Suur-Savon Sähkö Oy:n jakelualueelle on rakennettu 750 voltin tasasähköön perustuva kaksi kilometriä pitkä johto. Todennäköisesti maailman ensimmäinen jatkuvassa jakelukäytössä oleva pienjännitteinen tasasähköyhteys syöttää energiaa alueen neljälle omakotitalolle. Suur-Savon Sähkö Oy on rakentanut verkon yhteistyössä Lappeenrannan teknillisen yliopiston kanssa. Hanke liittyy Pasi Nuutisen väitöskirjatutkimukseen ”Tehoelektroniset suuntaajat tasasähkönjakelussa”.

Vajaat kaksi kilometriä pitkään LVDC-tasasähköverkkoon on asennettu tasasuuntaaja sekä kolme vaihtosuuntaajaa, jotka muuntavat kotitalouksille syötettävän sähkön lopulta tasavirrasta vaihtovirraksi. Kokeiluverkossa on myös sähkön varastointia varten akkuvarasto.

Tasasähkö ja siihen liitetty tehoelektroniikka vähentävät sähkökatkoja. Nykyisin käytössä olevaan sähköverkkotekniikkaan verrattuna tasasähköön perustuva jakelujärjestelmä sisältää runsaasti tehoelektroniikkaa. Oikein toteutetulla suodatuksella ja vaihtosuuntaajan rakenteella häiriöt on saatu hyvin hallintaan.

Nykyisin asiakasverkon suojaus perustuu sulakkeisiin ja johdonsuojakatkaisijoihin. Niiden toiminnan varmistamiseksi vaihtosuuntaajan täytyy syöttää oikosulkuvirtaa ja suuntaaja täytyy ylimitoittaa huomattavasti normaaliin käyttötilanteeseen nähden. Käyttämällä tutkimuksessa kehitettyjä vaihtoehtoisia suojausmenetelmiä, kuten vaihtosuuntaajan älyyn perustuvaa suojalaitetta, kustannuksia ja monimutkaisuutta lisäävästä ylimitoituksesta voidaan luopua.

Pienjännitteisellä tasasähköverkolla voitaisiin korvata kokonaan tai osittain vaihtosähköön perustuvia verkkoja. Lappeenrannan tutkimusryhmän mielestä eräs tasasähkön eduista on mahdollisuus siirtää vaihtosähköön verrattuna moninkertainen määrä tehoa pienjännitekaapelissa. Tällä tavalla voitaisiin korvata esimerkiksi metsän keskellä kulkeva vika-altis ilmajohtoon perustuva keskijännitejohto selvästi edullisemmalla pienjännitekaapelilla.

Pasi Nuutisen väitöskirja Power Electronic Converters in Low-Voltage Direct Current Distribution – Analysis and Implementation (Tehoelektroniset suuntaajat tasasähkönjakelussa – analyysi ja toteutus) on saatavissa LUT Shopin verkkokaupasta.

Kuva: Scanstocphoto