Sähkönjakeluverkon vaurioittamisten nykytila ja maakaapeleiden vaurioittamisten vähentäminen

Abstract

Sähkönjakelun toimitusvarmuus on yhä tärkeämpää digitalisoituvassa yhteiskunnassa. Sähkömarkkinalakiin asetettiin vaatimukset sähkönjakelun toimitusvarmuudelle vuonna 2013 ja sen jälkeen jakeluverkkoyhtiöt ovat investoineet sähköverkkoihinsa täyttääkseen toimitusvarmuusvaatimukset. Monet jakeluverkkoyhtiöt ovat saneeranneet ilmassa kulkenutta sähköverkkoa maakaapeliverkoksi, jotka ovat suojassa sääilmiöiden seurauksilta, mutta ovat alttiina erilaisille vioille, kuten sähköverkon vaurioittamisille. Sähköverkon vaurioittamisella tarkoitetaan tapahtumaa, jossa jokin taho toiminnallaan vahingoittaa jotain sähköverkon komponenttia tai komponentteja tahattomasti tai tahallisesti. Työssä selvitettiin Elenian sähköverkkoon kohdistuneiden vaurioittamisten nykytila ja kuinka maakaapeleiden vaurioittamisten ehkäisemiseen tarkoitettuja palveluita sekä vaurioittamisten käsittelyä voitaisiin kehittää. Tutkimus pohjautuu dokumentoituihin sähköverkon vaurioittamisiin sekä Elenian ja Elenian kumppaneiden asiantuntijoiden haastatteluihin ja maanrakennusalan ammattilaisille tehtyyn kyselyyn. Vuonna 2020 Elenian sähköverkkoon kohdistui noin 1 300 vaurioittamista, joista noin 700 vaurioittamista kohdistui maakaapeleihin, noin 500 ilmajohtoverkkoihin ja noin 100 muihin sähköverkon komponentteihin. Vuosittainen sähköverkon vaurioittamisten määrä näyttää kolmen viimeisen vuoden aikana vakiintuneen hieman alle 1 300 vaurioittamisen tasolle. Vaurioitetuista maakaapeleista selvitettiin niiden jännitetaso, ikä, sijainti, vaurioittamisen vaikutus sähkönjakeluun sekä vaurioittaja. Nykytilan selvityksen tuloksena huomattiin, että maakaapeleiden vaurioittamiseen eivät vaikuta maakaapelin sijainti tai ikä. Maakaapeleiden vaurioittamisia pyritään ehkäisemään maakaapeleiden sijaintitietopalveluiden, kaapelinäyttöjen, keskeytysjärjestelyjen sekä maakaapeleiden siirtojen avulla. Näiden palveluiden tavoitteena on kertoa maakaapeleiden sijainti tai tehdä työskentely turvalliseksi niiden läheisyydessä. Työssä näiden palveluiden toimivuutta arvioitiin maanrakennusalan ammattilaisille suunnatun kyselyn tulosten ja asiantuntijoiden haastatteluiden perusteella. Sekä maakaapeleiden vaurioittamisten ehkäisemisestä että sähköverkon vaurioittamisten käsittelystä tunnistettiin kehityskohteita. Maakaapeleiden vaurioittamisten ehkäisemisestä tärkeimpänä asiana nousi esiin tietoisuuden lisääminen, että sähköverkon maakaapeleita voi sijaita missä vain ja kuinka niiden vaurioittamisia voidaan välttää. Lisäksi maakaapeleiden vaurioittamisten ehkäisemiseen tarkoitettuja palveluita pitää kehittää niiden toimintaympäristöön paremmin sopiviksi. Sähköverkon vaurioittamisten käsittelyn sujuvoittamiseksi vaurioittamisista tarvitaan tarkempaa tietoa ja se on dokumentoitava paremmin.

The security of electricity distribution is becoming increasingly important in a digitalizing society. Requirements for the security of electricity distribution were set in the Electricity Market Act in 2013 and after that distribution system operators have invested in their power grids to reach those requirements. Many DSOs have renovated their overhead power grids to an underground cable network which are protected from consequences of weather phenomena but are subject to different faults such as damaging of the power grid. Damaging of the power grid means an event in which an act of some party unintentionally or intentionally damages component or components of the power grid. This thesis studied the current state of the damages caused to Elenia’s power grid and how to develop services used to prevent the damaging of underground power cables and handling of the damages caused to power grid. Research is based on documented damages caused to the power grid and interviews of Elenia’s and Elenia’s partners’ experts and survey done for excavation professionals. In 2020 Elenia’s power grid was damaged in about 1 300 occasions, of which about 700 targeted underground power cables, about 500 targeted overhead power lines and their structures and about 100 targeted other power grid components. The yearly amount of damages caused to power grid has saturated little below 1 300 occasions in the last three years. The damaged underground cables were investigated for their voltages, age, location, what effect the damage had on electricity distribution, and who caused the damage. As a result of the current state study, it was found that the location or age of the underground cable does not affect on the damaging of underground cables. Damages caused to underground cables are being prevented by cable location information services, demonstrations of cable locations, suspension of electricity distribution and cable transfers. The goal of these services is to inform the location of the underground cable or make it safe to work near the cables. In the thesis the performance of these services is assessed on the basis of the results of a survey conducted for excavation professionals and the interviews with experts. Targets for development were found in preventing damage to underground power cables and in handling of the damages caused to power grid. The most important issue in preventing damages caused to underground cables is to raise awareness that underground cables can be located anywhere and how to avoid damaging the underground cables. In addition, services used in preventing damage to underground cables need to be developed to better fit their operating environment. In order to clarify the handling of damages caused to power grid, more detailed information about the event of the damaging is needed and it needs to be better documented.