoritega. 

• Asünkroonmootorite reaktiivvõimsust vähendab nt 

–lülituse kasutamine –asemel. Kus võimalik, võib 

asünkroonmootorid asendada sünkroonmootoritega või 

kasutada kompenseerivaid sünkroonmootoreid. 

• Mitte lubada asünkroonmootorite ja keevitusagregaatide 

tühijooksu. 

99(101) 



• Elektrikeevitusseadmed omavad madalat 

võimsustegurit (cos φ ≈ 0,3) ja on seetõttu olulised 

reaktiivenergia tarbijad. 

• Selliste seadmete reaktiivvõimsuse vähendamiseks 

on vaja 

- keevitustrafod tühijooksu ajaks automaatselt välja 

lülitada, 

- kasutada suuremat hulka keevitusagregaate, mis 

tagab koormuse ühtlustamise, 

- minna üle alalisvoolukeevitusagregaatidele, mille 

kasutatakse kolmefaasilisi pooljuhtalaldeid. 

100(101) 



• Elektrvalgustuse puhul võimaldab reaktiienergia kadude 

vähenemist drosselseadmete asendamine pooljuht- ja 

kõrgsageduslike käivitusseadmetega. See võimaldab 

oluliselt vähendada ka aktiienergia kulusid ja parandada 

valgustuse kvaliteeti. 

• Energiavarustussüsteemides annab reaktiivenergia 

kokkuhoidu süsteemi elementide reaktiivtakistuse 

vähendamine, milleks on vaja 

- kasutada väikese suhtelise lühispingega trafosid, 

- asendada õhuliinid kaabelliinidega, 

- vähendada õhuliinides faasijuhtmete vahekaugust, 

- paigaldada mitmefaasilistes latisüsteemides 

voolulatid vaheldumisi. 

101(101) 


Tallinna Tehnikaülikool Raivo Teemets Elektrivarustus 

6. LÜHISED 

ELEKTRIVÕRKUDES 

1(112) 

6. Lühised elektrivõrkudes DK 


6.1 Põhimõisted ja määratlused 

Elektrivõrgu talitlusviisi määravad: 

1)liinide ja juhtide koormusvool, 

2)voolu sagedus 

3)pinge võrku lülitatud elektritarvititel ja toiteallikatel, 

4)maa ja juhtide vaheline pinge, 

5)võrgu neutraali ühendusviis maaga, 

6)mitmefaasilise süsteemi sümmeetria, 

7)pinge siinuselisus, 

8)juhtide isolatsioonitakistus omavahel ja maa suhtes. 

Täiendavalt võib võrgu talitlusviisi iseloomustamiseks 

kasutada teisi elektrilisi ja mitteelektrilisi suurusi. 

2(112) 

6. Lühised elektrivõrkudes DK


Eristatakse nelja elektrivõrgu talitlusviisi: 

1. Normaaltalitlus. Selle talitluse korral ei ületa 

eelnimetatud parameetrite kõrvalekaldes kestvalt 

lubatud piirväärtusi. 

2. Lühiajaliselt lubatud talitlused, mida 

iseloomustavad voolu ülekoormus (liigvool), pinge 

kõikumised jm. näitajad, mis on kas projektarvutustes 

arvestatud või on lubatud teatud ajavahemiku 

jooksul, kui nad ei põhjusta tõsist kahju võrgule ega 

tarbijatele. 

3(112) 



3. Avariitalitlused, mida iseloomustatakse võrgu 

seadmetele ohtlike liigvooludega või teiste lubamatute 

nähtustega, mis tekivad tavaliselt võrgu elementide 

vigastuse tõttu (isolatsioonirike, juhtmete katkemine 

jt). Avariitalitlustel siirdeiseloom, s.o nad on ajaliselt 

mööduvad. 

4. Avariijärgsed talitlused. Tekivad pinge käsitsi 

sisselülitamisel või automaatsel taastumisel, kui 

samaaegselt isekäivitub suur hulk elektritarviteid 

(tekib liigvool, pinge langeb jne). Ka see on 

mööduvtalitlus. 

4(112) 



• Tavatalitlust vaadeldi eespool. Käesolevas 

peatükis käsitletakse sellised talitlusviise, mille 

käigus esinevad tõsised kõrvalekaldumised 

elektrienegia kvaliteedinäitajatest. 

• Avariitalitlused, vaatamata nende lühiajalisusele, 

tekitavad siiski voolujuhtide märgatavat 

kuumenemist ning suuri elektrodünaamilisi jõude 

nende vahel. See sunnib voolujuhte kontrollima 

nende vastupidavusele sellistele oludele. 

Avariitalitluste arvutustulemusi kasutatakse ka 

kaitseaparatuuri valikuks. 

5(112) 



• Kasutatakse ka teistsuguseid talitlusviiside 

klassifikatsioone, näiteks järgmist 

1. Normaalpüsitalitlused. 

2. Normaalsiirdetalitlused (käivitused, ümber-, sisse- ja 

väljalülitamised jm). 

3. Avariilised siirderežiimid. 

4. Avariijärgsed püsitalitlused, mis võivad olla 

lähedased normaaltalitlusele või sellest tugevasti 

erineda. 

6(112) 



6.2 Lühised elektrivõrkudes 

• Lühiseks nimetatakse elektiahela erineva 

potentsiaaliga osade ühendust üle lõpmata väikese 

takistuse, mille tulemusena vool ahelas tõuseb 

järsult, ületades tunduvalt püsitalituse lubatud 

suurima väärtuse. 

• Lühised on elektrivarustussüsteemide avariide 

põhiliigid ning on oma olemuselt juhuslikku laadi. 

7(112) 



• Lühiseks loetakse ka ühefaasilist maaühendust 

või ühendust maandatud korpusega jäigalt 

maandatud võrgu neutraali korral. 

• Lühised 3-faasilistes võrkudes ja seadmetes 

võivad olla kolme-, kahe- või ühefaasilised. 

Kolmefaasilist lühist nimetatakse ka 

sümmeetriliseks lühiseks. 

8(112) 



Elektrivõrkude lühisvoolude arvutamisel on kaks 

eesmärki: 

1. Maksimaalselt võimalike lühisvoolude määramine, 

et kontrollida juhtide ja aparaatide soojuslikku ja 

elektrodünaamilist vastupidavust lühisele, aga ka 

lühisvoolude piiramise ning lühise kestuse lühendamise 

abinõude valikuks. 

2. Minimaalselt võimalike lühisvoolude määramine, et 

kontrollida kaitse tundlikkust ning õigesti valida 

kaitseaparatuuri parameetrid ning määrata kaitse 

rakendumise maksimaalne aeg. 

9(112) 



• Esimesel juhul valitakse arvutuse aluseks tavaliselt 3- 

faasiline lühis, sest lühisvoolud sellise lühise puhul on 

suuremad kahe- või ühefaasilise lühise puhul 

tekkivatest. Arvutuslik lühise koht valitakse selliselt, et 

kontrollitavat aparaati või juhti läbiv vool oleks 

maksimaalselt võimalikult suur. 

• Teisel juhul valitakse arvutuse aluseks ühe- või 

kahefaasiline lühis kontrollitava lõigu lõpus sellise 

skeemi ja toiteallikate arvu korral, mis tagavad vähima 

lühisvoolu. 

10(112) 



• Mõlemal juhul teostatakse arvutused teatud 

lihtsustustega, millest olulisemad on alljärgnevad: 

1. Kõik toiteallikad, mis osalevad lühispunkti toitmises 

töötavad samaaegselt ning nimikoormusel. 

2. Kõik sünkroongeneraatorid ja -kompensaatorid 

omavad pinge automaatregulaatoreid ja kiiretoimelist 

ergutuse forsseerimist. 

3. Kõigi toiteallikate elektromotoorjõud on samas faasis 

s.t. nende vahel puudub faasinihe. 

11(112) 



4. Maksimaalsete lühisvoolude arvutusel võetakse pinge 

5 % kõrgem nimipingest, minimaalsetel arvutustel 

võrdseks nimipingega. 

5.Lühis tekib ajahetkel, mil löökvool omaks maksimumi. 

6. Asünkroonmootoreid vaadeldakse lühise korral kui 

lühisvooluallikaid ainult selles võrgus, kuhu nad on 

ühendatud. 

7.Paralleelkompensatsiooni kondensaatorite mõju ei 

arvestata. 

8. Arvestatakse ainult piki aktiiv- ja reaktiivtakistusi, 

põikijuhtivusi ei arvestata. 

12(112) 



9. Lühispunkti takistus loetakse nulliks, so lühis on 

puhtalt metalliline. 

10. Võrku lülitatud staatiliste tarbijate mõju lühisele ei 

arvestata. 

13(112) 



Lühise aseskeem 

Lühise aseskeem 

14(112) 



kus 

• Sümmeetrilise (3-faasiline) lühisvoolu võib eelnevaid 

lihtsustusi arvese võttes arvutada tuntud valemiga 

π 

i = 2I 

p 

sin( ω t − ) + 2I" 

e = ip 

+ i 

2 

i p – lühisvoolu perioodilise komponendi hetkväärtus, 

i a – lühisvoolu aperioodilise komponendi hetkväärtus, 

I p – lühisvoolu perioodilise komponendi efektiivväärtus, 

I” – lühisvoolu perioodilise komponendi 

algefektiivväärtus, 

τ – ahela elektromagnetiline ajakonstant 

t – aeg. 

−t 

τ 

a 

⎛ L 

⎜τ 

= 

⎝ R 

, 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

, 

15(112) 



Lühisvoolu sõltuvus ajast 

Lühisvoolu sõltuvus ajast 

16(112) 



• Lühisvoolu perioodilise komponendi iseloomu järgi 

eristatakse kahte juhust 

1.Lühisvool on suhteliselt väike toiteallika nimivooluga 

võrreldes, mille tõttu tekkivad siirdeprotsessid on nõrgad 

ning ei põhjusta voolu perioodilise komponendi 

muutumist. Selline lühis leiab aset toiteallikast kaugel ja 

seepärast nimetatakse niisugust lühist nimetatakse 

kauglühiseks. 

2.Lühisvool on suur ning põhjustab märgatavaid 

elektromagnetilisi siirdeprotsesse. Selline lühis leiab aset 

toiteallika lähedal ja seepärast nimetatakse sellist lühist 

lähilühiseks. 

17(112) 



Kauglühisvoolude arvutamine 

• Lühisvoolu perioodilise komponendi väärtust 

loetakse praktiliselt muutumatuks, kui tema muutus ei 

ületa 10 %. Tööstusettevõtetes ongi lühisvooludel 

selline iseloom, kui lühisvool satub madalpinge poolele 

kõrgepingepoolelt läbi pinget madaldava trafo. 

• Arvesse võttes kõrgepingepoole generaatorite 

parameetreid, võib lühisvoolu perioodilise komponendi 

lugeda muutumatuks ja lühise kauglühiseks, kui 

lühisahela induktiivtakistus on vähemalt kolmekordne 

generaatori nimitakistus, s.o X * ≥ 3. 

18(112) 



• Siit järgneb tingimus 

u 

k 

S 

S 

G 

T 

≥ 

3 − x' 

', 

kus 

u k - trafo suhteline lühispinge, 

S G - toitegeneraatorite nimivõimsuste summa, 

S T - trafo nimivõimsus, 

x’’ - generaatori suhteline ülimööduv 

induktiivtakistus. 

19(112) 



Madalpingelise lühise toitmine 

kaugelasuvatest 

kõrgepingegeneraatoritest 

a – väljaarendatud kõrgepingevõrgu korral, 

b – lühise puhul kohaliku elektrijaama 

generaatori toitel oleva trafo klemmidel, 

1- lühise toiteallikas kõrgepingevõrgus, 

2 – kõrgepingevõrk, 

3 – madalpingevõrku toitev trafo, 

4 – madalpingevõrk 

20(112) 



• Reaalsetel juhtudel, mil kõrgepingevõrku toidetakse 

energiasüsteemist trafode kaudu, võib olla tegemist 

kahe tüüpilise olukorraga 

a) lühis trafo sekundaarpinge klemmidel, mille puhul 

S 

KP 

≥ 20 

ST 

, 

b) lühis toidetava võrgu kaugemates punktides, mille 

puhul 

SKP 

≥ (5...15) 

ST 

, 

kus S KP – kõrgepingevõrku toitvate trafode, sünkrooneneraatorite, 

mootorite ja kompensaatorite nimivõimsuste 

summa. 

21(112) 



• Tsehhivõrkudes, aga ka ettevõtte kõrgepingejaotusvõrkudes 

on reeglina viimane tingimus täidetud ja 

seetõttu võib neis lugeda kõrgepinge poolelt tulnud 

lühisvoolu perioodilise komponendi konstantseks. Sel 

juhul võib lühisvoolu perioodilise komponendi arvutada 

valemiga 

'' 1,05U 

n 

I = , 

3 ⋅ Z 

kus U n - võrgu nimipinge, 

Z – lühisahela ühe faasi kogutakistus, mis peab 

haarama selle ahela nii aktiiv- kui ka induktiivtakistused, nt 

toitealliad, trafod ja võrgu elemendid kuni lühise kohani. 

22(112) 



• Lühise arvutuse juures on vaja silmas pidada järgmist: 

1) kõrgepingevõrkude koguaktiivtakistus ei ületa 1/3 

reaktiivtakistuse väärtusest, mille tõttu selle mõju 

kogutakistusele Z ei ületa 5 % ja võib jätta arvutustes 

arvestamata (v.a. pikad väikese ristlõikega kaabelliinid); 

2) kõrgepingeaparaatide ja lühikeste voolulattide 

takistus võrreldes liinide, toiteallikate ja voolupiiravate 

reaktorite takistusega on tühiselt väikesed; 

3) madalpingevõrkudes on aktiivtakistuse osakaal oluline 

ja seal ei tohi teda arvestamata jätta! 

23(112) 



• Ekvivalentse toiteallika takistus X TA loetakse 

induktiivseks ja see arvutatakse valemiga 

2 

(1,05 U ) 

X = 

n 

TA 

, 

S' 

' 

kus S’’ - antud võrku toitva trafo algvõimsus kõrgepingeklemmidel, 

mis omakorda on arvutatav valemiga 

S ' ' = 

'' 

3 ⋅1,05 

U I 1 1 

, 

n 

kus U 1n - kõrgepingevõrgu nimipinge, 

I ’’ 1 – lühisvoolu perioodilise komponendi algväärtus trafo 

kõrgepingeklemmidel. 

24(112) 



• Toiteallika takistuse X TA võib jätta arvestamata, kui ta 

ei ületa 5 % trafo takistusest, s.o. X TA < 0,005 Z T . 

• Sellist ekvivalentset toiteallikat nimetatakse lõpmatult 

võimsaks, mis tähendab seda, et lühise tekkel 

madalpinge poolel tema kõrgepingepoole pinge ei 

muutu. 

• Lühisvoolu aperioodilise komponendi saab arvutada 

valemiga 

i 

a 

= 2I" 

e 

−t 

τ 

, 

kus τ – lühise elektromagnetiline ajakonstant. 

25(112) 



L 

R 

X 

πfR 

τ = = 

2 , 

kus R, X – lühiseahela aktiiv- ja induktiivtakistus, 

L – lühiseahela induktiivsus. 

• Lühisvoolu maksimumväärtus ehk löökvool leiab 

aset ajahetkel t = 1/2f: 

i 

löök 

= 

(1 + 

e 

−πR 

/ X 

) 

2 ⋅I' 

' = 

k 

löök 

2 

⋅ 

I' 

', 

kus k löök - lühisvoolu löögitegur 

πR 

− 

X 

k löök 

= ( 1+ 

e 

) 

. 

26(112) 



• Löögiteguri võib määrata ka joonisel toodud kõveralt. 

Lühisvoolu löögiteguri sõltuvus 

lühisahela aktiiv- ja induktiivtakistuse suhtest 

27(112) 



• Kõrgepingevõrkudes, milledes ei määrata 

aktiivtakistust, võib võtta R/X ≈ 0,07, τ ≈ 0,05 s ja k löök ≈ 

1,8. 

