Työmaakeskus valitaan syöttötavan, tehontarpeen ja hankkeen vaiheen mukaan. Pääkeskus ottaa vastaan liittymän tai generaattorin syötön ja jakaa sen eteenpäin, alakeskukset vievät tehon työpisteille. Ratkaisevat valinnat ovat kolme: kiinteä vai pistotulppasyöttö, kiinteä vai moduulirakenne, ja mitoitetaanko huipputehon vai keskikulutuksen mukaan. Väärä valinta näkyy siinä, että keskus joudutaan vaihtamaan kesken hankkeen.
STAT
Rakennus- ja purkutyömaiden sähköasennuksia käsitellään omana kokonaisuutenaan pienjännitestandardissa: SFS 6000 -sarjan osa 7-704 koskee nimenomaan rakennus- ja purkutyömaiden asennuksia, koska olosuhteet ja mekaaninen rasitus poikkeavat pysyvästä asennuksesta. Lähde: SESKO ry, SFS 6000 Pienjännitesähköasennukset
Ydinkohdat
| Asia | Lyhyesti |
|---|---|
| Syöttötapa | Kiinteä syöttö pysyvään sijaintiin, pistotulppasyöttö siirreltävään. |
| Rakenne | Moduulikeskus joustaa kun tarve muuttuu, kiinteä on yksinkertaisempi. |
| Mitoitus | Mitoita hankkeen suurimman vaiheen huipputehon mukaan, ei keskikulutuksen. |
| Valvonta | Päätä ennen hankintaa, tuleeko keskukseen etävalvonta. Jälkiasennus on kalliimpi. |
Mikä ero on pääkeskuksella ja alakeskuksella?
Työmaan sähkönjakelu on hierarkia, ja hierarkian ymmärtäminen ratkaisee mitoituksen.
Pääkeskus ottaa vastaan syötön, tulipa se verkkoliittymästä tai generaattorilta, ja jakaa sen eteenpäin. Se on mitoitettava koko työmaan yhtäaikaisen huipputehon mukaan, ja se on se komponentti, jonka alimitoitus pysäyttää koko hankkeen.
Alakeskukset vievät tehon työpisteille. Niitä on tyypillisesti useita ja ne siirtyvät hankkeen edetessä. Alakeskuksen mitoitus koskee vain sen omaa aluetta, joten virhe on halvempi korjata.
Käytännön virhe on mitoittaa pääkeskus alakeskusten nimellisarvojen summana. Yhtäaikaisuus ei ole sataprosenttinen, mutta käynnistysvirtapiikit ovat, ja juuri ne määrittävät todellisen huipun.
Työmaakeskuksilla on oma sertifiointinsa. TSR-Elsiten työmaakeskukset on sertifioitu EN 60 439-4 -standardin mukaan, ja ylivirtasuojina käytetään C-käyrän johdonsuojakatkaisimia. Käyrävalinta ei ole tekninen yksityiskohta vaan suoraan seurausta edellisestä kappaleesta: C-käyrä on työmaalla käytössä juuri siksi, että moottorikuormien käynnistysvirta ei saa laukaista suojaa joka aamu.
Kiinteä vai pistotulppasyöttö?
Tämä on ensimmäinen konkreettinen valinta ja se seuraa käyttötavasta.
Kiinteällä syötöllä varustettu alakeskus kytketään kiinteästi ja jää paikalleen. Se sopii kohtaan, jossa sijainti on tiedossa koko hankkeen ajan: pysyvä työmaatoimisto, sosiaalitilat, pitkäkestoinen lämmityspiste.
Pistotulppasyötöllä varustettu alakeskus kytketään pistoliitännällä ja irtoaa nopeasti. Se sopii siirtyvään tarpeeseen: kerros kerrallaan etenevä sisävalmistus, vaihtuvat työpisteet, lyhytkestoiset kohteet.
