Maadoitus ja maadoittaminen lienevät meille kaikille erittäin tuttuja sanoja, ja asioina nuo lienevät jokapäiväisiä suurimmalle osalle kansakunnastamme. Pureudutaanpa siis asiaan tarkemmin ja selvitellään että miksi niitä maadoituksia tehdään, kuinka niitä tehdään, ketkä niitä tekevät, ja mitä kaikkea onkaan mahdollista, mitä erinäisimmin tavoin, maadoittaa.

Ennen kuin lähdemme todella syvällisesti pureutumaan maadoittamisen filosofiaan ja tarkkoihin yksityiskohtiin, seurailkaamme yhden päivän ajan, Maanselällä asuvan Matti Maavirran elämää, jotta tietäisimme, kuinka jokapäiväisestä asiasta maadoittamisessa onkaan kysymys.

Päivä on perjantai, ja alkaa tavanomaiseen tapaan herätyskellon soinnilla kello 7.30. Jo tässä vaiheessa maadoittaminen käy Matilla ensimmäisen kerran mielessä … mokoman pärisevän rakkineen saisi maadoittaa johonkin pirun syvään monttuun ja haudata sen sinne ikuisiksi ajoiksi.

Sitten keittiöön ja vedenkeitin pöydältä mukaan. Vesihanaan koskiessaan Matti sai siitä jälleen kerran mojovan sähköiskun. Tässä tapauksessa kyse ei kuitenkaan ole minkään sähkölaitteen maadoitusviasta, tai puutteellisista vesijohtojen maadoituksista. Kyseessä oli sen uuden sängynpeiton aiheuttama staattisen sähkön varaus, joka nyt purkaantui maadoitettuun vesihanaan.

Vedenkeittimen täyttämisen jälkeen olikin sitten vuorossa päivän ensimmäinen paksusähköpuolen maadoituskytkentä, eli vedenkeittimen liitosjohdon pistokkeen työntäminen keittimestä löytyvään kojeliittimeen. Pistoketta kytkettäessähän kytkeytyy ensimmäiseksi maadoitusjohdin, ja vasta tämän jälkeen ne varsinaiset virtajohtimet … harva aamuteen keittelijä tosin tulee tällaisia yksityiskohtia miettineeksi, kuten ei tämä esimerkkihenkilömmekään.

Aamiaisen syöntiin tai automatkaan työpaikalle ei juuri mainitsemisen arvoisin maadoituksia sisälly, joten hypätkäämme suoraan Matti Maavirran työpaikalle. Hän on töissä eräässä kulutuselektroniikan laitteita kokoon panevassa yrityksessä, tuotantolinjalla. Nämä kasattavat kojeet sisältävät staattiselle sähkölle arkoja komponentteja, joten ennen töiden aloittamista on Matin maadoitettava itsensä maadoitusrannekkeella.

Staattinen sähköhän tuli Matille tutuksi jo aamuteen keitossa. Näiden maadoitusrannekkeiden, kuten myös maadoitettujen työtasojen ja työkalujen, sekä antistaattisista materiaaleista valmistettujen työvaatteiden ja välineiden tarkoituksena on estää staattisen sähkön synty heti alkuunsa. Kaikki kohteet ovat maadoitettuna samaan potentiaaliin. Tämä asiahan tunnetaan myös nimellä ESD-suojaus.

Tuossa aamupäivän aikana Matille tuli jälleen kerran mieleen sen kotona olevan PC:n pistorasia. Koneen takana kun on varoitusteksti, jossa sanotaan että koneen saa liittää ainoastaan maadoitettuun pistorasiaan. Koska matin olohuoneen rasiat eivät maadoitettua mallia olleet, päätti hän ruokatunnilla soitella tuttavalleen Virtasen Ranelle, ja pyytää häntä vaihtamaan tuon rasian maadoitetuksi. Itsehän Matti ei ole koskaan noihin paksusähköpuolen kytkentöihin perehtynyt, mutta Rane on noita sähköjä vedellyt ennenkin.

