Sähköverkot ja voimajohdot synnyttävät sähkö- ja magneettikenttiä

Sähkö siirretään voimalaitoksilta kuluttajille sähköverkossa. Se koostuu erilaisista sähköjohdoista ja kaapeleista, sähköasemista, muuntamoista ja sähköpääkeskuksista. Sähkö siirretään pitkiä matkoja suurilla jännitteillä ja virroilla ja jaetaan paikallisesti pienemmillä jännitteillä ja virroilla. Siirrossa ja jakelussa syntyy sähkö- ja magneettikenttiä. Sähkökentän voimakkuus riippuu jännitteestä ja magneettikentän voimakkuus ja vuontiheys virrasta. 

Suomen sähköverkko on osa pohjoismaista sähköverkkoa. Ruotsiin on kaksi tasa- ja vaihtosähköyhteyttä, Norjaan vaihtosähköyhteys ja Viroon kaksi tasasähköyhteyttä. Naapurimaista tuotava ja voimalaitoksilla tuotettava sähkö siirretään Fingrid Oyj:n hallinnoimassa kantaverkossa ja paikallisten sähköverkkoyhtiöiden hallinnoimissa alueverkoissa kaikkialle Suomeen. Sähkö siirretään yli 100 kilovoltin (1 kilovoltti (kV) = 1000 volttia (V)) jännitteisillä ilmajohdoilla eli voimajohdoilla, sillä suurilla jännitteillä energiaa häviää siirrossa vähemmän kuin pienillä jännitteillä. Sähkönsiirtoverkoissa on voimajohtojen lisäksi sähköasemia, joilla muunnetaan jännitettä sähköverkon osien välillä. 

Voimajohtojen suurjännite muunnetaan paikallisilla sähköasemilla 20 kV:n keskijännitteeksi, jota tyypillisesti käytetään paikallisissa jakeluverkoissa. Keskijännite muunnetaan edelleen kuluttajien lähellä sijaitsevissa jakelumuuntamoissa sähkölaitteille sopivaksi pienjännitteeksi (400 V). Pienjännite jaetaan sähköpääkeskusten kautta rakennusten sähköverkkoon.

Kanta- ja alueverkoissa käytetään enimmäkseen ilmajohtoja, ja suurina rakenteina nämä voimajohdot ovat näkyvin osa sähköverkosta ympäristössä. Vuoden 2021 lopulla 400 kV:n ilmajohtoja oli noin 5200 km, 220 kV:n ilmajohtoja noin 1400 km ja 110 kV:n ilmajohtoja noin 14 750 km. Lisäksi oli noin 330 km maahan asennettuja 110 kV:n maakaapeleita, joita käytetään taajamissa ilmajohtojen sijasta. Lähitulevaisuudessa taajamiin asennetaan myös 400 kV:n maakaapeleita.

Jakeluverkossa käytetään ilmajohtoja harvaan asutuilla alueilla ja maakaapeleita taajamissa. Vuoden 2021 lopulla keskijännitteisiä ilmajohtoja oli noin 89 000 km ja maakaapeleita noin 66 000 km. Pienjännitteisiä ilmajohtoja oli 112 000 km ja maakaapeleita 144 000 km. Maakaapeloinnin osuus oli siten 42 % keskijänniteverkossa ja 56 % pienjänniteverkossa. Myrskyjen aiheuttamien sähkökatkojen vähentämiseksi maakaapeleita käytetään jakeluverkoissa entistä enemmän myös taajamien ulkopuolella. 

llmajohto aiheuttaa läheisyyteensä sähkö- ja magneettikentän mutta maakaapeli vain magneettikentän. Sähkökentän voimakkuus riippuu johtimien jännitteistä ja magneettikentän voimakkuus johtimien virroista. Siten suurimmat sähkökentät, noin 10000 volttia metriä kohti (V/m), ovat suurjännitteisimpien 400 kV:n voimajohtojen alla ja suurimmat, noin 10 mikroteslan magneettikentät voimajohtojen alla. Vielä suurempia, kymmenien mikroteslojen magneettikenttiä voi olla jakelumuuntamoista lähtevien pienjännitejohtimien läheisyydessä. Sähkö- ja magneettikenttä pienenevät nopeasti virtajohtimista kauemmaksi mentäessä. Sähkökenttä vaimenee puissa ja pensaissa sekä talojen rakenteissa eikä tunkeudu rakennusten sisään kuten magneettikenttä. Jakelumuuntamoa lukuun ottamatta sähkön jakeluverkko altistaa väestöä hyvin vähän sähkö- ja magneettikentille.

Ota yhteyttä:​​​
[email protected]