• Lühisvoolu perioodilise komponendi suurima 

väärtuse trafo taga, mis toidab kõrge- või 

madalpingevõrku, võib toitva ja toidetava võrgu takistusi 

arvestamata kõige lihtsamalt arvutada valemiga 

I’’ = I 2n / u l . 

28(112) 



Lähilühisvoolude arvutamine 

• Lähilühisvoolude korral ületab lühisvoolu perioodiline 

komponent 1/3 pöörleva generaatori nimivoolu ning see 

nõuab siirdeprotsesside arvestamist generaatoris. 

• Lihtsustatult lähtutakse eeldusest, et need 

protsessid mõjutavad ainult lühisvoolu perioodilist 

komponenti, mille efektiivväärtus muutub algväärtusest 

I’’ kuni püsiväärtuseni I ∞ . 

29(112) 



• Kui generaatoril puudub ergutuse automaatregulaator, 

siis on see muutus monotoonselt vähenev, 

selle olemasolu aga põhjustab lühisvoolu tõusu. 

Lähilühisvoolu perioodilise komponendi muutus 

a – generaatori erutuse automaatregulaatori puudumisel, 

b - generaatori erutuse automaatregulaatori olemasolul 

30(112) 



• Lähilühisvoolude perioodiliste komponentide 

arvutamiseks võrkudes, mida toidetakse 

sünkroongeneraatoritest võimsusega kuni 100 MW, 

kasutatakse arvuskõveraid I *p = f(X * , t), mis on esitatud 

alltoodud joonisel. 

• Et kõverad oleks universaalsed, koostatakse graafikud 

suhtelistes ühikutes 

I *p = I p /I nimi ja X * = X / X nimi , 

kus I nimi - masina nimivool, 

X nimi = U 2 nimi / S nimi – masina nimiinduktiivtakistus, 

U nim ja S nimi - masina nimipinge ja nimivõimsus. 

31(112) 



Arvutuslikud kõverad ergutuse automaatregulaatoriga 

tüüpturbogeneraatori lühisvoolu perioodilise komponendi 

arvutamiseks 

32(112) 



• Lühisvoolu perioodilise komponendi algväärtus 

graafikul 

I ’’ *p = 1 / X * , 

• Lõppväärtus pärast generaatori väljundpinge täielikku 

taastumist 

I *∞ = 1 / (X * - x’’), 

kus x’’ – masina suhteline ülimööduv nimiinduktiivtakistus, 

tüüpturbogeneraatori puhul x’’ = 0,125. 

33(112) 



Lähilühisvoolude arvutuse käik 

1. Aseskeemi koostamine ja arvutusliku lühispunkti 

määramine. 

2. Kõigi arvestatavate elementide arvutuslike takistuste 

määramine, soovitavalt suhtelistes ühikutes, võttes takistuse 

baasväärtuseks mingi vabal valitud takistuse, näiteks 

Z b = U b 2 / S b , 

kus U b = 1,05 U nimi ja S b – generaatori, generaatorite grupi 

võimsus või mingi vabalt valitud võimsus. 

Märkus. Sünkroonmasinate takistus leitakse nende suhtelise ülimööduva 

nimiinduktiivtakistuse järgi. 

34(112) 



3. Skeem esitatakse selliselt, et lühisvoolu igast 

ühesuguste lühisvoolu perioodilise komponendi sumbumisparameetritega 

masinategrupist saaks arvutada 

sõltumatult, nagu näiteks joonisel. 

Võrgu aseskeem lühisvoolu arvutamiseks erinevatest 

toiteallikatest toitmise puhul 

35(112) 



4. Olgu näiteks kahes harus ühesuguste parameetritega 

generaatorid. Sel juhul võib need asendada ühe 

ekvivalentsega, kui on täidetud tingimus 

0,4 

≤ 

S 

S 

1 

2 

X 

X 

1 

2 

≤ 

2,5. 

Uue ekvivalentse ahela 

võimsus S = S 1 + S 2 ja 

takistus X = X 1 X 2 / (X 1 + X 2 ). 

36(112) 



5. Iga ahela jaoks, mille toiteallikaks on teatav ekvivalentne 

sünkroonmasin võimsusega S nimi i , määratakse arvutuslik 

takistus 

- kas eeltoodud valemite alusel, kui on teada takistuste 

absuluutväärtused või 

- alltoodud valemiga, kui lähtetakistus on esitatud suhtelistes 

ühikutes 

Sb 

X = X , 

∗ 

b ∗ Snimii 

kus X *b – suhteline takistus baasvõimsuse S b suhtes. 

37(112) 



6. Arvutuslike kõverate või valemite alusel määratakse 

lühisvoolu perioodilise komponendi alg- ja 

väljakujunenud väärtus I * 

’’ 

ja I *∞ . 

7. Suhteliste suuruste alusel määratakse voolude 

tegelikud väärtused 

I p = I *p I nimi i , 

kus I nimi i – i-nda haru ekvivalentse generaatori nimivool. 

8. Kui harude ajakonstandid on erinevad, siis arvutatakse 

iga haru löökvool eraldi. 

38(112) 



9. Üksikute harude voolude aritmeetilise liitmisega 

leitakse lühiskoha summaarsed lühisvoolu komponendid I’’, 

I∞, I(t) ja i löök . 

NB! Lühisvoolude arvutamisel 

madalpingevõrgus tuleb induktiivtakistuse 

X asemel kasutada näivtakistust Z. 

39(112) 



Lühisvoolude termiline mõju 

• Kuumenemisel lühise korral on voolud väga suured, 

temperatuurid kõrged ja protsessi kestus lühike. 

• See on adiabaatiline protsess, sest 97...99 % 

eralduvast soojusest akumuleerub voolujuhis, mille 

temperatuur võib tõusta üle 300 kraadi. 

• Kuumenemise siirdeprotsessi on lühise puhul 

keeruline arvutada, sest nii materjali aktiivtakistus R kui 

ka erisoojusmahtuvus c sõltuvad temperatuurist. 

40(112) 



Kuumenemise siirdeprotsessi lühisel kujutab sirgjoon. 

τ 

τ 

l 

τ 

p 

t l 

t 

Kuumenemisprotsess lühisel 

41(112) 



• Kuna lühiseid esineb harva ja nende kestus on väga 

lühiajaline, on voolujuhi lubatav temperatuur lühisel 

2...4 korda kõrgem normaaltalitluses lubatust. 

• Kuumenemisprotsessi lühisel võib kirjeldada 

võrrandiga, mille järgi kogu eralduv soojusenergia 

akumuleerub voolujuhis ja läheb voolujuhi temperatuuri 

tõusuks. 

2 

I Rdt = cmdυ 

kus υ – juhtme temperatuur. 

, 

42(112) 



• Arvestades voolujuhi takistuse muutust temperatuuri 

tõustes saab eeltoodud võrrandi integreerimiseks 

mugaval kujul esitada järgmiselt 

t 

l 

l 

2 2 cγ 

dυ 

∫ I dt = s ∫ , 

ρ 1 + αυ 

0 

υ 

0 υ 

kus t l – lühise kestus, 

υ a – voolujuhi algtemperatuur, 

υ l – voolujuhi temperatuur lühise lõpus. 

a 

43(112) 



• Kasutades abitähiseid 

B = 

ja 

1 

a 

2 

t l 

∫ 

0 

I 

2 

dt 

l 

c dυ 

cγ 

αυl 

s 

ργ υ 2 

1 + 

= ∫ = ln 

1 + αυ ρ α 1 + αυ 

υ 

0 

a 

0 

a 

võime kuumenemisvõrrandi esitada kujul 

B = s 2 /α 2 , 

kus B – nn Joule integraal, a – voolujuhi kuumenemist 

iseloomustav tegur. 

44(112) 



• Temperatuuride piirväärtuste υ a ja υ l alusel või 

joonisel toodud kõverate järgi määratakse voolujuhi 

arvutuslik kuumenemistegur a arv , mille järgi 

kontrollitakse voolujuhi ristlõike sobivust lühise 

seisukohalt 

s ≥ a B. 

arv 

Materjali kuumenemisteguri α sõltuvus 

lubatud kuumenemise alg- ja 

lõpptemperatuurist lühisel 

1 - alumiiniumist voolujuht, 

2 - vasest voolujuht 

45(112) 



• Ligikaudselt võib voolujuhi ületemperatuuri lühise 

lõpus arvutada valemiga 

ρ 

τl 

= k 

t l τ 

γ c 

k j 2 

⋅ 

t + 

k 

0 

, 

Kus 

ρ k - kuuma voolujuhi eritakistus, 

k t - lisakadude tegur, 

j - voolutihedus, 

t l - lühise kestus, 

γ - voolujuhi materjali tihedus, 

c k - kuuma voolujuhi erisoojusmahtuvus, 

τ 0 - voolujuhi ületemperatuur lühise tekkel. 

46(112) 



Lühisvoolude elektrodünaamiline mõju 

• Kui paralleelvoolujuhte läbib vool, siis mõjub nende 

vahel elektrodünaamiline jõud (EDJ) 

l 3 l 3 

l 

i 

F F 

F F 

1 i 2 l 1 

i 1 i 2 l 2 

a 

a) b) 

Elektrodünaamilised jõud paralleelvoolujuhtide vahel 

a 

47(112) 



• Kui üks voolujuht on lõpmata pikk (näiteks l 

joonis a), siis 

l 

F = − 7 2 

10 i 1 i 2 

a , 

kus a - voolujuhtide vahekaugus. 

= l , l = ∞, 

1 2 

• Võrdse pikkusega paralleeljuhtide ( l 1 = l 2 = l ) puhul 

F 

= 10 

−7 

i i 

1 

2 

2l 

a 

1+ 

⎛ 

⎜ 

⎝ 

a 

l 

2 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

− 

a 

l 

48(112) 



• Jõud ebavõrdse pikkusega voolujuhtide puhul (joonis 

b): 

F 

l l 

1 2 

= 

1 

2 

( F + F − F ). 

l l 

1 1 

l l 

2 2 

l l 

3 3 

, 

kus 

F l l 1 1 - jõud pikkusega l 1 voolujuhtide vahel , 

F l l 2 2 - jõud pikkusega l 2 voolujuhtide vahel , 

F l l 3 3 - jõud pikkusega l 3 voolujuhtide vahel . 

• Eeltoodud valemid kehtivad ümar- ja torujuhtide kohta. 

49(112) 



• Ristkülikukujulise ristlõikega voolujuhtide puhul 

F =10 −7 

ii Ck 

1 2 k 

, 

kus C - kontuuritegur, mis arvestab juhtide omavahelist 

paiknemist ruumis ning nende mõõtmeid, 

k k - kujutegur mille suurus sõltub voolujuhtide ristlõike 

mõõtmetest ja omavahelisest kaugusest. 

See tähendab, et 

F ⁪ = F ○ k k . 

50(112) 



• Kujuteguri määramiseks on mugav kasutada 

vastavaid kõveraid 

k 1,2 

b 

h = oo 5,0 2,0 1,0 

1,1 

1,0 

0,9 

0,8 

0,7 

0,1 

0,6 

0,5 b 

h = 0,4 

0 

0,25 

0,5 

h 

b a 

l 

0,3 

0,2 

0,1 

a-b 

h+b 

0 

Kujuteguri k k sõltuvus voolujuhtide ristlõike mõõtmetest ja 

vahekaugusest 

51(112) 



• Vahelduvoolu korral muutub vool i tuntud 

seaduspärasuse järgi 

i = I 

m 

sinϖt 

• Samasuunaliste voolude puhul tõmbuvad 

paralleeljuhid jõuga 

. 

F 

≈ 

= 10 

−7 

ci 

2 

= 10 

−7 

cI 

2 

m 

sin 

2 

. 

2 

−7 

I 

m 

ϖt 

= 10 c 2 

2 

( 1− 

cos ϖt) 

52(112) 



• Kui tähistada EDJ maksimaalväärtus 

F m 

= cI 

−7 

2 

10 

m 

, 

saab jõu valemi esitada kujul 

F 

≈ 

= 

Fm 

2 − 

F 

m 

2 

cos 2ϖt 

. 

53(112) 



• Järeldus. Vahelduvvoolu korral koosneb 

elektrodünaamiline jõud kahest komponendist: 

- püsikomponendist 

F m 

2 ja 

- vahelduvkomponendist 

F m 

2 

cos2ϖt 

, mis muutub 

koosinus-seaduspärasuse järgi, kuid kahekordse 

sagedusega. 

• Summaarne jõud muutub vahemikus 0...F m märki 

muutmata. 

54(112) 



• Jõu keskväärtus on võrdeline vahelduvvoolu 

efektiivväärtuse ruuduga 

−7 

2 

F≈ kesk 

= 10 cI 

. 

• Arvutustes võetakse aluseks jõu maksimumväärtus 

kui ohtlikum 

F 

≈m 

= 

−7 

2 

−7 

10 cI 

m 

= 2 ⋅10 

cI 

2 

. 

• Ühefaasilise vahelduvvoolu korral on elektrodünaamilise 

jõu väärtus sama voolu (efektiiv-) väärtuse korral kaks 

korda suurem kui alalisvoolu puhul. 

55(112) 



F 

F 

F l max 

T 

π π 3 π 2 π 

2 2 

2T 

ω t 

t 

i 

i 

i l max 

t 

a) 

π 

2 

T 

π 

3 π 

2 

2 π 

ω t 

b 

) 

Elektrodünaamilised jõud ühefaasilise vahelduvvoolu korral 

a) püsitalitluses, b) lühise tekkel 

56(112) 



• Lühisel võib vahelduvvoolu korral tekkida löökvool, 

mille esimene amplituud ilmax võib ületada oluliselt 

väljakujunenud lühisvoolu amplituudiväärtust 

i k I k I 

l l m l m 

max = = 2 . 

Löögiteguri k l väärtus võetakse arvutustes tavaliselt k l = 1,8. 

• Voolujuhtide dünaamiline vastupidavus on määratud 

tingimusega 

i lmax ≤ i l lub . 

57(112) 



• Maksimaalne löögijõud, millele seade tuleb arvutada 

F 

−7 

−7 

l max 

= 10 cil 

max 

= 6,48⋅10 

cI 

2 

. 

• Seega võib lühisel tekkiv elektrodünaamiline jõud 

vahelduvvoolu korral olla kuni 6,48 korda suurem jõust, 

mis tekib sama suure alalisvoolu juures, sest alalisvoolu 

puhul löökvoolu ei teki. 

• Kolmefaasilistes seadmetes paiknevad voolujuhid 

sageli ühes tasapinnas, kus iga voolujuht on kahe 

ülejäänud faasijuhtme voolude tekitatud jõudude mõju 

all. 

58(112) 



0 

F F F 

1 2 3 

0,055cI m 

2 

π 

2 π 

0,87cI 

2 

m 

2 

0,87cI m 

3 π 

4 π 

0,805cI 2 m 

a 

0,055cI 

m 2 2 

0,805cI m 

a 

i 

1 2 3 

1 2 3 

i 

i 

Elektrodünaamilised jõud kolmefaasilises süsteemis 

59(112) 



• Faasile 1 mõjuvad faaside 2 ja 3 voolude poolt tekitatud 

jõud 

kusjuures 

F1 = F12 + F13 

, 

ja 

F 

12 

= 10 

−7 

cI 

2 

m 

⎛ 

sinϖt 

⋅sin⎜ϖt 

− 

⎝ 

2π 

⎞ 

⎟ 

3 ⎠ 

F 

13 

= 0,5 ⋅10 

−7 

cI 

2 

m 

⎛ 

sinϖt 

⋅sin⎜ϖt 

− 

⎝ 

4π 

⎞ 

⎟ 

3 ⎠ 

. 

60(112) 



• Püsiolukorras faasile 1 mõjuv maksimaalne tõukejõud 

ja maksimaalne tõmbejõud 

F tõuke 

cI 

−7 

2 

1 max 

= 0,805 

⋅10 

m 

F tõmbe 

cI 

−7 

2 

1 max 

= 0,055 

⋅10 

m 

⋅ 

Analoogiliselt 

F2 = F21 + F23 

. 