Rane lupasi tulla viikonlopun aikana vilkaisemaan tilannetta, mutta varoitteli samalla, että todennäköisesti sen yhden ainoan rasian vaihtaminen maadoitetuksi ei riitä, vaan saattavat mennä samalla kertaa uusiksi koko huoneen rasiat. Pahus! Paljonkohan nuokin uudet "tökkelin reiät" tulevat maksamaan mietiskeli Matti, ja harkitsi jo koko vaihtohommasta luopumista, koska kone oli ilman mitään ongelmia tuossa vanhassakin pistorasiassa toiminut.

Työpäivän viimein päätyttyä Matti päätti heittää vapaalle harrastuksien merkeissä, ja koska kelitkin vaikuttivat sopivilta, lähti Matti paikalliselle laskuvarjokerholle roiskaisemaan muutaman hypyn.

Kerholla oli kuitenkin odottamassa pieni yllätys. Kerhon hyppykone oli maadoitettu joidenkin hämärien lentotuntimäärien epäselvyyksien vuoksi. Niin. Lentokoneen maadoittaminenhan tarkoittaa sen asettamista lentokieltoon. Siispä se niistä hypyistä! Matin kaltaista aktiivista parasutaria moinen tietysti harmitti siinä määrin että, että hän lähti siitä pian kotiin, ja sieltä suorinta tietä paikalliseen kantakuppilaan.

Kuppilassa Matti sitten kumosi ohjapirtelön jos toisenkin, ja kai siinä illan aikana ehkä jotain muutakin, koska siinä kesken kaiken, tahtomattaan, mutta silti itse aiheutetusti , maadoitti otsansa baaritiskiin. Lieneekö tämä maadoituskytkentä sitten aiheuttaneen jotain häiriöitä, mutta baarin järkkärit katsoivat kuitenkin parhaaksi purkaa tämän maadoituskytkennän. Niinpä Matti sitten lähti illan hämärtyessä kävelemän kotiansa kohti. Siinä kotipihalla oli aikaisemmin viikolla tehty hieman kaivutöitä, joten pihanurmikko oli vielä paikoin epätasainen. Sähkölaitos oli vaihtanut vanhan ilmassa kulkeneen syöttökaapelin uudeksi maakaapeliksi, ja olivat samalla kertaa, samaan ojaan upottaneet myös kiinteistölle uuden maadoituselektrodin.

Tämän kaiken oli Matti kuitenkin mielestään maadoittanut, joten illan viimeinen maadoitus tapahtui silloin kun Matti kompastui pihalla olleeseen turvepaakkuun, ja pärstä edellä maadoitti … ja maastoutti itsensä kuraiseen monttuun.

Rane maadoittaa ... vai maadoittaako?
"Rane" ilmiönä ei sinänsä liity suoranaisesti maadoituksiin, mutta sähköturvallisuuteen kyllä, ja maadoitukset taas kuuluvat sähköturvallisuuteen. Ranen kannaltahan sähköturvallisuusmääräykset ovat varsin selkeät … Rane on griminalisoitu. Rane on kaikkien mahdollisten sähköiskujen ja sähköpalojen alku ja juuri. Unohdetaanpa kuitenkin hetkeksi sähköturvallisuusmääräyksistä tämä Ranet griminalisoiva luku, ja tarkastellaan Ranea välillä muistakin näkökulmista.

En lähde tässä arvioimaan niitä, Ranen jos toisenkin tekemiä virityksiä, joita ympäri Suomea löytyy. Sen paremmin en tässä yhteydessä kommentoi niitäkään, varsin mielenkiintoisia kytkentä- ja asennustapoja, joita on löytynyt näiden virallisesti hyväksyttyjen, ja urakointioikeudet omaavien sähköliikkeiden jäljiltä.

