Kantaverkko

Kantaverkko on sähkön siirron valtakunnallinen suurjänniteverkko. Sähköä tuottavat voimalaitokset on yhdistetty kantaverkkoon joko suoraan tai välillisesti. Kantaverkon tehtävänä on jakaa sähköä maan kaikkiin osiin. Kantaverkko muodostaa useita silmukoita, joten häiriö yhdellä verkon osuudella ei vaikuta laajempaan sähkönjakeluun.

Suomi 

Suomen kantaverkkoa hallinnoi valtionenemmistöinen yhtiö Fingrid. Se käyttää valtakunnallisessa sähkönsiirrossa 400, 220 ja 110 kilovoltin (kV) voimajohtoja. Kantaverkon voimajohdot ovat pääasiassa avojohtoja, kaapeleiden käyttö on kalleutensa vuoksi vähäistä. Kantaverkkoon kuuluu yhteensä noin 14 000 kilometriä suurjännitejohtoa, yli puolet siitä on 110 kV:n johtoa.

Suomen kantaverkko sai alkunsa Imatran vesivoimalaitoksen ja sen Turkuun sekä Helsinkiin yhdistäneen Rautarouva-linjan rakentamisen yhteydessä. Kuitenkin Suomen erityisenä piirteenä on vesivoimalaitosten sijaitseminen pääosin maan pohjoisosassa. Sähkönsiirtoinfrastruktuuria tarvitaan sähkön siirtämiseksi pohjoisesta kohti maan eteläosaa, johon asukkaat ja teollisuusyritykset ovat pääosin keskittyneet. Kantaverkon merkittävin runkolinja kulkee Oulusta Alajärvelle. Suomessa sijaitsee ydinvoimaloita kahdella suunnalla, lähellä Poria länsirannikolla ja lähellä Loviisaa etelärannikolla. Ruotsista kulkee merenalainen sähkönsiirtokaapeli, joka liittyy Suomen kantaverkkoon Rauman lähettyvillä.

Muiden toimijoiden omistamat alueverkot liittyvät kantaverkkoon ja huolehtivat sähkön siirrosta alueellisella tasolla. Ne käyttävät sähkön siirtoon 110 kV johtoja. Jakeluverkot liittyvät alueverkkoihin tai kantaverkkoon. Jakeluverkkojen jännitetaso on 400 V ja 110 kV:n välillä. Kotitaloudet liittyvät jakeluverkkoihin. Suuret sähkön kuluttajat, kuten teollisuuslaitokset, liittyvät joko kanta-, alue tai jakeluverkkoon.

Suomen kantaverkko on yhteydessä Ruotsin, Norjan, Viron ja Venäjän sähköverkkoihin.

Häiriöt 

Kantaverkon häiriöistä 97 % aiheutuu suojareleen laukaisuista. Yleisin syy näihin on suora salamanisku voimalinjaan, joka aiheuttaa tyypillisesti linjan irti- ja päällekytkentätapahtuman, joka kestää noin 2 sekuntia. Vaikka salamanisku osuisikin voimalinjan ukkosköyteen, pylvään rajallinen maadoitus aiheuttaa sen potentiaalin nousun tasolle, jonka vuoksi osa salaman virrasta purkautuu eristimien kipinävälien yli vaihejohtimiin ja tämä valokaari puolestaan aiheuttaa vaihdeiden välisen oikosulun, tai maasulun. Valokaaren kuuma plasma hajaantuu sähkövirran katkettua noin sekunnin kuluessa ja katkaisija voi sen jälkeen kytkeä linjalle jälleen jännitteen. 

Haja-asutusalueiden ilmalinjoilla toteutettu keskijänniteverkko kärsii myös salamaniskujen epäsuorista seurauksista, koska iskun aiheuttama magneettikenttä synnyttää ilmalinjan vaihejohtimiin useiden kymmenien kilovolttien suuruisen jännitetransientin, jonka seurauksena eristimissä ja kipinäväleissä tapahtuu ylilyönti ja valokaari palaa, kunnes suojareleistys on katkaissut linjasta sähkön hetkeksi. 110 kV:n ja sitä suuremmilla jännitetasoilla ei tätä ongelmaa ole.

1960-luvulla oli merkittäviä taajuuspoikkeamia jopa 40 Hz:iin asti.
1970-luvun alkupuolella tapahtui viisi laajaa katkosta, joista kolme sattui vuonna 1974. Eteläinen Suomi oli pimeänä 6 tuntia.
1983 Suomi oli saarekekäytössä Ruotsin laajan sähkökatkon seurauksena.
Viimeisin merkittävä verkon vakautta uhannut poikkema sattui 10. elokuuta 2009: Suomen kantaverkko irtosi Pohjoismaiden verkosta salaman irrotettua ainoan Ruotsiin yhteydessä olleen 400 kV:n linjan. Samaan aikaan Norjan 220 kV:n ja muut Ruotsin 400 kV:n vaihtosähköyhteydet olivat irti huoltotöiden takia. Tehonvajaus aiheutti kantaverkkoon alitaajuuden 49,3 Hz.

Suomen kantaverkkoa on vahvistettu silmukoituneemmaksi 1970-luvun lopulla, jonka jälkeen suurhäiriötilannetta ei kantaverkossa ole esiintynyt.

Katso myös
 Fenno-Skan
 Estlink

Lähteet

Sähkövoima
Sähkönsiirto