Sähkönsyöttöasemat

Hieman toisessa yhteydessä, Tampereen raitiotiehankkeesta keskusteltaessa, esille tuli sähkönsyöttöasemien sijoittelu. Tuskinpa asiaan liittyy mitään ongelmia, kun asiasta ei ole käytännössä puhuttu lainkaan minkään Helsingin raitiotielaajennuksen yhteydessä.

Mutta oma mielenkiinto heräsi, joten osaisiko joku vastata yhteen tai useampaan seuraavista kysymyksistä:

- Kuinka iso sähkönsyöttöasema oikeastaan on?
- Minne sellaisen voi sijoittaa?
- Paljonko mokoma maksaa ja tuleeko sellaisen asentaminen vaikka kerrostalon kellariin paljonkin kalliimmaksi verrattuna muuntajakoppiratkaisuun?
- Liittyykö näiden sijoittelemiseen mitään ongelmia?

Ville O. Turunen sanoi:

Mutta oma mielenkiinto heräsi, joten osaisiko joku vastata yhteen tai useampaan seuraavista kysymyksistä

Klikkaa laajentaaksesi...

Minulla on pohjakuvat noin 50 neliön ja noin 80 neliön (5 x 16 m) syöttöasemista. Suuremman aseman kuva on uudempi. Koko riippuu varmasti halutusta kapasiteetistakin. Isompi syöttöasema voi syöttää useampaa pistettä radalla yhdellä muutajalla.

Sisäkorkeutta vaaditaan suuremman syöttyöaseman kuvassa 5 metriä ja muuntajalle 3,5 metriä korkeat lastausovet. Pienemmässä on vajaan 4 metrin sisäkorkeus ja 2,8 metriä korkeat ovat. Jos tehdään muun rakennuksen osaksi, vaatii ymmärtääkseni hiukan tavallista vahvemmat seinät ainakin muuntajan ympärille.

Sähkönsyöttöasemien määrä riippuu jossain määrin kuormituksesta ja kulloinkin parhaasta suhteesta syöttökaapeleiden pituuden ja asemien määrän välillä. Nyrkkisääntönä noin 1 - 1,5 kilometrin välein. Fore-kustannusarviojärjestelmässä 100 metriä raiteesta olevan sähkönsyöttöaseman hinta näyttää olevan tällä hetkellä noin 1,7 miljoonaa euroa.

late- sanoi:

Sähkönsyöttöasemien määrä riippuu jossain määrin kuormituksesta ja kulloinkin parhaasta suhteesta syöttökaapeleiden pituuden ja asemien määrän välillä. Nyrkkisääntönä noin 1 - 1,5 kilometrin välein

Klikkaa laajentaaksesi...

Tämä tuntuu todella tiheältä. Tarkoitatko, että syöttäjakso voi olla tuon mittainen, jolloin yksi asema voi syöttää kolmisen kilometriä rataa jaettuna kahdelle jaksolle ja seuraava asema on sitten kolme kilometrin päässä edellisestä, jos rata on Tampereen tyyppinen yksilinjainen ja suorahko?

Esimerkiksi Helsingin Kallion asema syöttää "ilmiselvien" Porthaninkadun, Hämeentien ja Hesarin lisäksi vielä Alppilan radan Eläintarhaan asti ja ysin radan Itä-Pasilaan asti, eli kyllä noissa asemissa papua riittää. En ole kuullut, että nuo rataosuudet kärsisivät alhaisesta jännitteestä.

Toisaalta nyt on muotia esittää kovin suurelta tuntuvaa syöttöasemien määrää uudisradoille. Jätkäsaari on saanut kaksi asemaa ja muistelen, että Topeliuksen 1100 m pätkällekin joku pohti kahden uuden aseman rakentamista, mikä kai sentään supistui aika pian yhteen. Töölön ja Töölöntullin asemat kuitenkin sijaitsevat tuon radan kannalta ihanteellisesti – luulisi niiden riittävän. Voiko olemassa olevan aseman lähtöjen määrää lisätä, vai tuleeko siitä yhtä kallista kuin uuden aseman rakentaminen?

http://www.raitio.org/ratikat/helsinki/radat/kartat/Jaksoerotinkaavio_2013.pdf
Voiko tästä kuvasta päätellä jotenkin, mitkä jaksot ovat saman syöttöaseman takana? Noita kirjainlyhenteitä tosin on nelisenkymmentä tuossa ja jostain muistin sopukoista tulee luku 23 syöttöasemien määräksi.

Mieten tässä myös, että eikös muinaisina aikoina HRO:lla ollut ihan oma sähkövoimala jossain Hakaniemessä ja se pystyi hoitamaan koko sen aikaisen systeemin. Varsinkin se tieto taitaa olla jo historian havinassa, että oliko se -600V tasajännitettä ja ranteenpaksuista johtoa jaksoerottimille, vai vaihtovirtalaite ja mekaaniset tasasuuntaajat etäänpänä syöttämässä useita jaksoja nykyajan malliin?

339-DF sanoi:

Toisaalta nyt on muotia esittää kovin suurelta tuntuvaa syöttöasemien määrää uudisradoille. Jätkäsaari on saanut kaksi asemaa ja muistelen, että Topeliuksen 1100 m pätkällekin joku pohti kahden uuden aseman rakentamista, mikä kai sentään supistui aika pian yhteen. Töölön ja Töölöntullin asemat kuitenkin sijaitsevat tuon radan kannalta ihanteellisesti – luulisi niiden riittävän. Voiko olemassa olevan aseman lähtöjen määrää lisätä, vai tuleeko siitä yhtä kallista kuin uuden aseman rakentaminen?

Klikkaa laajentaaksesi...