Lähdetään sen sijaan perehtymän asiaan esimerkin voimin, ja otetaan esimerkiksi vaikkapa tämän aikaisemmin esitetyn Matti Maavirran pistorasiaremontti. Tehdyn työn, ja hommaan kuluneiden materiaalien hinta on tietenkin yksi, varsin tärkeä tekijä näinä leikkauksien, veronkorotuksien ja kilpailuttamisen aikoina. Onhan tämä kilpailuttaminen nykyään joillakin aloilla jo suorastaan pakollista, joten niinpä tämä esimerkkihenkilömmekin päätti kilpailuttaa pistorasiaremonttinsa.

Ensiksi siis Matti soitteli paikalliselle sähkölaitokselle: Vastaus kuitenkin oli, että heillä ei enää ole sisäjohtoasennuspalvelua. Kehottivat kääntymään jonkin urakointiliikkeen puoleen. Siispä keltaiset sivut käyttöön ja soitto ensimmäiseen firmaan. Tämä sähköliike arvioi homman kokonaiskustannuksiksi noin 1500 markkaa. Summa kuitenkin kuulosti aika suurelta, joten soitto seuraavaan liikkeeseen. Täällä eivät lähteneet puhelimessa esittämään mitään arviota, vaan sanoivat, että asentaja voisi käydä paikanpäällä selvittämässä remontin laajuuden … joskus ensi viikon loppupuolella! Kolmas firma antoi hintahaarukaksi 1500 - 2000 markkaa.

Seuraavaksi Matti sitten soittelikin naapurilleen, Virtasen Ranelle, ja kysäisi Ranen tarjousta pistorasiaremontista. Hetken mietittyään Rane sitten tuumasi, että 500 markalla tuo hoituu. Yksi reunaehto tässä suusanallisessa urakkasopimuksessa tosin tulisi olemaan. Matti tulisi saamaan ensi lauantaina saunavieraita. Vieraillehan on toki aina jotain tarjottava, eli lisäkustannuksiahan tuosta tulisi, mutta silti Virtasen Ranen tekemä tarjous oli kaikkein edukkain, joten tähän vaihtoehtoon esimerkkihenkilömme Matti Maavirta kilpailuttamisen jälkeen päätyi.

Vertailun vuoksi tulemme tässä jatkossa kuitenkin esittelemään myös nuo kaupallisiin sähköasennusfirmoihin perustuvat ratkaisut.

Firma 1 - Todella monitahoinen suoritus
Firma numero yksi, lähetti asentajansa asialle jo parin päivän kuluttua työn tilaamisesta. Sieltä tuli joku nuoremman sorttinen jolppi pakettiautolla ... ja siinä tullessaan sitten peruutteli Matin muijan rakkaudella vaaliman tulppaanipenkinkin vähän uuteen uskoon. Saatana, että tossakin on taas illalla selittämistä, pähkäili Matti asentajan kohellusta seuraillessaan.

Asentaja siinä sitten ensimmäiset puoli tuntia tutkiskeli talon sähköasennuksia, tutkiskeli olohuoneen asennuksia, ruvaili sähkökaapin peitekansia auki, ja lopuksi totesi, että aika paljonhan tässä menee johdotuksia uusiksi. Joutuipa Matti uhrautumaan jopa niin paljon, että siirsi siinä sähkökaapin edessä pulpunneen "kotiviinitehtaansa" syrjemmälle sähkötöiden tieltä. Kyllä tuollainen jo vähän riipaisee vannoutuneen pon... siis, kotiviinin valmistajan mieltä, kun astiaa joutuu kesken kaiken siirtelemään.

Asentaja siinä sitten aloitti työnsä. Repi puolet olohuoneesta auki. Veti taloon varmaan kilometrin verran uutta johtoa. Vaihteli olohuoneen jokaisen pistorasian maadoitetuiksi. Eikä siihen aikaakaan kulunut kuin sellaiset kuutisen tuntia. Mutta lopussa kiitos seisoo. Kolmen aikaan iltapäivällä homma oli valmis, ja jokaiseen pistorasiaankin näytti tulevan sähköt. Firman puhelimessa antama kustannusarvio oli 1500mk, mutta loppusummaa sitten lopulta kertyi 2200mk. Johdotuksia kuulemma oli tarvinnut uusia oletettavaa enemmän, näin ylityksen perusteli homman suoritanut asentaja.