61(112) 



• Faasijuhtmele 2 mõjuvad maksimaalsed tõmbe- ja 

tõukejõud on võrdsed 

• 

F 

−7 

2 

2tõmbemax 

= F2 

tõukemax 

= 0,87 

⋅10 

cIm 

• See suurus võetaksegi tugevusarvutuste aluseks. 

. 

• Suurimad löökvoolud tekivad kolmefaasilistel 

lühistel ning seepärast tuleb arvutustes kasutada 

kontrollarvutustes just seda varianti. 

62(112) 



• Voolulatid paiknevad tihti tugiisolaatoritel. Sel juhul 

peab lühise tekkel olema tagatud, et EDJst tekitatud 

väändemoment M v ei ületaks isolaatorile lubatavat, s.o. 

M v = F l h ≤ M vlub 

F l 

h 

Voolulati isolaatorile mõjuv väändemoment 

63(112) 



Lühisvoolude piiramine 

• Võimsate toiteallikatega tööstuslikes 

elektrivõrkudes oleks vaja lühistel tekkivate suurte 

voolude termilisele ja dünaamilisele vastu pidavaid 

selliseid kommutatsiooniaparaate ja voolujuhte, 

millede paigaldamine tõstaks oluliselt 

elektrivarustussüsteemi maksumust. Eeltoodud 

põhjusel on vaja piirata lühisvoole elektrivõrkudes. 

• Piiratakse maksimaalselt lubatavat lühisvoolu või 

lühisvõimsust. Näiteks madalpingevõrkudes 

võetaske lühisvoolu perioodilise komponendi lubatavaks 

maksimaalväärtuseks 50 kA. 

64(112) 



• Põhilised lühisvoolude piiramise viisid on järgmised. 

1. Võrkude eraldamine üksteisest lahutatud 

sektsioonideks, mis viib lühisvoolude kahe- ja enamkordse 

vähenemiseni vahetult toiteallikate lähedal. Sektsiooni 

tarvitite toitekindluse tagamiseks võidakse kasutada ühe 

sektsiooni toiteallika avariilisel väljalülitumisel automaatselt 

toimivat sektsioonidevahelist sidet. 

2. Üleminek kõrgemale toitepingele toiteallikate sama 

võimsuse juures, mis nõuab toiteallikate ja elementide 

suuremat takistust ja seega vähenevad ka lühisvoolud. 

65(112) 



3.Voolu piiravate lülitusaparaatide kasutamine, mis 

välistavad lühisvoolu kasvamist löökvoolu 

maksimaalväärtuseni. 

50 kA lühisvooluvoolu piiramine 

kolmefaasilises 100-amprises kaitselülitis 

66(112) 



• Selliste aparaatide hulka kuulub enamus madal- ja 

kõrgepingelisi sulavkaitsmeid, aga ka osa kaitselüliteid. 

Sellise voolu piirava aparaadi poolt läbilastava voolu 

soojuslik impulss on nii väike, et ei nõuta selle seadme 

taga asuvate voolujuhtide ja aparaatide kontrolli 

soojuslikule vastupidavusele. 

4. Kõrgendatud reaktiiv- või aktiivtakistusega 

toiteallikate kasutamine. 

Sellisteks toiteallikateks on näiteks kõrgendatud 

lühispingega trafod, latt- ja õhuliinid, lattjuhtmed. See 

meetod on eriti efektiivne kõrgepingevõrkudes, kuna 

madalpingevõrkudes on lähisvoolu väärtus tihti määratud 

just aktiivtakistusega. 

67(112) 



4. Voolupiiravate reaktorite (piirikreaktorite) kasutamine. 

Reaktor paigutatakse toitealajaama jaotusseadmesse. 

Selline meetod on kõige efektiivsem pingetel 6 ja 10 kV, kuid 

mõnikord kasutatakse neid ka pingetel 20 ja 35 kV ja 

madalpingevõrkudes. 

68(112) 



Piirikreaktorid kujutavad endast 

ühefaasilist terassüdamikuta 

induktiivpooli, mille monoliitsed 

keerud on mehaanilise tugevuse 

saavutamiseks paigutatud 

betoonribidele. 

Piirikreaktori 

üldvaade 

Neid valmistatakse nimivooludele 

200 A kuni 4000 A suhtelise 

nimireaktiivtakistusega 3 kuni 12 %. 

69(112) 



• Väljaviikude arvu ja ühendusviisi järgi jagunevad 

piirikreaktorid üksik- ja kaksikreaktoriteks. 

• Üksikreaktorid paigaldatakse kas sektsioonide vahele 

(sektsioonireaktorid) või väljundliinidele (liinireaktorid). 

3 

1 

6 – 10 kV 

3 

2 

Piirikreaktorite kasutamine 

1- sektsioonireaktor, 2 – liinireaktor, 3 - kõrgepingelüliti 

70(112) 



• Kaksikreaktorit kasutatakse üheaegselt nii sektsioonide 

vahel kui ka ühises toiteliinis. 

Kaksikreaktori (a) ja –transformaatori (b) kasutamine 

lühisvoolu piiramiseks 

71(112) 



• Reaktorite valiku aluseks on nimipinge, nimivool ja 

lühisvoolu piiramiseks vajalik takistus. 

• Reaktorite taga paiknevad aparaadid ja juhid valitakse 

reaktori poolt läbilastava lühisvoolu järgi. 

• Reaktorite kasutamine tõstab tunduvalt jaotusseadmele 

vajalikku pindala, mahtu ja maksumust. 

• Reaktorite kasutamise puuduseks on tarbitava 

reaktiivvõimsuse ja pingekadude kasv, võrku lülitatavate 

mootorite käivitustingimuste halvenemine ja 

elektrivarustussüsteemi stabiilsese vähenemine. 

72(112) 



6. Võrgu sektsioneerimine kahe identse 

sekundaarmähisega toitetrafo kasutamisega (joonis b). 

Selline meetod võib koos piirikreaktoriga kombineerides 

osutuda üheks efektiivsemaks suurettevõtete 

kõrgepingevõrgu toitmisel suure võimsusega toitetrafodest 

(alates 25 MVA). 

7. Resonantsvoolupiirikute kasutamine. Selline seade 

koosneb reaktorist, kondensaatorpatareist ja kiiretoimelisest 

küllastusdrosselist. 

73(112) 



1 

2 

U 

3 

Resonantsvoolupiiriku skeem 

1- reaktor, 2 – kondensaatorpatarei, 3 - küllastusdrossel 

74(112) 



• Tavatalitluses on kondensaatorpatarei ja 

küllastusdrossel häälestatud resonantsile ning seadme 

kogutakistus on lähedane nullile. Lühise puhul võrdub 

seadme takistus drosseli takistusega, mis piirabki voolu 

kasvu. 

• Ühefaasilise lühise puhul võib osutuda vajalikuks 

jäigalt maandatud neutraaliga madalpingevõrkudes 

suurendada lühisvoolu, nt lühendada liinide pikkust, 

vähendada faas-neutraali ahela reaktiivtakistust, kasutada 

teiste juhitüüpide asemel kaabelliine. 

75(112) 



Siirdeprotsessid elektrivarustussüsteemis lühiajalistel 

toitekatkestustel 

• Tööstusettevõtete elektrivarustussüsteemides võivad 

toitekatkestustel tänu automaatse toitetaastamise 

kasutamisele aset leida lühiajalised toitekatkestused 

kestusega 0,5 kuni 5 s. 

• Tarvitite käitumine ja nende mõju süsteemile sõltub 

suuresti süsteemis sel ajal toimuvatest 

siirdeprotsessidest. 

76(112) 



• Suurima tarvitite grupi tööstusettevõttes moodustavad 

tavaliselt vahelduvvoolumootorid, mis toite katkemisel 

alustavad mahajooksu. 

• Mahajooks 1 kuni 10 4 kW võimsuse ja püsiva staatilise 

nimimomendi juures võib kesta 0,2 kuni 10 sekundit. 

Väiksema koormusmomendi puhul võib see aeg ulatuda 

kümnete minutiteni. 

• Peale mehaaniliste siirdeprotsesside (mootori 

pöörlemiskiiruse vähenemine) leiavad vahelduvvoolumootorites 

aset elektromagnetilised siirdeprotsessid, mille 

koondväljundiks on klemmipinge ja mootoriga ühendatud 

toiteliini pinge aeglane sumbumine). 

77(112) 



Vahelduvvoolumootori klemmipinge sumbumine pärast 

toitepinge katkemist 

∆U – hüppeline pingelangus mootori puistevälja 

ümberjagunemisest 

78(112) 



• Kogu võrgupinge sumbumine sõltub võrgu jõutarbijate 

(elektrimootorid) osakaalust, mootorite mahajooksu 

kiirusest, aga ka mootoritega paralleelselt lülitatud 

kondensaatorseadmete ja muude tarvitite olemasolust. 

• Protsess on seda keerulisem, mida erinevamad on 

mootorid oma võimsuse ja koormuse iseloomu poolest. 

• Kõigele lisaks toimub erinevate mootorite vahel 

energiavahetus, mistõttu usaldatavate andmete saamine 

protsessist on võimalik ainult katselisel teel. 

79(112) 



• Eeltoodust tingituna võib jääkpinge kahanemine 

võrgus kesta mõnest osast sekundist kuni 

mõnekümne sekundini, mis võib raskendada 

alapingekaitse realiseerimist. 

• Kui elektrivõrku on peale elektrimootorite 

ühendatud veel staatilised tarvitid (kuumutus-, 

elektrotehnoloogilised ja valgustusseadmed), 

kiireneb jääkpinge kahanemisprotsess oluliselt. 

• Kondensaatorpatareid vastupidi aeglustavad 

protsessi tänu mootorite omaergutuse toitele nende 

poolt. 

80(112) 



• Toitepinge taastumisel võib aset leida võrku 

ühendatud tarvitite isekäivitumine, mille lubatuse järgi 

jaotatakse tarvitid kolme gruppi. 

1. grupp. 

Tarvitid, millede isekäivitumine on lubamatu 

õnnetusjuhtumite, mehhanismide purunemise või 

tehnoloogilise protsessi rikkumise tõttu (enamus 

tööpinke, inimese poolt juhitavad tõstetranspordiseadmed, 

vooluliinide mehhanismid, paljud 

keevitusseadmed jms). 

81(112) 



2. grupp 

Tarvitid, millede kiire käivitumine ei ole nõutav nende 

teisejärgulise tähtsuse tõttu (mitmesugused abiseadmed 

ja -mehhanismid). 

3. grupp 

Vastutusrikkad tarvitid, millede puhul on lubatud 

lühiajaline toitekatkestus, kuid mis nõuavad kohest 

automaatset isekäivitumist toitepinge taastumisel 

(pumbad, ventilaatorid, kliimaseadmed, transportöörid, 

tehnoloogilised seadmed jms). 

82(112) 



• Isekäivituvad tarvitid võivad toitekatkestuse ajal jääda 

võrku lülitatuks või välja lülituda ning toite taastumisel 

automaatselt käivituda. Mõlemal juhul leiavad aset 

siiredeprotsessid, mis erinevad tavakäivitusest. 

• Isekäivitumise siirdeprotsesside iseloomu järgi 

jagunevad tarbijad mitmesse gruppi. 

Mittereguleeritavad madal- ja kõrgepingelised 

asünkroonmootorid on käivitatavad nimitoitepinge 

andmisega staatorimähisele. 

83(112) 



Protsesside iseloom sõltub sellest, millise määrani 

on pöörlemiskiirus langenud pinge taastumise 

hetkeks. Toitekatkestuse ajaks võib 

pöörlemiskiirus langeda alla kriitilise või jääda 

sellest kõrgemale. 

Esimesel juhul võib käivitusvoolu lugeda 

võrdseks nimikäivitusvooluga, siirdeprotsessi 

kestus aga sõltub jääkpöörlemiskiirusest. 

Toitekatkestusel üle 1s loetakse 

elektromagnetilised siirdeprotsessid täielikult 

lõppenuks ja mootor käivitus naga tavalisel 

käivitamisel. 

84(112) 



Teisel juhul, kui toitekatkestus on alla 1 s, 

võib keskmise ja suurema võimsusega 

mootorites (alates 50 kW) säiluda magnetväli 

olulisel määral. 

See võib viia löökvoolude ja momentide 

tekkeni, mis on harilikult pidurdava iseloomuga, 

kuna taastuv pinge ei ole faasis jääkpingega. 

Tulemuseks on suurem käivitusvool ja pikem 

käivitus. 

85(112) 



Asünkroonmootori isekäivitumise siirdeprotsess 

toitepinge taastumisel väikese taandatud inerts- ja 

koormusmomendi puhul 

1 – mootori pinge on toite taastumise hetkel faasis võrgupingega, 

2 - mootori pinge on toite taastumise hetkel vastasfaasis 

võrgupingega 

86(112) 



Mittereguleeritavad madal- ja kõrgepingelised 

sünkroonmootorid. 

• Sünkroonajameid iseloomustab suur võimsus ja suur 

mehaaniline ajakonstant, mistõttu nende kiirus 

toitekatkestuse järel langeb aeglaselt ja võib aset leida 

kaks olukorda. 

1) mootor jääb sünkronismi, 

2) mootor langeb sünkronismist välja. 

• Esimesel juhul ei toimu pinge taastumisel voolutõuget 

ja mootor jätkab pöörlemist. 

87(112) 



• Teisel juhul on vajalik mootori automaatne üleviimine 

sünkroniseerimise (käivituse) režiimi. 

Vahelduv- ja alalisvoolu türistorajamid viiakse tavaliselt 

automaatselt üle käivitusrežiimi. 

Suure soojusliku ajakonstandiga elektrotermilised 

seadmed. 

• Nende lubatav toitekatkestus on piisavalt pikk ja 

seepärast rakendatakse isekäivitumise kergemate 

tingimuste huvides ajalist viidet, mille jooksul teiste 

tarvitite siirdeprotsessid lõpevad. 

Automaatelektrikeevitusseadmete käivitusvoolu tõuge on 

suhteliselt väike ja seda ei pea arvestama. 

88(112) 



Hõõglampide elektromagnetilised siirdeprotsessid kulgevad 

nii kiiresti (alla 0,01 s), et nendega ei arvestata. 

Luminoroorlampide süttimisaeg on tunduvalt pikem (0,5 – 

5 s), kuid voolutõugetega taaskäivitumisel tuleb arvestada 

vaid valgustusseadme suure võimsuse puhul. 

Kõrgrõhu gaaslahenduslambid süttivad toitekatkestuse 

järel alles pärast täielikku mahajahtumist, mistõttu nende 

käivitus algab olulise viitega teiste tarvititega võrreldes. 

Kokkuvõtteks võib öelda, et toitepinge taastumisel tekkivate 

voolutõugete põhikomponendid on asünkroon- ja 

sünkroonmasinate käivitusvoolud. 

89(112) 



Elektrivarustuse töökindlus 

Põhimõisted 

• Töökindlus on toote (antud juhul 

elektrivarustussüsteemi) omadus täita ettenähtud 

ülesandeid, säilitades kasutusajal oma parameetrid 

ettenähtud (nõutavates) piires. 

• Töökindlus on kvaliteedi põhikomponente ja teda 

iseloomustavad eelkõige tõrketus, remonditavus ja 

säilivus. 

90(112) 



• Kvantitatiivselt iseloomustavad töökindlust 

tõenäosuslikud karakteristikud ja parameetrid nagu 

tõrketu töö tõenäosus, ressurss, tõrkesagedus ja - 

intensiivsus. 

• Töövõimelisus - objekti võime täita ettenähtud 

ülesannet etteantud parameetritele vastavalt. 

Töövõimelisuse kao põhjustab tõrge. 

• Korrasolek - objekti seisund, mis rahuldab mitte ainult 

põhilisi, vaid ka teisejärgulisi nõudeid. 