Ero näkyy myös asennuksessa. Pistotulppasyöttöisen alakeskuksen asennus ei vaadi sähköasentajaa, mikä on siirtyvässä käytössä merkittävä ero. Kiinteässä syötössä kaapeli leikataan sopivaan mittaan, jolloin sama keskus istuu esimerkiksi kerrosten väliin. Molempia mallisarjoja on saatavilla vaihekohtaisella mittauksella, ja suurin osa keskuksista valmistetaan Suomessa.
Valinta ei ole makuasia vaan seuraa siitä, kuinka monta kertaa keskus tullaan siirtämään. Jos vastaus on "en tiedä", pistotulppasyöttö on turvallisempi oletus.
Milloin moduulirakenne kannattaa?
| Tilanne | Kiinteä keskus | Moduulikeskus |
|---|---|---|
| Tehontarve tiedossa ja vakaa | Toimii, yksinkertaisempi | Tarpeeton joustavuus |
| Tarve kasvaa vaiheittain | Vaatii vaihdon | Laajennetaan moduulilla |
| Useita eri lähtötyyppejä | Rajoittaa | Kokoonpano tarpeen mukaan |
| Lyhyt hanke | Riittää | Hyöty jää pieneksi |
Moduulikeskus maksaa itsensä takaisin silloin, kun tarve muuttuu hankkeen aikana. Runkovaiheen kuormat ovat eri kuin sisävalmistuksen, ja jos sama keskus palvelee molempia, laajennettavuus säästää yhden vaihdon.
Moduulikeskus on kaappi, jossa on kiskosto valmiina, ja kiskostoon kytketään jonovarokkeita, kytkimiä ja pistorasiamoduuleita tarpeen mukaan. Mittakaava on konkreettinen: pääkytkinmoduulit ovat 160 A ja 250 A, jonovaroke SLK 630 kantaa NH3/630-sulakkeen, ja liittimille on omat asennuslevynsä 10-95 mm² ja 95-240 mm² poikkipinnoille. Juuri tämä ratkaisee, laajennetaanko keskusta vai vaihdetaanko se.
Lyhyellä ja tehontarpeeltaan vakaalla hankkeella kiinteä rakenne on yksinkertaisempi eikä joustavuudesta makseta turhaan.
Miten keskus mitoitetaan oikein?
Mitoituksessa toistuu sama virhe: lasketaan laitteiden nimellistehot yhteen ja tilataan sen kokoinen keskus.
Todellinen huipputeho on tyypillisesti selvästi nimellisarvojen summaa suurempi käynnistyshetkellä. Kompressorit, nostimet, taajuusmuuttajat ja lämmittimet aiheuttavat piikkejä, jotka eivät näy nimellisarvossa mutta laukaisevat suojan.
Kolme sääntöä pitävät mitoituksen kunnossa:
- Mitoita sen vaiheen mukaan, jossa huippu on suurin. Runkovaiheessa nostimet ja betonointi, sisävalmistuksessa lämmitys ja kuivatus. Suurin voittaa.
- Jätä varaus. Nuukassa mitoituksessa saavutettu säästö katoaa ensimmäiseen vikakatkoon.
- Muista talvi. Kesällä aloitettu työmaa mitoitetaan usein kesän kulutuksen mukaan, ja loka-marraskuussa lämmityskuorma tulee päälle verkkoon, joka on jo lähellä rajojaan.
Käytännön tarkistus on yksinkertainen. Listaa kunkin vaiheen yhtäaikaiset kuormat erikseen, laske niiden todellinen käynnistyshetken teho, ja katso mikä vaihe tuottaa suurimman luvun. Se luku on mitoituksen lähtökohta, ei laitelistan loppusumma.
Portaat antavat luvulle vertailukohdan. Moduulikeskusten pääkytkinmoduulit ovat 160 A ja 250 A, ja jonovarokkeen yläpää on 630 A. Jos laskettu huippu asettuu lähelle portaan ylärajaa, seuraava porras on lähes aina halvempi kuin kesken hankkeen tehtävä vaihto.
Alimitoitettu keskus ei kaadu asennuspäivänä. Se kaatuu sinä päivänä, jona työmaalla on eniten kiire.TSR-Elsite
Mitä suojaukselta pitää vaatia?