Asentaja lähti ... tällä kertaa sen suurempia tuhoja aiheuttamatta. Tuntia myöhemmin Matin muija, tässä tekstissä myöhemminkin esiintyvä pirttihirmu palasi töistä. Todellinen myrskyn merkki tämä oli jo ovesta sisään asuessaan, kun oli jo pihalla huomannut rakkaaseen tulppaanipenkkiinsä ilmestyneet leveät renkaan jäljet ... ja senhän arvaa, menivätkö selitykset sähkärin toilauksista lävitse.

Vähän myöhemmin aiheutti vielä lisää meteliä olohuoneen antiikkinen perintöjalkalamppu, johon ei tullutkaan valoa. Lampun pistoke oli irrotettu remontin takia pistorasiasta, mutta suureksi yllätykseksi se ei enää sopinutkaan uuteen, maadoitettuun pistorasiaan. Lampun pistotulppa kun oli 0-luokan tulppa, jonka sinänsä ei kuulukaan sopia maadoitettuun rasiaan. Aviokriisin ainekset olivat kasassa...

Firma 2 - Kieltämättä nopea palvelu
Firma numero kaksi lähetti yllättäen asentajansa paikalle jo tilausta seuraavana päivänä. Vanhemman puoleinen mieshenkilö sieltä tuli asennuksen suorittamaan. Vähän siinä Matti ihmetteli, pystyykö tuollainen huuhkaja enää mitään sähkötöitä tekemäänkään, mutta piti sitten kuitenkin mölyt mahassaan.

Tilanteen arviointi vei asentajalta aikaa sellaiset 1,5 minuuttia, jonka jälkeen tämä totesi että, eipä tässä muuta kuin vaihdetaan tuo kyseinen rasia maadoitettuun malliin. Vaihtotyökin käynnistyi saman tien. Vähän siinä Matti, hommaa sivulta seurailleessaan ihmetteli, että eikö tuo edes katkaissut sähköjä oluhuoneesta. Eipä asentaja ainakaan vaatinut pääsyä sähkökaapille, ja olohuoneen kattovalaisinkin sai palaa koko remontin ajan. Jotain siinä asentaja työnsä aikana puoliääneen tuumaili, että ovat nämä nykyiset punakahvaiset työkalut mukavia käyttää.

Firman puhelimessa antama kustannusarviohan oli 1500-2000 markkaa. Työ ei kuitenkaan vienyt aikaa kuin vartin verran, eikä firmakaan veloittanut hommasta kuin 480 markkaa. Näin ollen siis Matti oli lopputulokseen tyytyväinen, vaikka muutamat seikat asennustyön suorittamisessa olivatkin jääneet vähän ihmetyttämään.

Rane - Asiakkaan toivomukset huomioidaan
Virtasen Rane saapui kalupakki mukanaan sovittuun aikaan ... tai itse asiassa jo varttia aikaisemmin, ja takaoven kautta lampsi suoraan olohuoneeseen ... paikat kun ovat jo ennalta tuttuja. Olohuoneen pistorasioista Rane totesi, että ne ovat sen verran lähekkäin toisiaan, että määräysten mukaan kaikki rasiat olisi samalla kertaa vaihdettava maadoitetuiksi. Pienen palaverin päätteeksi kaikkien rasioiden vaihto todettiin järkeväksi ratkaisuksi, vaikka niihin ylimääräisiin rasioihin pari saturaista uppoaakin.

Toinen seikka on sitten olohuoneen sähköasennusten johdotus, joka oli alunperin vedetty vain kahdella, eli vaihe- ja nollajohtimella. "Kaiken taiteen sääntöjen" mukaan toimittaessa pitäisi olohuoneen johdotus, sekä sähkökeskuksesta olohuoneeseen tuleva syöttökin nyt vaihtaa kolmijohtimiseksi.