91(112) 



• Rikkisolek - objekti seisund, mil ta ei vasta kas või 

ainult üheainsale tehnilises dokumentatsioonis toodud 

nõudele. Eristatakse tõrget põhjustavat ja mittepõhjustavat 

rikkisolekut; esimesel juhul räägitakse 

objekti töövõimetusest. 

• Piirseisund - objekti seisund, mille juures tema edasine 

käit tuleb katkestada seoses tõrketus- või 

efektiivsusnõuete rikkumisega ning vajadusega objekti 

remontida. Piirseisundi tunnused nähakse ette tehnilises 

dokumentatsioonis. 

• Tõrge - sündmus, mille tagajärjel objekti töövõimelisus 

täielikult või osaliselt kaob. 

92(112) 



Tõrkeid liigitatakse 

tekkepõhjuse järgi 

- konstruktsiooniline (konstrueerimisnormide või -reeglite 

eiramine), 

- tehnoloogiline (valmistamis- või remondieeskirjade 

rikkumine), 

- ekspluatatsiooniline (kasutuseeskirjadest 

kõrvalekaldumine). 

tekkelaadi järgi 

- järsk ehk äkktõrge (purunemise tagajärjel), 

- aeglane ehk progresseeruv (kulumise, korrosiooni, 

vananemise vms. tagajärjel) 

93(112) 



ulatuse järgi 

- täielik tõrge, 

- osaline ehk mahetõrge 

seose järgi teiste tõrgetega 

- sõltumatu, 

- sõltuv 

kõrvaldatavuse järgi 

- mittekõrvaldatav ehk püsitõrge, 

- kõrvaldatav, 

- isekõrvalduv. 

kõrvaldatavuse keerukuse järgi 

- kergeltkõrvaldatav 

- raskeltkõrvaldatav 

94(112) 



• Tõrketus - objekti omadus säilitada teatavas 

ajavahemikus töövõimelisus. 

• Remonditavus - objekti kohandatus tõrgete ja vigastuste 

ennetamiseks, leidmiseks ja kõrvaldamiseks remondi teel. 

• Säilivus - objekti omadus pidevalt säilitada korrasolekut 

säilituse (laosoleku) ajal, transpordil ning pärast seda. 

• Töömaht - objekti töötamise maht (aeg). Objekt võib 

töötada pidevalt või vaheaegadega; viimasel juhul 

võetakse arvesse summaarne töömaht. 

95(112) 



o Töömahtu võib mõõta aja-, pikkus-, massi-, mahu-, 

pinna- jt. ühikutes (releedel lülituste arvus, autodel 

läbisõidukilomeetreis, pastapliiatsil joone pikkuses). 

Ajaühikuis mõõdetud töömahtu nimetatakse 

töövältuseks. 

• (Tehniline) ressurss — objekti töömaht kasutuselevõtu 

algusest kuni piirseisundi saabumiseni. 

• (Kasutus)iga — objekti kasutamise kalendrijärgne kestus 

kuni piirseisundi saabumiseni. 

96(112) 



• Objektid võivad olla 

• taastatavad (töövõime pärast tõrget taastatakse) 

• mittetaastatavad (enamasti lihtsad elemendid nagu 

transistor või veerelaager). 

Töökindluse põhivõrrand 

• Allugu katsetustele või jälgimisele ekspluatatsioonis N 

objekti mingi aja t kestel. Tõrkunud on sel ajal n objekti. 

• Suhteline tõrgete arv 

on tõrke tekkimise tõenäosuse statistiline hinnang (kus t võib 

97(112) 



olla nii töö aeg kui ka töö maht). 

• Kui N on küllalt suur, siis Q(t) iseloomustab tõrke 

tekkimise tõenäosust. 

• Tõrketu töö tõenäosus 

• Kuna tõrke tekkimine ja tõrketu töö on teineteist 

välistavad sündmused, siis nende tõenäosuste summa 

võrdub ühega: 

98(112) 



• Tõrke jaotumist ajas iseloomustab tõrkesagedus, mille 

hinnang on 

ja arvkarakteristik 

kus ∆n ja ∆Q(t) on vastavalt tõrkunud elementide arvu kasv 

ja tõrke tekkimise tõenäosus ajavahemikul ∆t. 

Tõrke tekkimise tõenäosus 

Kui t = ∞, siis Q(t) = 1. 

99(112) 



• Tõrketu töö tõenäosus 

• Tõrkeintensiivsus λ(t) on erinevalt tõrkesagedusest 

taandatud antud hetkel töökorras olevate elementide 

arvule: 

Et 

siis 

100(112) 



Võttes arvesse, et 

on , 

kust 

Seega 

101(112) 



• Töökindluse põhivõrrand: 

Graafiliselt 

Tõrketu töö (P) ja tõrke (Q) tõenäosus 

102(112) 



Mõningate elektrivarustussüsteemi elementide keskmiste 

tõrgete ja töövõimelisuse taastamisaja väärtused 

Elemendi nimetus Tõrgete arv aastas Töövõimelisuse 

taastamisaeg, h 

Lahklüliti 0,01 2 

Lühisti 0,02 10 

Madalpingeline kaitselüliti 0,05 4 

Kõrgepingeline sulavkaitse 0,1 2 

Madalpingeõhuliin (1 km pikkune) 0,02 5 

Sünkroongeneraator 1 100 

Madalpingeline asünkroonmootor 0,1 50 

Kõrgepingeline asünkroonmootor 0,1 160 

103(112) 



• Tabelis on toodud tõrgete keskmised väärtused. 

Tegelikud väärtused sõltuvad olulisel määral konkreetse 

elektrivarustuselemeni parameetritest. Näiteks kasvab 

pinget madaldava trafo tõrgete arv nimiprimaarpinge 

kasvamisel oluliselt. 

Pinget madaldava trafo tõrgete sõltuvus nimiprimaarpinge 

väärtusest 

104(112) 



• Elektrivarustussüsteemi elementide tüüpilisteks 

tõrkeks on voolujuhtide isolatsiooni riknemine, mis viib 

lühiseni ja selle elemendi automaatse väljalülitumiseni. 

Tõrgete hulka kuuluvad ka juhtmete ja teiste voolujuhtide 

katkemine, mitmesuguste seadmete osade purunemine, 

ülekuumenemine jt nähtused, mis viivad avariitalitluseni. 

• Pärast elektrivarustussüsteemi elemendi tõrget võib 

osutuda vajalikuks selle elemendi häälestamine, remont, 

ülevaatus, mahajahutamine normaaltemperatuurini, 

kaitseelementide vahetamine vms. 

105(112) 



• Elektrivarustussüsteem koosneb paljudest lülidest, 

milledest osa on teineteisest sõltuvad (ühe tõrge 

põhjustab ka ülejäänute töö katkemise), osa aga on 

vastastikku reserveeritavad. 

Teineteisest sõltuvate elementide puhul nende 

tõrgete tõenäosused liituvad, mille tõttu süsteemi tõrke 

tõenäosus kasvab. 

Vastastikku reserveeritavate elementide kasutamine 

tõstab töökindlust nii oluliselt, et selliste elementide arvu 

tõstetakse harva üle 2. 

106(112) 



• Tõrgete iseloomustus 

Nõuetekohase käidu puhul näeb tõrgete statistiline kõver 

välja nii: 

Tõrkeintensiivsuse muutumine 

ajast: 

I - sissetöötamisperioodi tõrked 

II - normaalse ekspluateerimise 

perioodi sirge 

III - tõrgete intensiivse tõusu 

perioodi kõver 

IV - ennetava remondi mõju 

iseloomustav kõver 

107(112) 



• Mistahes tõrkele eelneb tõrkuva elemendi 

vigastumisprotsess ehk kahjustus. Selle kulg võib olla 

prognoositav või mitteprognoositav. 

• Aeglasi e. progresseeruvaid tõrkeid põhjustavate 

protsesside - väsimuse, kulumise, korrosiooni ja 

vananemise - kulg on üldjuhul prognoositav. 

• Äkktõrkeid, näiteks pikselöögi kahjustusi, pole võimalik 

ette näha. Küll aga saab konkreetset tüüpi objektide 

kasutamisest või katsetamisest kogutud statistiliste 

andmete omamisel prognoosida nende tõrgete tekke 

tõenäosust. 

108(112) 



• Prognoositavad pole ka sissetöötamisperioodil (I) 

ilmnevad tõrked, mis sõltuvad projekteerimis-, ja 

valmistamisvigadest ja -puudustest, samuti varjatud 

defektidest põhjustatud äkktõrked. Tähtsaim abinõu on 

seadeldise sissetöötamine enne müümist või 

kasutuselevõttu. Puudused kõrvaldatakse, asendades 

defektsed detailid ja koostud töövõimelistega. 

• Kolmandal perioodil domineerivad tõrked, mida on 

põhjustanud vananemine, korrosioon, kulumine ja 

väsimus, on prognoositavad nende protsesside 

kulgemise seaduspärasuste tundmise korral. 

109(112) 



• Töökindlust aitab tõsta (kõver IV) kriitiliste detailide 

väljavahetamine ennetava remondi ajal. 

Tehniline diagnostika 

• Tõrgete avastamisel ja ennetamisel on oluline osa 

diagnostikal. Vajalikku teavet annavad mitmesugused 

mõõteriistad ja andurid. Diagnoosimise objekt võib olla 

tervikseade või mõni tema üksikosa. 

110(112) 



• Tehnilist seisukorda hinnatakse iseloomulike tunnuste 

ja parameetrite järgi, mida võib liigitada 

1) väljundparameetrid, mis vastavalt tehnilistele 

tingimustele määravad seadeldise töövõimelisuse. 

Jõumasinail võib kontrollida väljundvõimsust või 

kasutegurit, töömasinail tootlikkust ja/või kvaliteeti, trafol 

näiteks pinget. Nii saab andmeid töövõime kohta, kuid 

enamasti ei saa kindlaks teha kahjustuse liiki ega 

asukohta. 

2) kahjustused, mis on põhjustanud või võivad 

põhjustada tõrkeid. Liikuvatel detailidel on sellisteks 

kulumine, deformatsioon, korrodeerumisaste vms., mis 

võimaldavad hinnata tehnilist seisukorda ning olla 

diagnoosimisparameetriks. Enamasti järgneb kahjustuste 

kontroll eelmisele, väljundparameetrite kontrolli etapile. 

111(112) 



3)kaudsed tunnused, mille kontrollimine on eriti tõhus siis, 

kui väljundparameetreid on raske mõõta. Hea on, kui 

masinat saab tema töötamise ajal kontrollida pidevalt. 

Sellise uurimise nimi on seire ehk monitooring. 

Kontrollitavateks tunnusteks võivad olla akustilised 

signaalid (müra), nt. trafo õli temperatuurimuutused, 

mootorite laagrite määrdes leiduvate kulumisproduktide 

hulk, suurus ja koosseis jne. 

Kokkuvõttes tuleb rõhutada, et elektrivarustussüsteemi 

töökindlus on väga aktuaalne valdkond, milles tehakse 

palju uuringuid ja investeeringuid eesmärgiga 

vähendada ootamatutest toitekatkestustest tingitud 

majanduslikku kahju. 

112(112) 



7 ELEKTRI KVALITEET 


1(120) 

7. Elektri kvaliteet DK 


7.1 Elektri kvaliteedi mõiste 

• Tarbija olukorra tervikuna määrab elektrivarustuse 

kvaliteet, mis koosneb elektri kvaliteedist ja elektrienergia 

tarnimisega seotud teeninduse kvaliteedist . 

• Jaotusvõrk peab tagama elektrivarustuse kvaliteedi, mis 

jaguneb omakorda pinge kvaliteediks ja 

toitekatkestustega seotud elektrivarustuspidevuseks. 

• Tähelepanu vajab ka elektri tootmise kvaliteet. 


2(120) 

7. Elektri kvaliteet DK


Elektrivarustuse kvaliteet 


3(120) 



• Elektri kvaliteet mõjutab majanduslikult elektrisüsteemi, 

võrguettevõtete seadmete ja kõigi elektritarbijate tööd. 

• Tänapäeval on tööstuses tõusnud elektroonika ja 

automaatika osakaal, samuti infotehnoloogia tähtsus. 

Kõik elektroonikaseadmed on tundlikud toitepinge 

häirumisele, kuid on ka ise häiringute allikad. 

• Elektri kvaliteet on tihedalt seotud mõistetega nagu 

seadmete töökindlus, eluiga, kasutegur, stabiilsus, 

valeoperatsioonid, rikked jm. 

• Suur on pikkade katkestuste tõttu andmata ja saamata 

jäänud elektrienergia maksumus. 


4(120) 



• Liigpinged võivad nii tarbija kui ka võrguettevõtte 

elektriseadmeid rikkuda või täielikult hävitada. 

• Vaba elektriturg annab tarbijatele võimaluse 

elektrienergia tarnijat valida. Ühtlasi on tõusnud ka 

tarbijate huvi ja nõudmised elektri kvaliteedi vastu. 

• Elektri kvaliteediga tuleb arvestada elektrivõrgu 

majanduslikul plaanimisel. 


5(120) 



• Plaanimise eesmärk on minimeerida summaarseid 

kulusid 

F = K inv + K käit + K hool + K kat = min 

kus K inv – investeeringud 

K käit – käidukulud (kaod, personal, tagavarad) 

K hool – hoolduskulud 

K kat – katkestuskulud. 

• Elektri kvaliteedi probleemide lahendamine toimub 

järgmiste etappide kaupa: 

probleemi tuvastamine, 

probleemi iseloomustamine, 

võimalike lahenduste piiritlemine, 

lahenduste tehniline ja majanduslik hindamine. 


6(120) 



Ebakvaliteetsest elektrienergiast tingitud kahjud võivad 

olla küllaltki suured. Tabelis 7.1 on näidatud pingelohu 

rahaline mõju erinevatele ettevõtetele. 

Tabel. Hinnangulised rahalised kahjud pingelohu korral 

Tööstus Võimalik rahaline 

kahju (USD) 

Paberitööstus 30 000 

Keemiatööstus (plast, klaas 50 000 

jm) 

Autotööstus 75 000 

Krediitkaartide andmetöötlus 250 000 

Pooljuhtidetööstus 2 500 000 


7(120) 



Investeeringud pinge kvaliteedi tõstmisesse on eriti 

põhjendatud seal, kus tulemuseks on toodangu praak ja 

hävinemine. 

Suuri kulutusi kvaliteediprobleemide vältimiseks on 

enamikul juhtudel tarvis teha võrguettevõtjal. 

Vastastikune koostöö elektrivarustuse osapoolte vahel on 

igati soovitatav, kuna võrgu mõjutamine ühe tarbija poolt 

avaldab mõju ka teistele sama piirkonna tarbijatele. 


8(120) 



7.2 Elektri kvaliteedinäitajad 

Vahelduvvoolu elektriseadme normaalseks toimimiseks 

peab võrgusagedus olema lähedane nimisagedusele, 

toitepinge lähedane nimipingele, pinge siinuseline ja 

kolmefaasilise tarbija puhul ka sümmeetriline. 

Nii elektrivõrgu kui muude elektriseadmete häiretundlikkust 

ja häiringute tagasimõju hõlmab mõiste 

elektromagnetiline ühilduvus. 


9(120) 



Pinge kvaliteedinäitajateks on 

võrgusagedus 

pingetase ja aeglased pingemuutused 

pingelohud ja kiired pingemuutused 

lühiajalised toitekatkestused 

pikaajalised toitekatkestused 

võrgusageduslikud liigpinged 

transientliigpinged 

toitepinge asümmeetria 

kõrgemad harmoonikud 

vaheharmoonikud 

signaalpinged 

alaliskomponendid vahelduvvooluvõrkudes. 


10(120) 


Pinge 

Pikaajalised 

katkestused 

Flikker 


Olulisemad elektri kvaliteedi näitajad ja neid 

iseloomustavad omadused on joonisel . 