Suojausten valinta seuraa kuormakannasta, ei keskuksen koosta.
A-tyypin vikavirtasuoja riittää useimmille tavanomaisille kuormille. Taajuusmuuttajakuormat, hitsauslaitteet ja invertterit voivat vaatia B-tyypin, koska niiden vikavirta voi sisältää tasakomponenttia, jota A-tyyppi ei havaitse luotettavasti.
Virheellinen valinta näkyy kahdella tavalla, ja molemmat ovat huonoja: suoja ei toimi vikatilanteessa, tai se laukeaa turhaan käynnistyspiikistä ja työmaa oppii kuittaamaan sen refleksinomaisesti.
Selvitä kuormakannan profiili ennen keskuksen tilausta. Jälkikäteen vaihtaminen on aina kalliimpaa kuin oikean valitseminen alusta.
Mitä kotelointi ja mekaaninen kestävyys tarkoittavat käytännössä?
Työmaakeskus elää eri ympäristössä kuin kiinteistön sähkökeskus, ja tämä on syy siihen, miksi rakennus- ja purkutyömaiden asennuksia käsitellään standardin SFS 6000 omassa osassaan 7-704.
Kolme rasitusta erottaa työmaan pysyvästä asennuksesta.
Sää. Keskus on usein ulkona koko hankkeen ajan. Vesi, lumi, jää ja lämpötilan vaihtelu kuuluvat normaaliin käyttöön, eivät poikkeukseen. Kotelointiluokan on vastattava todellista sijoituspaikkaa, ei sitä missä keskus on suunniteltu olevan.
Mekaaninen rasitus. Työmaalla liikkuu koneita. Keskus saa osumia, sitä siirretään, ja kaapelit kulkevat paikoissa, joissa niiden yli ajetaan. Runko ja kaapeliläpiviennit ovat siksi eri kysymys kuin kiinteistöasennuksessa. Rungon materiaali on tämän kysymyksen ydin: TSR-Elsiten pääkeskusten rungot on valmistettu 2 mm pulverimaalatusta ja korroosionkestävästä merialumiinista tai kuumasinkitystä teräksestä. Keskuksissa on lisäksi lukittavat ovet, nostolenkit ja trukkitaskut siirtämistä varten, eivätkä nostolenkki ja trukkitasku ole koristeita: ne ratkaisevat, onko keskus ehjä kymmenennen siirron jälkeen.
Käyttäjäkunta. Keskusta käyttävät monet eri urakoitsijat, joista kaikki eivät ole sähköalan ammattilaisia. Selkeä merkintä ja looginen ryhmittely vähentävät virhekytkentöjä enemmän kuin mikään tekninen ominaisuus.
Käytännön seuraus on, että keskuksen valinnassa kannattaa katsoa myös sitä, mitä tapahtuu hankkeen jälkeen. Työmaakeskus on uudelleenkäytettävä pääomahyödyke, jos se kestää ensimmäisen kohteen. Jos se ei kestä, se on kertakäyttöinen kulu, joka ostetaan uudelleen joka hankkeeseen.
Kannattaako etävalvonta tilata keskuksen mukana?
Tämä päätös kannattaa tehdä hankintavaiheessa, ei jälkikäteen.
Valvontayksikkö voidaan integroida keskukseen tai lisätä erillisenä Plug & Play -laitteena. Integroituna asennus on siisti ja kytkennät valmiina, erillisenä laite on siirrettävissä keskuksesta toiseen. Kumpikin toimii, mutta integrointi on halvempi tehdä kerralla kuin purkaa ja tehdä uudelleen.
Jälkiasennuksen hinta ratkeaa siitä, mitä keskuksessa on valmiina. Pääkeskuksissa virtamuuntajat sisältyvät aina toimitukseen ja kWh-mittareille on tilavaraus, joten mittauksen fyysiset edellytykset ovat olemassa silloinkin, kun valvonta päätetään lisätä myöhemmin. Osassa moduuleja etäseuranta on integroitu jo tehtaalla, esimerkiksi 160 A pääkytkinmoduulissa.