Tasavirrallahan tulee joka tapauksessa siirtohävikkiä paljon, jos sitä siirretään pitkiä matkoja. Mitä jännitehäviöön tulee, voi olla, että jos virta kulkee erillistä voimakaapelia varsinaiselle virtajaksolle radan päällä, niin se syötetään Kalliossa ylisuurena ja virtajohtoon tullessa se on pienentynyt juuri sopivaksi.

Tämä on puhdasta arvailua, mutta kyse voi olla yksinkertaisesti optimoinnista: saattaa tulla yksinkertaisesti halvemmaksi rakentaa syöttöasemia tiheämpään kuin maksaa siirtohävikkiä. Se on selvää, että puolijohdetekniikan myötä asemien hinta on laskenut, joten se mikä on järkevää on saattanut muuttua siinä jossain 80-luvulla.

Mutta olisi ihan kiva kuulla, miten asia oikeastaan on.

---------- Viestit yhdistetty klo 22:05 ---------- Edellinen viesti oli kirjoitettu klo 22:04 ----------

Niin ja Latelle tosiaan myöhästyneet kiitokset vastauksesta alkuperäiseen kysymykseeni.

Ketorin sanoi:

Mieten tässä myös, että eikös muinaisina aikoina HRO:lla ollut ihan oma sähkövoimala jossain Hakaniemessä ja se pystyi hoitamaan koko sen aikaisen systeemin.

Klikkaa laajentaaksesi...

HRO:n voima-asema oli Hakaniemessä nykyisessä Arenan korttelissa. Alla on muutama oterivi IH:n kirjoittamasta artikkelista, joka ilmestyy jossain maailman vaiheessa Raitiossa. Juttu tulee käsittelemään Suomen sähköraitioteiden höyrykoneaikaa. Ja virransyöttö ajolankaan oli vain liikennöimisaikana, yöksi virrat katkaistiin ja höyrykoneet huilasivat.

"HRO:n voima-aseman rakennustyöt annettiin Aktiengesellschaft Elektricitätswerke vormals O.L.Kummer, Dresden, Saksa huoleksi. Voimalaitos valmistui 4.9.1900, jolloin ensimmäinen sähköraitiolinja (Ruusula – Hietalahti) otettiin käyttöön. Hakaniemen voimala oli rakennettu viidelle höyrykattila-höyrykone koneikolle, mutta vain kolme asennettiin. Höyrykattilat olivat Steinmüller-vesiputkikattiloita. Voimalaitos käsitti kolme kattilaa ja kolme 250 hv:n (183,8 kW) höyrykonetta, joiden valmistaja oli Oderwerke Maschinenfabrik und Schiffswerft AG, Grabow. Höyrykoneet olivat seisovia kaksisylinterisiä kompoundkoneita (yhdyskoneita) varustettuna lauhduttimella ja kytkettynä hihnavälityksellä höyrykoneen hihnapyörästä tasavirtadynamoon. Tasavirtadynamon kierrosluku oli 127 kierrosta minuutissa, jännite 550 volttia. Tarkoituksena oli, että yksi kattila-höyrykone -koneisto olisi käynnissä. Kuitenkin käytäntö osoitti, että kulutuspiikkien tasaamiseksi oli ajoittain pidettävä kaksi koneistoa käytössä. Tämän vuoksi 1902 suunniteltiin akkupatterin hankkimista, jolloin kulutuspiikit voitaisiin hoitaa akuista otettavan virran avulla. Akkupatterille oli varattu oma huone jo sähkölaitosta rakennettaessa. Akkupatterin valmisti Accumulatorengesellschaft Tudor & Co Pietarista. Akkupatteri teholtaan 247 Amperituntia tuli valmiiksi 1904. Tällöin voitiin käyttää vain yhtä koneistoa sähkön tuottamiseen. Akkupatterin hankkimisen jälkeen myös Töölön raitiovaunuhallin valaistus muutettiin öljylampuista sähkövalaistukseen. HRO kaksiraiteisti linjansa 1909 loppuun mennessä. Myös Kulosaaren Huvilakaupunki Oy:n kanssa oli tehty sopimus liikenteen harjoittamisesta huvilakaupungin raitiotiellä. Siksi laajentuneen kulutuksen takia 1910 asennettiin voimalaitokseen 700 hv:n (1000 1/min, 522 kW) Sulzer turpiini (Gebrüder Sulzer, Wintherthur, Sveitsi) ja siihen yhdistetty ASEA:n tasavirtageneraattori. Uuden turpiinin vaatiman sähkökytkentäkeskuksen valmisti Ab Gottfried Strömberg. Turpiini varustettiin pintalauhduttimella. Tarvittavaa höyrynkehitystä varten purettiin voimalaitoksesta yksi vanha kattila, joka korvattiin Babcock-Wilcox -ketjuarinakattilalla, jonka tulipinta oli 265 m2 . Kattilan valmisti lisenssillä Kone- ja Sillanrakennus Oy. Vuonna 1911 asennettiin voimalaitokseen uusi 301 m2 tulipintainen Babcock-Wilcox -ketjuarinakattila, jonka valmisti Kone- ja Sillanrakennus Oy. Höyryn lauhdutusta varten johdettiin 1912 Töölönlahdesta kylmävesipaineputki voimalaitokseen. Helsingin kaupunginvaltuusto päätti ostaa HRO:n osake-enemmistön kaupungille 28.2.1913. Raitiotien oman voimalaitoksen toiminta päätettiin lopettaa ja toiminta loppui illalla 5.6.1914. Rakennus ja koneistot purettiin myöhemmin. Sähkölaitos lupautui toimittamaan uudesta Suvilahden voimalasta tasavirtaa 550 – 650 V jännitteellä raitiotien tarpeisiin."

Jatkuu Raitiossa...