+10% 

100% 

-10% 

Pingelohk 

Aeglased pinge 

muutused 

< ✂ 10% < ✂10% 

1% 

Kiired pinge 

muutused 

Lühiajalised 

katkestused 

3min 


Võib normeerida ka sageduse kõikumist ∆f = f max − f min , s.o 

vahet suurima ja vähima sageduse väärtuse vahel 

kindlaksmääratud ajavahemikul, ning elektrilist aega 

kus t a – astronoomiline aeg 

f – talitlussagedus 

f n – nimisagedus. 

t 

e 

= 

1 

f 

n 

t a 

∫ 

0 

f 

dt 

a 

Tuleb tähele panna, et sagedus on sama kogu 

ühendsüsteemis. Vaid ajutiste saartalitluste ja varutoite 

kasutamise ajal võib sagedus olla määratud väiksemas 

ulatuses. Nendel juhtudel on standardi nõuded leebemad: 

50 Hz ± 2% (49…51 Hz) 95% nädalast 

50 Hz ± 15% (42,5…57,5 Hz) 100% ajast. 


13(120) 



7.2.2 Pingetase ja aeglased pingemuutused 

Aeglased pingemuutused on pinge efektiivväärtuse 

suurenemised või vähenemised, mida iseloomustatakse 

pinge kõrvalekaldega ehk pingehälbega 

U − U 

∆U = U − U ∆U = 

% 

n või n 100 

U 

Standardi kohaselt peab 95% toitepinge efektiivväärtuse 

10-minutilistest keskväärtustest olema normaaltingimustel, 

arvestamata rikkeid ja toitekatkestusi, igas nädalaintervallis 

vahemikus U n ± 10%. Kaugel asuvates piirkondades võib 

pinge erijuhtudel olla U n +10/–15%. Tarbijaid tuleb sellest 

teavitada. 

n 


14(120) 



Kui liitumispunktis on keskpinge, nõuab standard, et 

95% pinge 10-minutilistest keskväärtustest oleks 

U c ± 10%, kus U c on lepinguline pinge. 

Võib vaadelda ka pinge kõrg- ja normaalkvaliteeti. 

Madalpingevõrgus pingekvaliteedi 

kõrgtase, kui efektiivväärtuse 10-minutiline keskväärtus on 

220...240 V ja 10-minutiliste keskväärtuste keskväärtus 

225...235 V 

normaaltase, kui efektiivväärtuse 10-minutiline 

keskväärtus on 207...244 V 

standardtase, kui 95% efektiivväärtuse 10-minutilistest 

keskväärtustest on 207...253 V ja 10-minutiliste 

keskväärtuste keskväärtus alati 195,5...253 V. 


15(120) 



Keskpingevõrgus on 

kõrgtase, kui efektiivväärtuse 10-minutiline keskväärtus on 

U C ± 4% ja 10-minutiliste keskväärtuste keskväärtus U C ± 

2,5% 

normaaltase, kui efektiivväärtuse 10-minutiline 

keskväärtus on U C ± 10% 

standardtase, kui 95% efektiivväärtuse 10-minutilistest 

keskväärtustest on U C ± 10%. 

7.2.3 Pinge asümmeetria 

Pinge asümmeetria on mitmefaasilise võrgu seisund, 

mille puhul faasipingete efektiivväärtused või 

faasidevahelised nihkenurgad pole võrdsed. 


16(120) 



Asümmeetriat iseloomustavaks näitajaks on pinge 

vastujärgnevus- ja pärijärgnevuskomponendi suhe – 

asümmeetriategur 

U 

k a = 

U 

2 

1 

Asümmeetriateguri võib arvutada ka faasidevaheliste 

pingete kaudu 

k a 

= 

1 − 

1 + 

3 − 6β 

3 − 6β 

β = 

100 

% 

, kus 2 2 2 

( ) 2 

Normaaltalitlusel ei tohi vastujärgnevuskomponendi 

efektiivväärtuse 10-minutiline keskväärtus madal- ja 

keskpingel ületada 2% pärijärgnevuskomponendist 

iganädalastel mõõtmistel 95% juhtudest. 

U 

U 

4 

12 

12 

+ U 

+ U 

4 

23 

23 

+ U 

+ U 

4 

31 

31 


17(120) 



Mõnes piirkonnas võib 3-faasilises liitumispunktis 

asümmeetria olla kuni 3%. 

Kui vaadelda ka kvaliteedi kõrg- ja normaaltaset, siis on 

nädalas 

kõrgtase, kui kõik k a ≤ 1% 

normaaltase, kui kõik k a ≤ 1,5% 

standardtase, kui 95% ajast k a ≤ 2%. 

Vastujärgnevuskomponent häirib tarvitite, eriti mootorite 

talitlust. 

Nulljärgnevuskomponent tekitab neutraalinihke – 

pingetõusu keskpingevõrkude faasijuhtmete ja maa vahel, 


18(120) 



lisakoormuse isolatsioonile ja pingetrafode magnetahelatele. 

Nulljärgnevuskomponenti pole seni normeeritud. 

7.2.4 Kiired pingemuutused 

Kiired pingemuutused ehk pinge kõikumine on 

järjestikuliste pingemuutuste kogum või pingekõvera 

mähisjoone tuiklemine. Pinge kõikumist hinnatakse pinge 

muutumise ulatusega 

(U 

max 

U 

min 

) 

δU = U max 

−U δU = 

− 100% 

min või 

U 

n 

Kiireid pingemuutusi põhjustavad peamiselt koormuse 


19(120) 



muutused tarbijapaigaldistes või lülitused võrgus. 

Normaaltingimustel ei ületa madalpingemuutused 

tavaliselt 5% nimipingest, kuid teatud tingimustel võivad 

need mõnel korral päevas olla kuni 10%. 

Keskpingele on need piirväärtused vastavalt 4% ja 6%. 

Lühiajalist pingemuutust, mille puhul toitepinge on 

väiksem kui 90% nimipingest, loetakse pingelohuks. Kui 

pingemuutused on perioodilised, siis on lubatud muutuste 

ulatus väiksem. 


20(120) 



10 

Pinge suhteline muutus % 

1 

0,1 

0,01 

0,1 1 10 100 1000 10000 

Muutusi minutis tk 

Pinge suurim lubatud muutumisulatus sõltuvalt 

muutuste sagedusest 


21(120) 



Suurim pingekõikumistega seotud probleem on värelus 

(flikker). Värelus on nägemisaistingu ebaühtlus, mis on 

tingitud valguse kõikuvast heledusest või muutlikust 

spektraaljaotusest. 

Pinge efektiivväärtuse võnkumise sageduseks on 

väreluse korral 1…25(30) Hz. Värelusel on pinge 

efektiivväärtus enamjaolt 0,9…1,1 nimipingest. 

Kõige häirivamaks loetakse võnkumise sagedust 

8…10 Hz. Väreluse toime on subjektiivne ja võib muutuda 

olenevalt tajumistingimustest ja ajast. 


22(120) 



Normaalselt peab valgusallikate väreluse kestevtugevus 

95% ajast olema P 

lt 

≤ 1. 

Väreluse kestevtugevus P 

lt leitakse kahe tunni jooksul 

kaheteistkümnes 10-minutilises ajavahemikus mõõdetud 

väreluse lühiajalise tugevuse P 

st põhjal valemiga 

P 

lt 

P 

12 3 

3 

st 

= ∑ 

i= 

1 12 . 


23(120) 



129800 

129600 

129400 

Pinge, V 

129200 

129000 

128800 

128600 

0 2 4 6 8 

Aeg, s 

Kaarahju tööst põhjustatud pinge 

fluktuatsioonid 

10 

Võimalikku värelust põhjustava pinge lainekuju on joonisel 

7.4. 


24(120) 



Pingelohk on toitepinge järsk langus lühikeseks ajaks 

tasemeni 90% kuni 1% nimipingest. 

Pingelohke iseloomustatakse nende kestusega ∆ T ja 

sügavusega ∆ U . Pingelohu kestus on tavaliselt 10 ms 

(poolperiood) kuni 1 min. Pingelohu sügavus on 

nimipinge ja pingelohu ajal esineva vähima pinge 

efektiivväärtuste vahe. 

Kui pinge väärtus langeb alla 1%, loetakse seda 

toitekatkestuseks. 

Kolmefaasilises süsteemis lähtutakse faasist, kus 

pingelohk on suurim. 


25(120) 



1 

Pinge U N 

0.5 

0 

-0.5 

 

a) 

Pinge % 

-1 

110 

100 

90 

70 

Aeg ms 

∆T = 140 ms 

kestus 

∆U = 30% 

sügavus 

U 

ulatus 

10 

0 

b) 0 50 100 150 200 250 

Aeg ms 

Pinge hetk- (a) ja efektiivväärtused (b) pingelohu 

korral 

300 


26(120) 



Pingelohku iseloomustavad omadused on 

ulatus – säilinud pinge efektiivväärtus mingis punktis, 

sügavus – pinge efektiivväärtuse erinevus 

nimiefektiivväärtusest, 

kestus – aeg, mille kestel on pinge efektiivväärtus alla 

90% pinge nimiefektiivväärtusest, 

faasinurga muutumine (faasinihe) – pinge nulli läbimise 

nihe 

koht pingelainel, kus toimub pinge vähenemine ja 

taastumine – mõõdetakse, kui pinge faasinurka, mille 

juures pinge tegelikult väheneb või taastub 

asümmeetria pinge vähenemisel kolmes faasis. 


27(120) 



Pingelohud tekivad riketest tarbijapaigaldistes või 

jaotusvõrgus ja on juhuslikud. 

Pingelohu kestus on tavaliselt määratud releekaitse 

toimega. 

Pingelohu sügavusele avaldavad mõju 

asünkroonmootorid ja kondensaatorpatareid. 

Kolmefaasilise pinge efektiivväärtuse muutused 

ühefaasilise maaühenduse ning sellele järgneva 

väljalülituse ja eduka taaslülituse korral on joonisel 7.6. 


28(120) 



10 

8 

Pinge kV 

6 

4 

2 

0 

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 

Aeg s 

Kolmefaasilise pinge efektiivväärtuste muutumine 

ühefaasilise maaühenduse, fiidri väljalülitumise ja eduka 

taaslülituse korral 


29(120) 



Pingelohkude hulk ühe aasta jooksul võib ulatuda 

mõnekümne tuhandeni. 

Enamiku pingelohkude kestus on väiksem kui 1 s ja 

nende suhteline sügavus alla 60%, kuid võib esineda ka 

kestvamaid ja sügavamaid pingelohke. 

110/20 kV 

Latt A 

Rike 

Latt A 

Pinge normaaltase U N 

Lati A ja tervete 

fiidrite pinge 

Rikkis fiider 

Rikkekoht 

Kaugus 

latist A 

Keskpingevõrgu pingetase kolmefaasilise lühise ajal 

Pinge V 


30(120) 



Lühise ajal lattidel A esinev pinge U F sõltub ennekõike 

lühistatud liinilõigu takistusest Z L ja lühisetakistusest Z F . 

Teatud mõju on ka süsteemi takistusel Z Q ja trafo takistusel 

Z T . 

Kui eeldada, et lattidel oli enne lühist nimipinge U n , siis 

kus I k on lühisvool. 

Z L + Z F 

U F = 

U n = ( Z L + Z F ) I 

Z + Z + Z + Z 

Q 

T 

L 

F 

k 

Pingelohke fikseerivad uuemat tüüpi kvaliteedimõõturid.. 


31(120) 



7.2.5 Liigpinged 

Liigpinged on võrgusageduslikud või transientliigpinged. 

Võrgusageduslik liigpinge on suhteliselt pika kestusega 

liigpinge faasijuhtmete või faasijuhtme ja maa vahel. See 

tekib tavaliselt lülitustoimingute või rikete tagajärjel. 

Tüüpilised võrgusageduslike liigpingete põhjused on 

ühefaasilise maalühise puhul pinge tõus tervetes 

faasides, 

pinge tõus ferroresonantsi tõttu, kus resonantsi 

põhjustab lähestikku asuvate elektriaparaatide 

mahtuvus ja küllastuva magnetahela induktiivsus, 


32(120) 



PEN-juhtme katkemine madalpingevõrgus 

asümmeetri-lise koormuse korral, 

trafo astmelüliti või inverteri regulaatori rikked, 

reaktiivvõimsuse ülekompenseerimine. 

Standardi EVS-EN 50160 järgi ei ole võrgusageduslike 

liigpingete väärtus faasijuhi ja maa vahel madalpingel 

tavaliselt üle 1,5 kV. 

Keskpingel ei ületa liigpinge 1,7 U n , kui neutraal on 

maandatud jäigalt või üle takisti. Isoleeritud või 

resonantsmaandatud neutraaliga võrkudes ei ületa 

liigpinge tavaliselt 2,0 U n . 


33(120) 



Tähelepanu tuleb pöörata ka pingetõusudele. 

Pingetõusuna mõistetakse pinge efektiivväärtuse 

suurenemist 1,1…1,8 kordse nimipingeni kestusega 

0,5 perioodi (10 ms) kuni 1 minut. 

Nii nagu pingelohud on ka pingetõusud peamiselt 

põhjustatud võrgus esinevatest riketest, kuid 

erinevalt pingelohkudest ei ole pingetõusud nii 

sagedased. 


34(120) 



Suuri võrgusageduslikke liigpingeid põhjustab 

ferroresonants, milles osalevad mahtuvus ja 

küllastuva magnetahela induktiivsus. 

Erinevalt lineaarsest resonantsist, mis põhjustab kõrgeid 

sinusoidaalseid pingeid ja voole, tekitab ferroresonants 

kaootilise lainekujuga ja tasemega pingeid ja voole. 

Tavaliselt leiab ferroresonants aset tühijooksuolukorras 

trafo ja teatud pikkusega kaabli talitluses. 

Ferroresonantsi esinemise tõenäosus sõltub veel 

maandamata trafo primaarmähise lülitusgrupist 


35(120) 



(kolmnurka ühendatud primaarmähisel võib 

ferroresonants esineda küllaltki lühikese kaabli korral), 

süsteemi tugevusest (süsteemi madal lühisvõimus 

suurendab resonantsi tõenäosust), kolmefaasilistes 

võrkudes kasutatavatest ühefaasilistest 

lülitusseadmetest jm. 

Ferroresonants põhjustab seadmete kuumenemist, 

kõrgeid pingeid ja liigpingepiirikute rikkeid, 

flikkereid jm. 

Ferroresonantsi iseloomulikuks omaduseks on 

trafodest lähtuv eriline heli. Kontrollitud ferroresonantsi 

saab ära kasutada elektri kvaliteedi tõstmiseks. 


36(120) 



600 

400 

Pinge, kV 

200 

0 

-200 

-400 

-600 

0 200 400 600 800 

Aeg, s 

1000 

Tühijooksus trafo ferroresonantsist tingitud 

madalsageduslik liigpinge 

Transientliigpinge on võnkuv või mittevõnkuv 

liigpinge, mis on tugevalt sumbuv ning kestab mõne 

millisekundi või vähem. 


37(120) 



Mittevõnkuvaid transiente iseloomustatakse nende 

frondi tõusu ja sumbumise ajaga. Näiteks mõistetakse 

1,2/50 µs 2000 voldise impulsstransiendi all impulssi, mis 

saavutab 2000 V amplituudväärtuse 1,2 µs jooksul ning 

seejärel sumbub pooleni amplituudväärtusest 50 µs 

jooksul. 

Impulsstransiendi polaarsus on kas positiivne või 

negatiivne. Enam levinud impulsstransientliigpingete 

tekitajaks on äike. 

Madalpingel ei ole transientliigpinge tippväärtus harilikult 

üle 6 kV. 


38(120) 



Välgu indutseeritud liigpinge on suurema 

tippväärtusega, kuid väiksema energiasisaldusega, 

mistõttu on enamasti ka ohutum kui pikema kestusega 

lülitusliigpinge. 

Sageduse järgi klassifitseeritakse võnkuvaid transiente 

kõrg-, kesk- ja madalsageduslikeks. 