Siinä kuitenkin todettiin että kakkien johdotusten vaihtamisessa olisi melkoinen homma, eikä siitä koituvat edutkaan ole niin suuret että homma kannattaisi. Vaihtoehtonahan johdotusten uusimiselle on vaihdettavien pistorasioiden "nollaaminen". Tämä tarkoittaa sitä että pistorasian sisällä yhdistetään johdinlenkillä nollan ja suojamaadoituksen liittimet.

Nollaaminen on näinä päivinä kiellettyjen herkkujen listalla, sen Rane asiasta totesi, samalla kun selvitteli Matille homman tarkempia yksityiskohtia. Menetelmänä nollaaminen on kuitenkin edelleen yhtä toimiva, kuin menneilläkin vuosikymmenillä. Näin ollen raati päätyi tähän ratkaisuun.

Remontin aluksi käytiin tietysti sähkökaapilla kylmentämässä olohuonetta syöttävä ryhmä. Pelkän sulakkeen irroittamisen takia sitä keskuskaapin edessä, lattialla pulppuilevaa käymisastiaakaan ei tarvinnut siirrellä. Siinä ohi mennessä pohdiskeltiin sitäkin, mahtaneeko tämä ... hmm, juoma, keretä valmistumaan viikonloppuun mennessä ... silloinhan Matille on odotettavissa saunavieraita.

Pistorasioiden vaihtoon ei aikaa kulunut tuntiakaan. Kun viimeisenkin rasian peitekansi oli saatu ruuvattua kiinni, oli seuraavaksi vuorossa jännitteiden kytkeminen olohuoneen ryhmään, sekä tietysti mittaukset, joilla kunkin pistorasian maadoitukset todettiin toimiviksi.

Loppusilaukseksi Rane vielä vaihtoi jalkalampun maadoittamattoman pistotulpan maadoitettuun. Olihan se lamppu toimintakuntoon saatava. Yleensä ottaenhan laitteen kotelointiluokkaa ei voi noin vaan lähteä pistotulppaa vaihtamalla muuttamaan, mutta tässä kyseisessä tapauksessa valaisimen rakenne on sellainen että tulpan saattoi maadoitetuksi vaihtaa.

Maadoitukset sähköiskun saajan kannalta
Maadoituksista on tässä jo lätisty enemmänkin, mutta yksi tärkeimmistä asioista on vielä kokonaan käsittelemättä. Millä tavoin ne maadoitukset … tarkemmin sanoen suojamaadoitukset, sitten toimivat tavallisen sähköiskun saajan kannalta. Mikä on maadoittamisen perusajatus, ja kuinka se käytännössä toimii.

Olkoon esimerkkihenkilönämme edelleen tämä tuttu Matti Maavirta. Olohuoneen pistorasiaremontti on suoritettu ja seuraava viikonloppu on koittanut. Matti on siis saanut saunavieraita, eli Virtasen Rane on suusanallisen urakkasopimuksen mukaisesti poikennut kylään. Kaikki sujuukin mallikkaasti aina siihen saakka, kunnes Matti toteaa, että oluet ovat päässeet loppumaan jääkaapista. Eipä hätää, kellarissa on vielä korillinen, joten ei muuta kuin hakemaan sieltä.

Bissekorin lisäksi kellarissa on kaiken vuosien varrella kertyneen kaman lisäksi myös vesipumppu, johon on juuri hetki sitten, tavallista rankemman saunaillan vesitarpeiden pumppaamisen jäljiltä tullut moottoriin eritysvika, jonka seurauksena sähkömoottorin jännitteiset osat ovat ottaneet kiinni moottorin runkoon. Tämä siis tarkoittaa sitä, että aina kun pumppu on käynnissä, tulee moottorin metalliseen kuoreen 230 voltin vaihtojännite.

Matti on siis juuri tällä hetkellä kaivelemassa bissekoria sieltä kellarin ahtaasta nurkasta, vesipumpun ja painesäiliön takaa. Siinä koria esiin kaivellessaan matti ottaa toisella kädellä tukea vesipumpusta, sen verran hankalaan paikkaan se bissekori silloin piti jemmata ... erään pirttihirmun takia.