Hyöty on sama riippumatta keskuksen koosta: kuorma suhteessa kapasiteettiin, vaiheiden tasapaino ja jännite näkyvät jatkuvasti, ja poikkeama havaitaan ennen kuin suoja laukeaa. Sisäänrakennettu 4G-yhteys tarkoittaa, ettei työmaalle tarvitse rakentaa kiinteää tietoliikennettä. Spine-etävalvontajärjestelmä toimii tällä periaatteella.
Yhteenveto
Työmaakeskuksen valinta ratkeaa kolmella päätöksellä: kiinteä vai pistotulppasyöttö käyttötavan mukaan, kiinteä vai moduulirakenne tarpeen muuttuvuuden mukaan, ja mitoitus hankkeen suurimman vaiheen huipputehon mukaan. Suojaustyyppi seuraa kuormakannasta, ei keskuksen koosta. Etävalvonta kannattaa päättää hankintavaiheessa, koska jälkiasennus maksaa enemmän. Jos haluat käydä läpi oman hankkeesi keskusvalinnat, katso työmaasähköistyksen tuotteet tai ota yhteyttä: myynti@tsr-elsite.fi tai +358 9 4555 588.
Usein kysytyt kysymykset
Mikä on työmaakeskus?
Työmaakeskus on väliaikaiseen sähkönjakeluun tarkoitettu keskus, joka kestää työmaan mekaanisen rasituksen ja sääolosuhteet. Pääkeskus ottaa vastaan liittymän tai generaattorin syötön, alakeskukset vievät tehon työpisteille.
Mitä eroa on kiinteällä ja pistotulppasyötöllä?
Kiinteästi syötetty keskus kytketään paikalleen ja jää siihen, mikä sopii koko hankkeen ajan samassa paikassa olevaan kohteeseen. Pistotulppasyötöllä varustettu keskus irtoaa nopeasti ja sopii siirtyvään tarpeeseen. Jos siirtotarvetta ei tiedetä, pistotulppasyöttö on turvallisempi oletus.
Miten työmaakeskuksen koko mitoitetaan?
Hankkeen sen vaiheen huipputehon mukaan, jossa huippu on suurin, ei laitteiden nimellistehojen summana. Käynnistysvirtapiikit ovat todellinen mitoittava tekijä. Muista myös talven lämmityskuorma, jos työmaa alkaa kesällä.
Riittääkö A-tyypin vikavirtasuoja työmaakeskuksessa?
Useimmille tavanomaisille kuormille riittää. Taajuusmuuttajat, hitsauslaitteet ja invertterit voivat vaatia B-tyypin, koska vikavirta voi sisältää tasakomponenttia. Selvitä kuormakannan profiili ennen tilausta.
Milloin moduulikeskus kannattaa kiinteän sijaan?
Kun tehontarve muuttuu hankkeen aikana tai lähtötyyppejä tarvitaan useita. Moduulirakenne laajennetaan moduulilla sen sijaan että keskus vaihdettaisiin. Lyhyellä ja tehontarpeeltaan vakaalla hankkeella kiinteä riittää.
Voiko etävalvonnan lisätä keskukseen jälkikäteen?
Voi, joko integroituna tai erillisenä Plug & Play -laitteena. Hankintavaiheessa tehtynä integrointi on kuitenkin halvempi kuin purkaminen ja uudelleenasennus myöhemmin, joten päätös kannattaa tehdä ennen tilausta.
Lähteet
- Valtioneuvoston asetus rakennustyön turvallisuudesta 205/2009
- SESKO ry, SFS 6000 Pienjännitesähköasennukset ja osa 7-704 rakennus- ja purkutyömaat
- Tukes, sähköasennusten vaatimukset
- Työmaan pääkeskukset, tekniset tiedot (TSR-Elsite)
- Moduulikeskukset ja moduulit (TSR-Elsite)
- Työmaasähköistyksen tuotteet (TSR-Elsite)
- Spine, reaaliaikainen etävalvontajärjestelmä (tuotesivu)