39(120) 



0 

2 

Vool kA 

-5 

-10 

-15 

-20 

Pinge U N 

1 

0 

-1 

-25 

-2 

0 60 120 0 5 10 15 

a) Aeg s 

b) 

Aeg ms 

Pikselöögist põhjustatud vooluimpulss (a) ja jaotustrafo 

väljalülitamisest põhjustatud pinge siirdeprotsess (b) 


40(120) 



Kõrgsageduslikeks loetakse transiente, mille 

võnkesagedus on 500 kHz või enam ning mille tüüpilist 

kestust saab mõõta mikrosekundites. Sellised transiendid 

tekivad näiteks koormuste lülitamisel. 

Keskmise sagedusega on transiendid sagedusega 

5…500 kHz ja kestusega kümneid mikrosekundeid. Siia 

kuuluvad kondensaatorpatareide ja kaablite lülitamisest 

põhjustatud transiendid ning ka impulsstransientidest 

tingitud võnkuvad transiendid. 

Madalsageduslikeks loetakse transiente, mille sagedus 

on väiksem kui 5 kHz ning kestus 0,3…50 ms. 


41(120) 



Selliseid transiente, põhjuseks näiteks kondensaatorpatarei 

pingestamine, võib kohata kesk- ja 

madalpingevõrkudes, kus tekkivad pingetransiendid 

sagedusega 300…900 Hz, mille amplituudväärtus on kuni 

2,0 U n ning kestus 0,5…3 perioodi (10…60 ms). 

2.0 

1.5 

1.0 

Pinge, U N 

0.5 

0.0 

-0.5 

-1.0 

-1.5 

0 20 40 60 80 

Aeg, s 

Kondensaatorpatarei pingestamisest tingitud 

madalsageduslik võnkuv transient 35 kV 

100 


42(120) 



Jaotusvõrkudes esineb ka võnkuvaid transiente, mille 

sagedus on alla 300 Hz. Need transiendid on põhiliselt 

seotud ferroresonantsiga ja trafode pingestamisega. 

7.2.6 Harmoonikud 

Enamasti eeldatakse, et elektrivõrgu pinge ja vool on 

siinuselise lainekujuga. Tihti esineb ka moonutatud 

kujuga perioodilist lainet. 

Moonutused on seletatavad kõrgemate 

harmoonikutega, mida põhjustavad mittelineaarsed 

elektritarvitid. 


43(120) 



Viimasel ajal on harmoonikute probleem tõusnud esile 

jõuelektroonikal põhinevate seadmete leviku tõttu, mis 

koosnevad erineva sagedusega siinuseliselt 

muutuvatest komponentidest. 

Komponentidel on neile iseloomulik amplituud U h , 

sagedus f h = hω0 

/ 2π 

ja faasinurk ψ h . Põhikomponendi 

sagedus elektrivarustuses on f 1 = ω0 

/ 2π 

= 50 Hz. 

Elektriliste suuruste käsitlemisel nimetatakse vaadeldud 

komponente põhi- ja kõrgemateks harmoonikuteks. 

Erandjuhtudel esinevad ka vahe- ehk interharmoonikud 

ja alaliskomponent. 


44(120) 



on näide moonutatud lainekujust, kus põhiharmooniku 

kõrval on lisaks kolm kõrgemat harmoonikut paaritu 

järjekorranumbriga h = 3, 5 ja 11. 

Amplituud 

Aeg 

Resulteeruv laine 

Põhikomponent 

3 harmoonik 

5 harmoonik 

11 harmoonik 

Moonutatud lainekuju näide 


45(120) 



Moonutatud lainekujuga voolu või pinget võib niisiis 

vaadelda koosnevana suurest arvust harmoonikutest. 

Praktiliselt piirdub vaadeldav harmoonikute arv h max = 

25…50. 

Ühiselt võib harmoonikuid kujutada spektrina. Enamasti 

on selline spekter diskreetne ja sisaldab vaid paarituid 

harmoonikuid. Vaheharmoonikute esinemise korral võib 

spekter olla ka pidev. 


46(120) 



0.4 

0.2 

Vool A 

0.0 

-0.2 

a) 

-0.4 

Aeg 

b) 

Vool A 

0.07 

0.06 

0.05 

0.04 

0.03 

0.02 

0.01 

0.00 

0 600 

Sagedus Hz 

1200 1800 

Luminofoorlampide voolu kuju (a) ja harmoonikute 

spekter (b) 


47(120) 



Kõrgemaid harmoonikuid võib hinnata ühiselt 

harmoonmoonutusteguriga (total harmonic distortion 

factor, THD Factor), mis arvutatakse valemiga 

THD = 

40 

∑ 

h= 

2 

THD-d kasutatakse enamasti kirjeldamaks pinge 

moonutusi. Kuna pinge põhikomponent muutub ainult 

paari protsendi ulatuses, siis on THD peaaegu alati 

tähenduslik arv. Joonisel 7.13 on elamupiirkonna 

jaotusalajaama pinge THD muutumine ühe nädala jooksul. 

(U 

U 

1 

h 

) 

2 


48(120) 



4% 

3% 

U THD 

2% 

1% 

0% 

E T K N R L P 

THD muutumine ühe nädala jooksul 


49(120) 



Voolu moonutuste kujutamine THD väärtustega on tihti 

eksitav. Väikse voolu korral võib harmoonikute suhteline 

osakaal voolus ja seega ka THD olla kõrge, kuid ohtlikku 

mõju elektrivarustusele see ei avalda. 

Voolu harmoonikute peegeldamiseks on otstarbekam 

kasutada nõudlusmoonutustegurit (total demand 

distortion, TDD), mille korral kasutatakse uuritava juhtumi 

põhikomponendi asemel voolu maksimaalset väärtust I max 

TDD = 

h 

max 

∑ 

h= 

2 

I 

I 

max 

2 

h 


50(120) 



Põhilised mittelineaarsed koormused on 

jõuelektroonikat kasutavad ja elektrilahendusel rajanevad 

tööstuskoormused: juhitavad ajamid, alaldid, inverterid, 

kaarahjud, keevitusseadmed, lahenduslambid jm. 

Mittelineaarseteks koormusteks on ka sellised kodu- ja 

kontoritarvitid nagu televiisorid, mikrolaine- ja 

induktsioonahjud, arvutid, printerid, kopeermasinad jt. 

Tänapäeva modernsetes tööstusettevõtetes on 

mitmesuguseid mittelineaarseid koormusi, mis võivad 

põhjustada küllaltki suuri voolu moonutusi. Joonisel on läbi 

kolmefaasilise muunduri toidetava reguleeritava ajami 

(adjustable speed drive, ASD) põhjustatud voolu 

moonutused ja nende harmoonikute spekter. 


51(120) 



200 

100 

Vool A 

0 

-100 

a) 

-200 

Aeg 

b) 

Vool A 

0.07 

0.06 

0.05 

0.04 

0.03 

0.02 

0.01 

0.00 

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 

Sagedus Hz 

1600 1800 2000 

Läbi muunduri toidetava ajami voolu kuju (a) ja 

harmoonikute spekter (b) 


52(120) 



Harmoonikuid tekitavad ka küllastuvad seadmed nagu 

trafod ja muud elektromagnetilised seadmed, mil on 

terassüdamik. Nendes seadmetes põhjustab harmoonikuid 

raua magneetimiskõvera mittelineaarsus. 

 

Harmoonikute korral koosneb moonutatud laine mitmest 

erineva amplituudiga siinuselisest komponendist, 

mistõttu pinge ja voolu efektiivväärtused avalduvad 

seostega 

h 

2 

max⎛ 

1 ⎞ 1 2 2 2 

U = ∑⎜ 

U h ⎟ = U1 

+ U 2 + U3 

+ ... + U 

h= 

1⎝ 

2 ⎠ 2 

h 

2 

max⎛ 

1 ⎞ 1 2 2 2 

I = ∑⎜ 

I h ⎟ = I1 

+ I 2 + I 3 + ... + I 

h= 

1⎝ 

2 ⎠ 2 

2 

h 

2 

h 

max 

max 


53(120) 



Muutuvad ka aktiiv-, reaktiiv- ja näivvõimsuse avaldised. 

P = U1I1 

cosϕ1 

Q = ∑ U h I h sinϕ 

h 

h 

Näivvõimsuse saamiseks tuleb sisse tuua moonutatud 

võimsuse D mõiste. Moonutatud võimsus tähistab kõiki 

voolu ja pinge ristkorrutisi erinevatel sagedustel, mis ei 

anna tulemiks keskmist võimsust 

2 

S = P + Q + 

2 

D 

2 


54(120) 



Harmoonikute juures tuleb tähelepanu pöörata ka 

faasijärgnevusele. 

harmoonikud numbritega h = 1, 7, 13,… – pärijärgnevus 

harmoonikud numbritega h = 5, 11, 17,… – vastujärgnevus 

kolmandad harmoonikud h = 3, 9, 15,… – nulljärgnevus. 

Harmoonikute levimisele võrgus avaldab mõju võrgu 

impedants. 

Harmoonikute levikut võivad oluliselt suurendada 

resonantsnähtused, mis sõltuvad kondensaatorpatareide 

olemasolust ja aktiivkoormuse osakaalust. 


55(120) 



Pingeallikas 

E 

Z 

Teised koormused 

U = E - ZI 

I 

Harmoonikute 

generaator 

Mittelineaarse koormuse mõju toitepingele 


56(120) 



Elektrivõrgu induktiivtakistus on lineaarses sõltuvuses 

sagedusest, mistõttu h-nda harmooniku korral on 

reaktiivtakistus 

X 

Lh 

= 2πf 

Aktiivtakistuse võib lugeda samaks kuni üheksanda 

harmoonikuni. Kõrgemate sageduste korral tuleb esile 

pinnaefekti mõju ning liinide ja kaablite aktiivtakistus on 

ligikaudu võrdeline ruutjuurega sagedusest. 

h 

L 

Kondensaatorpatareide reaktants on sagedusega 

pöördvõrdeline 

1 

X Ch = 

f C 

2π 

h 


57(120) 



Ahelal, mis sisaldab nii mahtuvuslikke kui ka 

induktiivseid komponente, on üks või mitu 

resonantssagedust, mille puhul induktiivne ja mahtuvuslik 

takistus on võrdsed 

1 1 

f r = 

2π 

LC 

Juhul kui mingi harmooniku sagedus võrdub 

resonantssagedusega, võivad sellel sagedusel järsult 

tõusta pinge ja voolu väärtused. 


58(120) 



- harmoonikute allikas 

Võimaliku paralleelresonantsi probleemiga 

elektrivõrk 

Harmoonikute resonantsi kujunemist iseloomustab 

võrgu sageduskarakteristik, mis kujutab näivtakistuse 

sõltuvust harmooniku järjekorranumbrist või vastavast 

sagedusest. 


59(120) 



Z h 

50 

40 

30 

20 

10 

50% 

30% 

kVAr KP 

kVA T 

= 10% 

Kondensaatorpatareita 

0 

1 5 9 13 17 21 25 

Harmoonik 

Sageduskarakteristiku muutus kondensaatorpatarei ja 

trafo võimsuse suhte muutumisel 


60(120) 



Elektrivõrgus esineb ka jadaresonantsi, mis tekib, kui 

kondensaatorpatarei mahtuvus ja trafo või liini 

induktiivsus paistavad harmoonikute allikatele LCjadaahelana. 

- harmoonikute allikas 

Võimaliku jadaresonantsi probleemiga elektrivõrk 


61(120) 



Tähelepanu tuleb pöörata vaheharmoonikutele, mille 

sagedus pole põhiharmooniku suhtes täisarvkordne. 

Vaheharmoonikuid põhjustavad sagedusmuundurid, 

tsüklokonverterid, induktsioonahjud, keevitusseadmed 

jm. Vaheharmoonikud võivad tekitada elektrivõrgus küllaltki 

tugeva resonantsi, kui vaheharmoonikute sagedus ühtib 

võrgu resonantssagedusega. 

Vaheharmoonikud põhjustavad ka värelust ning häireid 

madalasageduslikes kaugjuhtimissüsteemides. 


62(120) 



Vahelduvvooluvõrgus võib esineda ka alaliskomponent 

tingituna geomagnetilistest häiringutest või muundurite 

asümmeetriast. 

Normaaltingimustel ei tohi kõrgemate harmoonikute 

pinge efektiivväärtuse 10-minutiline keskväärtus ületada 

tabelis toodud väärtusi. 

Kõrgemaid harmoonikuid üle 25. järku, samuti 

vaheharmoonikuid ei normeerita. Üksikute kõrgemate 

harmoonikute pinge suuremaid väärtusi võib põhjustada 

resonants. 

Harmoonmoonutusteguri väärtus ei tohi ületada 8%. 


63(120) 



Tabel. Kõrgemate harmoonikute pinge lubatud väärtused 

nimipinge suhtes 

Paaritud harmoonikud 

3-ga jagumatud 3-ga jaguvad 

Suhteline 

Suhteline 

Järk h pinge U h % Järk h pinge 

% 

U h 

Paarisharmoonikud 

Järk h 

5 6,0 3 5,0 2 2,0 

7 5,0 9 1,5 4 1,0 

11 3,5 15 0,5 6...24 0,5 

13 3,0 21 0,5 

17 2,0 

19 1,5 

23 1,5 

25 1,5 

Suhteline 

pinge 

% 

U h 


64(120) 



Võib vaadelda ka kvaliteedi kõrg- ja normaaltaset: 

kõrgtase – harmoonmoonutustegur THD ≤ 3% 

normaaltase – kõik U h väärtused on tabeli 9.2 kohased ja 

THD ≤ 6% 

standardtase – 95% ajast on U h väärtused tabeli kohased 

ja THD ≤ 8%. 

7.2.7 Signaalpinged 

Pinge lainekuju häirivad harmoonikute kõrval ka 

toitepingele pealdatud signaalpinged teabe 

edastamiseks elektrivarustusvõrgus ja 

tarbijapaigaldises. 


65(120) 



Eestis on kasutusel sel põhimõttel toimivaid 

elektriarvestite kauglugemissüsteeme. 

Jaotusvõrgus eristatakse kolme liiki pealdatud 

signaalpingeid: 

- madalsageduslikud kaugjuhtimissignaalid sagedusega 

110…3000 Hz, 

- kandesagedussignaalid sagedusega 3…148,5 kHz ja 

- võrgu tähistussignaalid (pingekõvera valitud punktile 

lisatud lühiajalised transiendid). 


66(120) 



Normatiivide kohaselt ei tohi signaalpinge 3-sekundiline 

keskmine 99% kestel ööpäevast ületada joonisel näidatud 

piire. 

10 

Signaalpinge % 

1 

0.1 1 10 100 

Sagedus kHz 

Madalpingevõrkude lubatav suhteline signaalpinge 

protsentides nimipinge suhtes sõltuvalt sagedusest 


67(120) 



Tarbijapaigaldiste toitevõrgus võib kasutada 

kandesignaale sagedusega 95...148,5 kHz. 

Signaalide edastamine tarbijate vahel ei ole lubatud. 

7.3 Toitekatkestused 

Tarbija seisukohalt on esmase tähtsusega toite 

katkematus ehk üldisemalt elektrivarustuspidevus, mida 

hinnatakse normaalse toitekatkestuseta talitluse kestuse 

järgi antud aja vältel. 

 


68(120) 



Toitekatkestusi võib liigitada pikkadeks kestusega üle 3 

minuti ja lühikesteks. Lühikesed toitekatkestused 

sarnanevad pingelohkudega (p 7.2.4). 

7.3.1 Toitekatkestuse mõiste 

Toitekatkestus on standardi EVS-EN 50160 kohaselt 

seisund, kus pinge on tarnepunktis väiksem kui 1% 

lepingulisest pingest. Toitekatkestus võib olla plaaniline 

või ootamatu. 


69(120) 



Ootamatud toitekatkestused loetakse pikaajaliseks, kui 

nad kestavad üle 3 minuti. 

Alla 3 minuti kestvaid katkestusi loetakse lühiajalisteks. 

Kui seejuures pinge ületab 1%, on tegemist 

pingehälbega. 