Juuri samalla hetkellä yläkerrassa, Rane käväisee saunaillan juominkien seurauksena vessassa, ja tarpeet tehtyään tietysti siistinä miehenä vetää vessan, jonka seurauksena pöntön säiliö alkaa täyttymään. Tämä taas aiheuttaa pumpun käynnistymisen, ja...

Tässä ensimmäisessä kuvassa, joka siis esittää Matin taloa syöttävän muuntamon, Matin talon, sekä vesipumpun kytkentää reilusti yksinkertaistettuna, oletamme että pumpun suojamaadoitusta ei ole alun perinkään kytketty, tai maadoitus on jostakin syystä viallinen. Punainen ruksi kuvassa tarkoittaa katkennutta suojajohdinta. Punainen salaman kuva puolestaan kuvaa moottorin sisällä olevaa oikosulkua.

Moottorin sisällä olevat jännitteiset osat ovat siis päässeet kosketuksiin moottorin metallisen ulkokuoren kanssa. Jännite pääsee pumpun käynnistyessä moottorin ulkokuoreen ja sitä kautta koko pumpun runkoon, mutta koska suojamaadoitus ei toimi, ei mitään tapahdu ... ainakaan pumpulle. Matilla on kuitenkin toinen käsi tukevasti moottorin päällä, kellarin betonilattia on hikoilevien vesijohtojen takia juuri tuolta kohtaa hieman kostea, ja Matti lähti bissen hakuun paljain jaloin.

Virtapiiri syntyy. Pumpun rungosta, Matin käteen, ja vartalon ja jalkojen kautta betonilattiaan, joka edelleen on yhteydessä maahan. Keltainen viiva kuvassa esittää tätä Matin vartalon kautta kulkevaa virtapiiriä. Sydänkammiovärinän ohella Matin vartalokin siinä sekunnin verran tärisee 50Hz:n verkkojännitteen tahdissa, kunnes lyhistyy sydän pysähtyneenä kellarin lattialle, ja osittain vielä pumpun päälle, joten virtapiiri ei edes pääse katkeamaan.

Matin vartalo aiheuttaa sähkön kululle sen verran suuren vastuksen, että läheskään niin suurta virtaa ei pääse syntymään, että se polttaisi pumpun sulakkeen. Matin vartalon kautta kulkevan virran suuruus jää ampeerin kymmenesosiin, kun taas pumppua on sulaketaulussa suojaamassa 10 ampeerin sulake.

Joitakin minuutteja kuluu, kunnes Rane, ja edellä mainittu pirttihirmu jo alkavat yläkerrassa ihmetellä Matin pitkäksi venähtänyttä kellarireissua. Lähtevät tutkimaan tilanetta, ja noin 10 minuutin kuluttua Maavirran pihaan jo kurvaakin ambulanssi, pillit ulvoen. Ambulanssi viipyy kuitenkin pihassa varsin kauan. Lopuksi ambulanssin viereen parkkeeraa ruumisauto...

Tässä toisessa kuvassamme lähtötilanne on sama. Rane huuhtelee WC-altaan, säiliö alkaa täyttymään, paine vesijohdoissa alenee, painekytkimen alaraja saavutetaan, ja painekytkin kytkee virran pumpun moottoriin. Tällä kertaa suojamaadoitus on kuitenkin kunnossa, joten moottorin kuoreen pääsevä sähkö etsii helpoimman tien. Enää se ei siis lähdekään hakemaan reittiä Matin käden kautta kellarin lattiaan, vaan menee suoraan suojajohdinta pitkin sulaketaululle, ja sieltä nollauksen kautta PEN-johtimeen, ja edelleen muuntamolle.

Koska virtapiin resistanssi on nyt huomattavasti pienempi, vain ohmin murto-osia, nousee virta heti erittäin suureksi, polttaen pumpun sulakkeen hyvin nopeasti. Sulakkeen palaminen taas aiheuttaa virran katkeamisen pumpulta, eli tilanne on tämän jälkeen ohitse. Pumppu ei tässä ajassa kerkeä käynnistymäänkään, ja pumppuun nojaileva Matti saattaa tilanteen huomata lähinnä jonkinlaisena tärskäytyksenä vartalossaan.

