Failure mechanisms and fires caused by electrical installations in switchgear assemblies

Sähköpalokuolemat ovat vähentyneet viimeisen kymmenen vuoden aikana, mutta sähköpalojen aiheuttamat taloudelliset haitat ja vahingot yhteiskunnalle ovat samaan aikaan kasvaneet voimakkaasti Suomessa. Sähköpalojen välittömien seurauksien lisäksi palot aiheuttavat usein välillisesti tuotannon tai toiminnan keskeytymisen sekä haittaa palon lähellä sijainneiden tilojen käytössä. Sähköisten liitosten vikaantumiset verkon solmukohdissa ja erityisesti jakokeskuksissa aiheuttavat merkittävän osan sähkölaitteistoista johtuvista sähköpaloista ja -vaaroista. Tutkimuksen tavoitteena oli löytää sähköisten liitosten vikaantumismekanismien perimmäisiä syitä, jolloin vikaantumista voitaisiin hallita huolto ja kunnossapitotoimenpiteillä paremmin ja näin ollen ennaltaehkäistä sähköpaloja. Työ jakaantuu teoria- ja tutkimusosuuteen. Teoriaosuudessa käsitellään aikaisempia sähköpaloihin liittyviä tutkimuksia ja julkaisuja sekä perehdytään jakokeskusten, sähköisten liitosten ja komponenttien ominaisuuksiin sekä olemassa oleviin kunnonhallinnan menetelmiin ja sähköpalojen ennaltaehkäisyyn. Tutkimusosuus koostuu jakokeskusten vikaantumista käsittelevän kyselyn ja muun kirjallisen tutkimusmateriaalin analysoinnista sekä vikaantuneiden komponenttien analysoinnista ja vikatilanteiden mallintamisesta. Tutkimuksen tulosten pohjalta on muodostettu malli palovaarallisten liitosten muodostumisesta ja siihen vaikuttavista muuttujista. Lisäksi on käsitelty eristeiden vikaantumista ja erityistapauksena ruuvi- ja pulttiliitoksen löystymiseen vaikuttavia tekijöitä. Huolto ja kunnossapitotoimenpiteiden ja sähköpalojen ennaltaehkäisyn osalta on muodostettu malli palovaarallista vikaa ennakoivista merkeistä sekä pohdittu eri kunnossapitomenetelmien soveltuvuutta sähköpalojen ennaltaehkäisyyn. Tutkimuksen tuloksena on luotu myös toimenpideohjeistus eri sähköalan toimijoille jakokeskuksissa tapahtuvien sähköpalojen ennaltaehkäisemiseksi. Tutkimus osoittaa, että tutkituilla mekanismeilla on vaikutusta sähkölaitteistojen vikaantumiseen ja sitä kautta sähköpalojen esiintymiseen. Tutkimuksen perusteella sähköisten liitosten vikaantuminen palovaarallisiksi ei myöskään ole useasti seurausta yhdestä tekijästä, vaan hankalasti hahmotettava kokonaisuus, jonka riskiä ei voida minimoida ilman säännöllistä ja kattavaa huoltoa ja kunnossapitoa