Plaanilised katkestused on tingitud töödest 

jaotusvõrgus. Neist teatatakse ette, mistõttu tarbijal on 

võimalik katkestuse kahjusid minimeerida. 

Ootamatuid katkestusi põhjustavad jaotusvõrguvälised 

sündmused (nt pikne, kaevetööd) või seadmete rikked. 


70(120) 



Lühiajalisi toitekatkestusi tekitab automaatne 

taaslülitamine. 

Toitekatkestusega seotud mõisteid. 

Seisak ehk talitluskõlbmatus 

Tõrge või rike (failure) – 

Sundseisak (forced outage) –Plaaniline seisak 

(scheduled outage) – 

Normaalilm (normal weather) – 

Ebasoodus ilm (adverse weather) – 

Lülitusaeg (switching time) – 

(Tõrketa) talitlusaeg (exposure time) – 


71(120) 



Seisakusagedus ehk seisakuintensiivsus (või ka 

tõrkesagedus ehk tõrkeintensiivsus) (outage rate, failure 

rate) – 

Seisakuaeg (kestus) (outage duration) – 

Katkestus (interruption) – 

sundkatkestus (forced interruption) – 

plaaniline katkestus (scheduled interruption) – 

Katkestuskestus (interruption duration) – 

lühikatkestus (momentary interruption) – 

kestevkatkestus (sustained interruption) – 

Elektrivarustuskindlus (reliability of power supply) ehk 

toitepidevus (service continuity), 

ka teeninduse töökindlus (service reliability) 

 


72(120) 



o toitekatkestuste erisagedus SAIFI (system average 

interruption frequency index) – aasta või muu 

ajavahemiku T toitekatkestuste arvu ja selle aja jooksul 

teenindatud klientide keskmise arvu N S suhe, kui i-ndal 

kliendil on olnud n i katkestust 

f 

CS 

= 

∑ 

N 

o toitekatkestuse keskmine kestus kliendi kohta SAIDI 

(system average interruption duration index), kui t ij on i- 

nda kliendi j-nda katkestuse kestus 

U 

CS 

= 

i 

N 

S 

n 

i 

T 

∑∑ 

i 

S 

j 

T 

t 

ij 


73(120) 



o kliendi toitekatkestuse keskmine kestus CAIDI 

(customer average interruption duration index), kui j-nda 

kliendi katkestuste arv on n j 

T 

l 

= 

∑∑ 

i 

∑ 

7.3.2 Pikad toitekatkestused 

o Pikkadel toitekatkestustel on elektri kvaliteedi 

seisukohalt määrav tähtsus. Oluline on nii 

toitekatkestuste esinemise sagedus kui nende kestus. 

Umbes 90% katkestustest leiab aset keskpingevõrgus, 

ülejäänud 10% madalpingevõrgus. 

j 

j 

n 

t 

j 

ij 


74(120) 



• Pikad toitekatkestused on kas plaanilised või tingitud 

püsirikkest. 

• Rikke korral lülitab releekaitse fiidri välja ja toiteta jäävad 

kõik selle fiidriga seotud tarbijad. 

• Enne kui selgub, et tegemist on püsirikkega, toimub 

tavaliselt kiirtaaslülitus ja seejärel viittaaslülitus pinge 

pausiga umbes 0,3 s ja 1...2 min. 

• Püsirikke korral tuleb kiiresti välja selgitada rikke koht, 

isoleerida rike ja seal, kus võimalik, taastada toide. 


75(120) 



• Plaanilised katkestused puudutavad tavaliselt vähem 

tarbijaid kui katkestused rikete korral. Ka võib töid teha 

ajal, mil see tekitab tarbijatele kõige vähem 

ebameeldivusi. 

• Plaaniliste katkestuste kahju vähendab oluliselt nendest 

etteteatamine. 

• Toitekatkestuste kahju on raske kvantitatiivselt 

määrata. Kahju sõltub nii katkestuste arvust kui nende 

kestusest. 


76(120) 



Katkestuste sagedust mõjutavad järgmised tegurid: 

jaotusvõrgu tüüp ja liinide pikkus (õhuliinid, õhukaablid, 

maakaablid) 

neutraali maandamisviis 

liigpingekaitse tüüp 

releekaitse struktuur ja sätted 

maastiku tüüp 

ilmastik (pikne, talv) 

loomade rohkus. 

Toitekatkestuste sagedusele mõjub oluliselt võrgu 

topoloogia ja neutraali kompenseerimisviis. Oluline on 

seadmete hooldus ja õigeaegne uuendamine. 


77(120) 



Katkestuste kestus sõltub vea asukoha leidmise ja 

ümberlülituste tegemise ajast. Oluline on rakendada 

vajaliku tasemega jaotusvõrgu talitluse tugisüsteemi 

(DMS). Otsustava tähtsusega on kaugjuhitavad 

lülituspunktid ja kaugjälgitavad rikkeindikaatorid. Eriti 

efektiivsed on need seadmed maapiirkondades. 

 

Nõuded toitekatkestuste suhtes fikseeritakse 

võrguettevõtte ja tarbija vahelises lepingus. 

Kõrgema elektrivarustuskindlusega võrguteenuse 

puhul, mille eest klient maksab kõrgemat hinda, on 

kriitilised katkestusajad lühemad. 


78(120) 



Leppetrahve ei maksta, kui katkestuse on põhjustanud 

vääramatu jõud (nt tormituul kiirusega üle 24 m/s), 

erakorralised piiramised (süsteemihalduri tegevus, mis 

on sätestatud elektrituruseaduses) või kliendi süü. 

7.3.3 Lühikesed toitekatkestused 

Lühikesi toitekatkestusi tekitavad enamasti rikked 

elektrivõrgus. 

Keskpingevõrgu õhuliinide riketest 90% on mööduvad 

ning kaovad taaslülituse toimel. 


79(120) 



Kiirtaaslülituse tulemusel kaob 75% riketest, ülejäänud 

15% likvideerib viittaaslülitus. Vaid 10% õhuliinide riketest 

on püsivad. 

Kiirtaaslülituse 0,3...0,4 s pausi ja viittaaslülituse 

1...2 min pausi ajaks jäävad toiteta vastava fiidri tarbijad. 

Seevastu lühise ajal, mille kestus oleneb releekaitse 

toimest, tekib pingelohk, mis puudutab kõiki toitepiirkonna 

tarbijaid. 


80(120) 



Joonisel esitatud skeemil kogeb fiidri 1 tarbija rikke 

hetkel pingelohku ja sellele järgnevat toitekatkestust 

juhul, kui rike leiab aset samal fiidril. 


Jaotusvõrk 

110 kV 

4 

20 kV 

3 

2 

1 


Rikkekohad võrguettevõtte elektrivõrgus 


81(120) 



Fiider lülitatakse välja releekaitse toimel, järgneb 

taaslülitamine. Kui rike on ajutine ning taaslülitamine 

edukas, siis on katkestus lühiaegne. 

Rikke eraldamine võib toimuda ka sulavkaitsmega, nagu 

on näidatud fiidril 4. Tarbija normaalne pinge taastub, kui 

rikke koht võrgust eraldatakse. 

Kuna ülekandevõrgus on tegemist paralleelliinidega, 

lülitub lühiste korral vigane liin välja ning tarbijate 

varustamine elektriga jätkub teise ahela kaudu. 

Taaslülituste sagedust vähendavad oluliselt maakaablid. 


82(120) 



Taaslülitusi vähendavad ka õhukaablid, liinitrasside 

puhastamine puudest jm. Taaslülitust rakendatakse ka 

ühefaasilistel lühistel, kui lühisvoolud on suured. 

Taaslülitustega seotud lühikeste toitekatkestuste kahju 

määramine on problemaatiline. Võimalik on esitada 

piiranguid taaslülituste arvu kohta teatud ajavahemikus. 

Näiteks Soomes soovitatakse, et kiirtaaslülituste arv ei 

tohiks olla üle 50 aastas ja üle 25 kuus, asulates ning maal 

vastavalt 100 ja 50. Kiired taaslülitused tekitavad kahju 

põhiliselt tööstusettevõtetele. Väiketarbijatele võivad need 

ka märkamata jääda. 


83(120) 



7.4 Elektri kvaliteedi kindlustamine 

Elektri kvaliteeti kindlustavad kolm osapoolt: 

- häiringute põhjustajad, 

- häiringutundlikud tarbijad ja 

- elektrivõrk. 

Võtmepositsioonil on elektrivõrk, mille tugevdamine ja 

töökindluse tõstmine väldib enamikku ebasoovitavatest 

nähtustest. Elektrivõrgus rakendatavad abinõud on aga 

kulukad. Tunduvalt odavamad on mitmesugused 

aparatuursed lahendused tarbijate juures. 


84(120) 



Pingelohkude ja toitekatkestuste kahjulikku mõju 

vähendavad reservtoiteseadmed, mis toimivad 

akumulaatorpatareide või diiselagregaatide toel. Kasutusel 

on ka kondensaatorpatareid, hoorattad jm. Arvutite ja 

muude väikese võimsusega tarvitite juures on laialt levinud 

puhvertoiteallikad (uninterruptible power supply, UPS). 

7.5.1 Elektri kvaliteedi mõõtmine 

Selleks et objektiivselt hinnata elektri kvaliteeti ja kavandada 

meetmed selle tõstmiseks, on vaja asjakohaseid 

mõõtmisi. 

Elektri kvaliteeti mõõdetakse mõõturitega, mis võivad olla 

teisaldatavad, kus samasse komplekti kuuluvad nii mõõtekui 

kuvamisseadmed 


85(120) 



analüsaatorid, mis mõõdavad kvaliteedinäitajaid ja 

edastavad need töötlemiseks (süle)arvutisse 

integreeritud mõõturid, kus kvaliteedinäitajate 

registreerimine on lisatud seadme (arvesti, kohtterminal jm) 

muudele tegevustele. 

• Teisaldatavad mõõturid on ette nähtud kvaliteedi 

üksikute kõrvalekallete põhjalikuks uurimiseks. Mõõturite 

hind on suhteliselt kõrge. 

• Kvaliteedi pidevaks jälgimiseks on otstarbekas 

kasutada integreeritud mõõtureid, sest sel juhul 

jagunevad kulutused mitme eesmärgi vahel. Tegemist on 

mikroprotsessoripõhise multifunktsionaalse arvestiga. 


86(120) 



• Andmed säilitatakse mõõturi mälus ja edastatakse 

nõudmisel telefoni- või GSM-võrgu kaudu 

andmebaasiserverisse. 

• Selleks et saada kvaliteedinäitajate õigeid väärtusi, 

tuleb neid mõõta ettenähtud ajavahemiku jooksul ja 

seiret korraldada vajalikul ajal. 

• Olenevalt kvaliteedinäitajatest ulatuvad ajavahemikud 

standardi EVS-EN 50160 kohaselt ühest päevast ühe 

aastani. 

• Mõõteandmeid töödeldakse programmiga, mis esitab 

tulemused kvaliteediraporti näol. 


87(120) 



Tabel. Standardi EN 50160 kohased ajaintervallid ja 

ajavahemikud 

Suurus Intervall Ajavahemik 

Sagedus Hz 

Pinge V 

Pingemuutused V 

Pinge kõikumine tk 

Pinge värelustegur 

Pingelohud tk 

Lühiajalised katkestused tk 

Pikaajalised katkestused tk 

Liigpinged kV 

Transientliigpinged kV 

Pinge asümmeetria % 

Harmoonmoonutustegur 

Signaalpinge % 

10 s 

pidev 

10 min 

10 min 

10 min 

10 min 

3 s 

1 aasta 

1 nädal 

1 päev 

1 nädal 

1 aasta 

1 aasta 

1 aasta 

1 nädal 

1 nädal 

1 päev 


88(120) 



• Selleks et õigel ajal avastada kõrvalekalded elektri 

kvaliteedis ja välja selgitada nende põhjused, läheb vaja 

seiresüsteemi. 

• Seiresüsteem tugineb statsionaarselt paigaldatud 

multifunktsionaalsetele mõõturitele. 

• Kvaliteedi seiresüsteemi ülesanne on 

koguda ja ühtlustada erinevate kvaliteedimõõturitega 

saadud andmed; 

salvestada andmed nii, et neid oleks võimalik kasutada 

erinevatel eesmärkidel; 

koostada kvaliteediraport, mis sobib nii tarbijatele ja 

projekteerijatele kui ka teistele asjast huvitatuile; 

pakkuda tuge kvaliteedirikkumiste põhjuste 

väljaselgitamisel. 


89(120) 



• Seiresüsteemi efektiivsuse tagamiseks tuleb kiiresti 

käsitleda triviaalseid olukordi, et jääks aega keerukate 

juhtumitega tegelemiseks. 

• Kvaliteedi üle kurtnud tarbijatele tuleb anda selge 

automaatselt koostatud vastus. 

• Eestis kohtkindlatel mõõturitel põhinev kvaliteedi 

seiresüsteem seni puudub. 

• Joonisel on Soome jaotusvõrkudes rakendatav 

soovitus elektri kvaliteedi mõõtmiseks. Selle kohaselt 

paigutatakse kohtkindlad kvaliteedimõõturid kõikidesse 

toite- ja vahealajaamadesse ning suuremate 

tööstustarbijatega jaotusalajaamadesse. 


90(120) 



110/20 kV 

Toitealajaam 

20/0,4 kV 



Pidev mõõtmine 

U 

Pingelohud/tõusud 

Katkestused 

THD 

P, Q, I 

Võimsuslüliti töötamised 

Pidev/ajutine mõõtmine 

P, Q, I 

U 


Katkestused 

THD 

U2/U1, U0/U1 

Flikker 

Ajutine mõõtmine 

U 

THD, 3, 5, 7, 9, 11, 13 

U2/U1, U0/U1 


Katkestused 

P, Q, I 

Flikker 

Kvaliteedi seiresüsteem 


91(120) 



7.5.2 Pingelohkude mõju vähendamine 

• Ohtlike pingelohkude mõju vähendamiseks võivad 

mõndagi teha nii võrguettevõte kui tarbijad ise. Üldiselt on 

majanduslikult otstarbekam tegeleda probleemiga 

madalamal tasemel, koormusele lähemal. 

• Parimaks lahenduseks on rikke läbimise võime 

sidumine seadme tehniliste andmetega, mis tähendab, et 

pingelohkudele tundlikke seadmeid ei kasutata või 

määratakse selged nõuded pinge kvaliteedile. Seadme 

tootjatel peaks olema pingelohu eduka läbimise kõverad, 

mis tuleks esitada tarbijatele. 

• Seadmed peaksid olema võimelised edukalt läbima 

pingelohke ulatusega kuni 70%, sest tõenäosus, et 

kogetakse pingelohke alla 70% on väike. 


92(120) 



• Ideaalsel juhul peaks seade edukalt läbima pingelohke 

ulatusega 50%. Tehnoloogilised lahendused 

pingelohkude vastu võivad olla rakendatud mitmel 

tasemel, alates üksikseadmetest võimsusega mõni kVA 

kuni tervete ettevõteteni. 

• Ferroresonantstrafod on pinge kvaliteeti tõstvad 

seadmed, mis suudavad toime tulla enamiku 

pingelohkude tüüpidega. Tegemist on trafoga, mille ülekandesuhe 

on 1:1 ning mis talitleb südamiku püsiva 

küllastumise juures. 

• Trafo sekundaarmähise väljundpinge on peaaegu 

konstantne olenemata primaarmähise sisendpinge 

muutustest. 


93(120) 



U 1 

U 2 

LC resonantsahel 

Ferroresonantstrafo põhimõtteskeem 


94(120) 



• Südamiku küllastumine põhjustab siinuspinge 

moonutusi. Harmoonikute väljafiltreerimiseks on trafol 

lisasekundaarmähis, millega ühendatud kondensaator 

moodustab resonantsahela. See ahel filtreerib ka 

sekundaarmähisega ühendatud mittelineaarsete 

koormuste põhjustatud harmoonikuid. 