Matti toteaa edellisen tärskyn olevan vain seurausta turhan rankasta saunaillasta, kaivelee olutkorin esiin ja palaa takaisin yläkertaan. Saunailta jatkuu normaalisti siihen saakka, kunnes aletaan ihmettelemään veden puutetta talon vesijohtoverkossa. Seuraavalle päivälle venyvässä tarkemmassa tutkimuksessa todetaan, että pumpun moottori menee uusiksi, mutta talon isäntä sentään selvisi hengissä ... kiitos suojamaadoituksen.

Kolmannessa kuvassa tilanne on vielä parempi. Vesipumpun ryhmä on varustettu ryhmäkeskuksessa sijaitsevalla vikavirtasuojakytkimellä. Niinikään pumpun maadoitus on kyllä aikanaan suoritettu, mutta syystä tai toisesta on maadoitusjohdin kuitenkin päässyt pumpun moottorin kytkentäkotelossa irtoamaan. Ensimmäisessä esimerkissä suojamaadoituksen toimimattomuus kävi Matille kohtalokkaaksi. Kuvassa esiintyvä virtapiirin reitti ainakin näyttää pahalta. Kuinka mahtaa käydä tällä kerralla?

Virtapiiri syntyy. Pumpun rungosta, Matin käden ja vartalon kautta betonilattiaan, ja sitä kautta takaisin muuntamolle. Nyt virtapiirin välissä on myös vikavirtasuojakytkin, joka erittäin nopeasti huomaa, että kaikki sen läpi kulkeva virta ei enää palaakkaan sen kautta, nollajohdinta pitkin. Vikavirtasuojakytkin huomaa vikatilanteen, ja katkaisee virtapiirin.

Tilanteen seuraamukset ovat suunnilleen samat kuin edellisessä esimerkissä. Matti hädintuskin huomaa vikatilannetta, kaivelee bissekorin esille, ja lähtee jatkamaan saunailtaa, kunnes veden puute todetaan.

PC maadoitettuun pistorasiaan ... miksi?
Kaikki tämä edellä tapahtunut lähti liikkeelle loppujen lopuksi varsin pienestä asiasta. Matti oli tietokoneensa takamuksesta, siitä virtajohdon liittimen vierestä bongannut tarran, jonka mukaan tietokoneen saa liittää ainoastaan suojamaadoitettuun pistorasiaan. Varmasti siinä Matin ohella monen muunkin tietokonettaan olohuoneen nurkkaan virittelevän mieleen nousee kysymys, että miksi näin? Eihän moista kieltotarraa ole minkään muunkaan kotona käytettävän sähkölaitteen persauksiin lätkäisty.

Silloinhan mitään ongelmaa ei ole, jos kyseisen huoneen pistorasiat jo ennestään ovat maadoitettuja, mutta hyvin paljon vielä nykyäänkin löytyy noita maadoittamattomiakin rasioita. Uudisasennuksissahan ei nykyään enää saa maadoittamattomia rasioita asentaa, mutta vanhemmissa asennuksissa ne tulevat säilymään vielä kauan. Millä tavoin tavallinen, sähkötekniikkaa tuntematon, Matti Maavirta sitten saa koneensa olohuoneessaan toimimaan, kun sopivaa pistorasiaa ei huoneesta löydy.

Varsin yleinen toimenpide tässä tilanteessa on se että soitetaan sähköliikkeeseen, ja tilataan asentaja vaihtamaan pistorasia maadoitetuksi. Tai sitten pyydetään se vanha tuttu Rane hoitelemaan tuo vaihtotyö. Pienen yllätyksen tosin taitaa useimmille aiheuttaa se, kun asentaja sitten toteaa, että huoneen kaikki rasiat olisi vaihdettava kerralla maadoitetuiksi. Jotkut sitten mukisematta teettävät tuon remontin, jotkut jättävät remontin sikseen.