• Ferroresonantstrafode eeliseks on lihtsus 

jõuelektroonikaseadmetega võrreldes. Ferroresonantstrafod 

taluvad hästi ülekoormust ja transientliigpingeid, 

kuid nende kaod ja reaktiivvõimsuse tarve on suured. 

Trafod sobivad enam püsivate koormuste korral. 

Muutuvad koormused, eriti aga suured käivitusvoolud, 

pole soovitavad. 


95(120) 



• Ferroresonantstrafo nimivõimsus peaks olema 

tunduvalt suurem kui koormus, mille tarvis see on 

mõeldud. Ferroresonantstrafo mõju pingelohu eduka 

läbimise võimele on kujutatud joonisel. 

Pinge % 

100 

80 

60 

40 

Ferroresonantstrafota 

CBEMA 

Ferroresonantstrafoga 

20 

0 

0.1 1 10 100 1000 

Aeg periood 

Seadme pingelohu eduka läbimise võime suurenemine 

ferroresonantstrafo kasutamisel 


96(120) 



• Lubatav pingelohk sõltub ka koormusest. Koormuse 

tõusmisel lubatava pingelohu sügavus väheneb. Ferroresonantstrafot 

kasutatakse tavaliselt koormustel kuni 

3 kVA. 

• Laialt on levinud puhvertoiteallikad (uninterruptible 

power supply, UPS), mis tuginevad akumulaatoritele. 

Kasutusel on kolme tüüpi puhvertoiteallikaid: otselülituses 

(on-line) UPS, varutoimega (standby) UPS ja 

hübriid-UPS. 

• Joonisel on tüüpilise otselülituses UPSi konfiguratsioon. 

Siin alaldatakse sisenev vahelduvvool alalisvooluks, 

millega laaditakse akusid. Seejärel alalisvool 

vaheldatakse. Pingehälbe või toitekatkestuse ajal 

toidetakse vaheldit akudest ning väljund säilib. Sellise 


97(120) 



UPSi puuduseks on suhteliselt suur kadu. Tavaliselt 

kasutatakse seadmeid võimsuseni kuni 500 kVA. 

Sisend 

Alaldi/ 

laadija 

Vaheldi 

Ümberlüliti 

(valikuline) 

Akud 

Koormus 

Otselülituses UPSi skeem 

• Varutoimega UPSi korral toidetakse tavatalitluses tarbijat 

otse võrgust (joonis 7.35). Hetkel, kui tuvastatakse 

häiring, lülitatakse koormus ümber vaheldile, mida 

toidetakse akudelt. Sellise UPSi korral on oluline 

ümberlülitamise aeg, mis CBEMA-kõvera kohaselt on 


98(120) 



maksimaalselt 8 ms. Varutoimega UPS leiab kasutust 

ühefaasiliste tarbijate toiteks ning on efektiivne ja 

ökonoomne. Erinevalt otselülituses UPSist ei paku 

varutoimega UPS siiski kaitset transientide vastu ega 

võimalda reguleerida pinget. 

Normaaltoide 

Sisend 

Alaldi/ 


Vaheldi 

Ümberlüliti 

(automaatne) 

Akud 

Koormus 

Varutoimega UPSi skeem 


99(120) 



Hübriid-UPSi konfiguratsioon sarnaneb varutoimega UPSi 

konfiguratsiooniga, kuid võimaldab reguleerida väljundi 

pinget ning kiiret ümberlülitust tavatalitlusest UPSi-talitlusse. 

Kasutatakse võimsustel 5…50 kVA. 

Normaaltoide 

Sisend 

Alaldi/ 


Vaheldi 

Ferroresonantstrafo 

Akud 

Koormus 

Hübriid UPSi skeem 


100(120) 



Sisend 

Mootor 

Võll 

Hooratas 

Võll 

Generaator 

Koormus 

Mootori-generaatorisüsteemi skeem 

Mootori-generaatorisüsteemi tuntakse juba väga kaua 

aega, kuid seda kasutatakse ka tänapäeval. Seadme 

tööpõhimõte on lihtne. 


101(120) 



Võrgust toidetav mootor käitab generaatorit, millega on 

ühendatud koormus. Häiringut võimaldab läbida hooratta 

inerts. Lahenduse puuduseks on masinatega seotud kaod ja 

hoolduse vajadus. Ka põhjustab sageduse ja pinge langus 

häiringu ajal masina aeglustumise, mis ei pruugi iga 

koormuse korral sobida. 

Hoorattal põhinevad energiasalvestid kasutavad suurel 

kiirusel vaakumis magnetilistel laagritel pöörlevaid 

hoorattaid. Energia vahetamine elektrivõrguga toimub 

jõuelektroonika vahendusel. Hoorattad võimaldavad edukalt 

läbida pingelohke kestusega paarist sekundist kuni kahe 

minutini. Hoorattal põhinevaid energiasalvesteid on võimalik 

kasutada UPSides aku asemel. 


102(120) 



Tabel. Reservtoiteallikate rakendamine 

DC-mootor, mis on ühendatud aku ja 

sünkroongeneraatoriga 

Lahendused 

15 minutit kuni mitu 

tundi, 

Kestus 

sõltudes 

ja tehnilised 

aku 

mahtuvusest 

nõudmised 

0...100 ms 

100...400 

ms 

400 ms...1 s 

1 s...1 min 

1...3 min 

> 3 min 

< 500 

kVA 

Installeer 

itud 

võimsus 

Ajalise viitega kontaktorid 

DC-allikas koos kondensaatoriga 

Pöörlev seadeldis koos hoorattaga 

Varutoiteallikas koos diiselgeneraatoriga 

DC-allikas koos akuga 

Pöörlev seadeldis koos hoorattaga ning 

mootori või reservtoitega 

15 minutit kuni mitu 

tundi, sõltudes aku 

mahtuvusest 

Ümberlülitus 

varutoiteallikale võib 

põhjustada lühikesi 

katkestusi 

Mõni VA 

< 500 

kVA 

< 1 MVA 

< 300 

kVA 

< 500 

kVA 


103(120) 



Ülijuhtivate energiasalvestite (superconducting magnetic 

energy storage, SMES) tööpõhimõte sarnaneb UPSidega, 

kuid akumulaatorite asemel kasutatakse siin ülijuhtivat 

elektromagnetit. Energia salvestub selle magnetvälja. 

Sellise seadme mõõtmed on väiksemad ja toimimiskiirus 

suurem kui akumulaatoritel põhinevatel UPSidel. Ülijuhtiva 

magneti puhul on kaod väikesed ning magneti omadused 

säilivad tuhandete laadimis- ja tühjendamistsüklite jooksul. 

Ülijuhtivuse saavutamiseks tuleb magnetit jahutada kuni 

4,2 °K. Tüüpiline ülijuhtiv süsteem on võimeline kaitsma kuni 

8 MVA võimsusega tarbijaid kuni 25% pingelohu korral 10 

sekundi jooksul. 


104(120) 



Sisend Alaldi Vaheldi Koormus 

Laadija 

Energia 

salvestamise 

süsteem 

Ülijuhtiva energiasalvesti põhimõtteskeem 

Erinevate lahenduste sobivuse hindamisel konkreetse tarbija 

tarvis tuleb lähtuda tehnilistest tingimustest ja piirangutest. 

Samuti ei saa unustada majanduslikku külge. Kokkuvõtlikult 

on reservtoiteallikaid iseloomustatud tabelis. 


105(120) 



Võrguettevõttel on pingelohkude ja katkestuste 

vähendamiseks rida võimalusi. Siia kuuluvad 

neutraali maandamine läbi kaarekustutuspooli 

regulaarne puude piiramine 

isoleeritud juhtmete kasutamine 

silmusskeemide kasutamine 

fiidrite skeemide modifitseerimine 

releekaitse parem koordineerimine 


106(120) 



jõuelektroonikal põhinevate kompensaatorite rakendamine. 

Jaotusvõrk 


Juhtimine 

STATCOMi põhimõtteskeem 

Jõuelektroonikal põhinevates kompensaatorites kasutatakse 

ära nii nagu põhivõrgus rakendatavates FACTS-seadmeteski 

ahelate kiire kommuteerimise võimalused. Joonisel on 

võrguga põiki ühendatud staatilise kompensaatori 


107(120) 



(STATCOM) põhimõtteskeem, mis võimaldab reguleerida 

reaktiivvõimsust võrgu sõlmes nii genereerimise (U 3 > U 2 ) kui 

tarbimise (U 3 

kondensaatorpatareidega võrreldes võimaldab seade 

reguleerida ja stabiliseerida pinget tunduvalt kiiremini ja 

täpsemalt. Võimalik on kompenseerida kiireid 

reaktiivvõimsuse muutusi, mis leiavad aset näiteks 

tuulegeneraatorite ja kaarahjude juures. Reguleerimine 

faaside kaupa võimaldab kompenseerida asümmeetrilisi 

koormusi. Seadmel on positiivne mõju ka harmoonikute ning 

flikkeri piiramisel. 


108(120) 



Jaotusvõrk 

Filter 


Juhtimine 

Laadija 

DVRi põhimõtteskeem 

Dünaamiline pingetaastaja (dynamic voltage restorer, DVR) 

on võrgu suhtes pikilülituses. Erinevalt STATCOMist avaldab 

DVR mõju ainult tema taha jäävale võrgu osale. Seade 

reguleerib tarbijale antavat pinget, lisades vajaduse korral 

täiendavalt kompenseerimiseks sobiva amplituudi, sageduse 


109(120) 



ja nurgaga pinge komponendi. Kasutusel on DVR-seadmeid 

võimsusega kuni 50 MVA. 

Jaotusvõrk 


DVR 

DVRi mõju tarbija pingele võimalike häiringute 

korral võrgus 

STATCOM- ja DVR-seadmete kombineerimisel (joonis 7.42) 

on tulemuseks seade, mida kutsutakse ühitatud 

võimsusvoogude regulaatoriks (unified power flow controller, 


110(120) 



UPFC). Sisuliselt on selle seadmega võimalik reguleerida 

mitmesuguseid elektrivõrgu talitlusparameetreid, olgu siis 

eesmärgiks elektri kvaliteedi probleemide lahendamine 

jaotusvõrgus või süsteemi stabiilsuse tõstmine põhivõrgus. 

Seadme puuduseks on kõrge hind, mistõttu selle kasutamine 

jaotusvõrgus ei ole levinud. 

Jaotusvõrk 


UPFC põhimõtteskeem 


111(120) 



7.5.3 Harmoonikute vähendamine 

Harmoonikute vähendamiseks tuleb ennekõike rakendada 

ennetavaid meetmeid. Siia kuulub näiteks muundurite 

konstrueerimine, mis põhjustavad vähem harmoonikuid. 

Kuna sellised muundurid on kallid, tuleb lõplikul valikul 

arvestada majanduslikke tegureid. Teise rühma 

moodustavad meetmed, mis on mõeldud olemasolevate 

harmoonikute tekitatud probleemide lahendamiseks. 

Võimalik on kasutada filtreid ning muuta elektrivõrgu 

konfiguratsiooni, mis seisneb fiidrite skeemi või 

kondensaatorpatareide asukoha muutmises. Sama eesmärki 

võib täita ka reaktor, mille lisamisel muudetakse võrgu 

parameetreid. 


112(120) 



Harmoonikute vähendamiseks kasutatavaid filtreid 

liigitatakse passiivseteks ja aktiivseteks. 

I järku II järku III järku 

a) b) c) 

Tüüpiliste harmoonikute filtrite lülitused: 

pikiühenduses filter (a), topelt ribapääsufilter (b) 

ning esimest, teist ja kolmandat järku 

summutusufilter (c) 


113(120) 



Passiivfiltrid koosnevad kondensaatorist ja reaktorist, mis 

on seadistatud teatud harmooniku sagedusele. Teoreetiliselt 

on filtril sellel sagedusel nulltakistus ning sellest tulenevalt 

läbib seda vastava harmooniku vool ning harmooniku pinge 

võrdub nulliga. Tüüpilised filtrite skeemid on joonisel. 

Passiivfiltrite kasutamine vähendamaks harmoonikute mõju 

on levinud nende odavase tõttu võrreldes teiste moodustega. 

Puuduseks on võimalik ebasoodne vastasmõju 

elektrivõrguga (paralleelresonants) ja häälestuse 

mittestabiilsus ajas. 


114(120) 



Pikiühenduses filtrid (joonis a) koosnevad kondensaatorist 

ja reaktorist, mis on häälestatud suhteliselt madalatele 

sagedustele. Vastava harmooniku korral on kondensaatori ja 

reaktori reaktantsid võrdsed ning filtri takistus aktiivse iseloomuga. 

Joonisel b on topelt ribapääsufilter, milles on pikiühenduses 

põhikondensaator, põhireaktor ja häälestamisseade, mis 

koosneb paralleelselt lülitatud reguleerkondensaatorist ja - 

reaktorist. Sellise filtri impedants on madal kahel häälestatud 

sagedusel. 


115(120) 



Joonisel c on kujutatud esimest, teist ja kolmandat järku 

summutusfiltrit. Levinumaks neist on teist järku summutusfilter, 

kus kondensaator on jadaühenduses omavahel 

paralleelselt ühendatud reaktoriga ja takistiga. Selline skeem 

võimaldab saavutada madalat impedantsi mõõdukalt laias 

sagedusvahemikus. 

Z h 

50 

40 

30 

20 

10 

Filtriks muundatud 

kondensaatorpatarei 

Ainult kondensaatorpatarei 

0 

1 3 5 7 9 11 13 15 17 

Harmoonik 

Viienda harmooniku filter ja selle mõju võrgu 

karakteristikule 


116(120) 



Levinud on passiivfiltri seadistamine teatud harmooniku 

tõrjumiseks, kusjuures kondensaatorpatarei ülesandeks on 

parendada ka võrgu võimsustegurit. Seda tüüpi filtri 

puuduseks on, et ta tekitab terava paralleelresonantsi 

sagedusel, mis on väiksem filtri seadistatud sagedusest. 

Tekitatav resonantssagedus peab oluliselt erinema võrgus 

esinevate muude harmoonikute sagedusest. Joonisel on 

firma Nokia Capacitors passiivfilter. 


117(120) 



Harmoonikute filter 

Aktiivfiltrid põhinevad jõuelektroonikaseadmetel ning on 

tunduvamalt kallimad kui passiivfiltrid. Nende eeliseks on, et 

nad ei resoneeri võrguga ning suudavad töötada sõltumatult 

võrgu sageduskarakteristikutest. 


118(120) 



Sellest tulenevalt võib neid kasutada tingimustes, kus 

tavapärased passiivfiltrid ei ole võimelised edukalt töötama 

võimaliku paralleelresonantsi tõttu. Aktiivfiltrid võivad korraga 

summutada rohkem kui ühte harmoonikut ning aidata kaasa 

teiste kvaliteediprobleemide (nt flikkeri) leevendamisele. 

Aktiivfiltri põhimõte on asendada see osa siinuslainest, mis 

mittelineaarse koormusvoolu korral on moonutatud. 

Elektrooniline juhtimisseade jälgib liini voole ja pingeid ning 

lülitab jõuelektroonikaseadmeid eesmärgiga reguleerida 

energiavoogusid nii, et tagada liini voolude ja pingete 

siinuselisus. 


119(120) 



On kaks põhimõttelist lahendust – üks, kus kasutatakse 

induktiivpooli magnetvälja salvestatud energiat, ning teine, 

kus energiasalvestina kasutatakse kondensaatorit. 

Aktiivfiltreid võib harmoonikute vähendamise kõrval 

programmeerida ka võimsusteguri parendamiseks. 

Hea tehniline ja majanduslik lahendus saadakse, kui passiivja 

aktiivfiltid kombineeritakse hübriidfiltriteks. Sellised filtrid 

võimaldavad suhteliselt madala hinna juures filtreerida 

harmoonikuid laias sagedusvahemikus (2…25 harmoonik). 


120(120) 



Mittelineaarne 

koormus 

Aktiivfiltri põhimõtteskeem 


121(120)

ELEKTRIVARUSTUS - Energia- ja geotehnika doktorikool II

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?