Toinen vaihtoehto tilanteeseen, on se perinteinen Suomalainen tapa, eli uhmataan kieltoja, määräyksiä, suosituksia, ja sen sellaisia. Unohdetaan siis tuo koneen takaseinään liimattu tarra, ja kytketään kone siihen maadoittamattomaan pistorasiaan. Hyvinhän kone siinäkin tuntuu toimivan. Hetken siinä siis käyttäjä miettii, miksi moinen tarra yleensäkään on koneeseen liimattu, ja unohtaa sitten koko asian.

Kokonaan oma lukunsa ovat sitten nämä "tutki, kokeile, kehitä" henkilöt, jotka oivaltavat että keittiön puoleltahan löytyy maadoitettu rasia, joten vedetäänpä sieltä maadoitetulla jatkoroikalla sähköt tietokoneelle. Aivan erinomaisestihan se kone tuntuu tuon jatkoroikan perässä toimivan, joten tämäkin käyttäjämme unohtaa pian koko asian, ja käyttää onnellisena konettaan elämänsä loppuun saakka … siihen saakka, kun koskettaa samanaikaisesti sitä vanhaa pöytälamppua ja tietokoneen runkoa.

Tämä tietokoneiden takaseinään liitetty tarra ei varsinaisesti perustu sähköturvallisuusmääräyksiin, vaan pelkästään häiriösuojauksellisiin seikkoihin. Sähköturvallisuuden kannalta tietokone on samanlainen sähkölaite, kuin vaikkapa leivänpaahdin. Sen sijaan häiriösuojauksien kannalta nämä laitteet painivat kokonaan eri laiteluokassa. Tietokoneiden valmistajat suosittelevat laitteidensa kytkemistä maadoitettuun pistorasiaan, jotta ulkopuoliset häiriöt eivät pääsisi häiritsemään tietokoneen toimintaa, ja vastaavasti tietokone ei pääse häiritsemään muita sähkölaitteita.

Suosituksen ja määräyksen ero on tässä asiassa siinä, että tietokoneiden valmistajat takaavat koneidensa moitteettoman toiminnan vain silloin jos kone on kytkettynä asianmukaiseen, maadoitettuun pistorasiaan. Tai toisaalta, voitaneenko tietokoneiden saralla ikinä puhua moitteettomasta toiminnasta ... no se kai riippuu myös käytössä olevasta käyttiksestä.

Käytännössä tavallinen koti PC kyllä yleensä toimii häiriöittä myös maadoittamattomassakin rasiassa, joten jos koneen toiminnassa ei ongelmia ilmene, ei pistorasioiden vaihtaminen ole tarpeellista. Häiriöitä kuitenkin saattaa alkaa ilmaantumaan siinä vaiheessa, kun koneeseen aletaan liittämään runsaasti lisälaitteita, kone kytketään äänikortistaan stereoihin, tai TV-kortista antennirasiaan.

Toinen seikka ovat ne sähköiskut, joita saa koskiessaan samaan aikaan maadoittamattomaan tietokoneen runkoon ja vaikkapa lämpöpatteriin. Nämä sähköiskut eivät kuitenkaan ole vaarallisia, eivätkä ole merkkinä mistään tietokoneessa olevasta viasta. Yleismittarilla mitattuna tämä jännite-ero koneen kuoren ja maadoitetun kohteen, siis esim. lämpöpatterin välillä on noin 115 volttia. Virta on kuitenkin niin pieni että siitä ei koidu ihmiselle vaaraa.

Tämä jännite aiheutuu tietokoneen virtalähteessä olevista häiriönpoistokondensaattoreista, jotka on kytketty molemmista virtajohtimista, koneen runkoon. Maadoitettua rasiaa käytettäessä koneen runko on maadoitettuna, jolloin tämä jännite pääsee purkaantumaan maadoitusjohdinta myöden maihin. Jos kone sen sijaan on kytketty maadoittamattomaan rasiaan, nämä kondensaattorit muodostavat vaihtojännitteen kyseessä ollessa jännitteenjakajan, joka taas muodostaa tämän koneen runkoon tulevan 115 voltin vaihtojännitteen.

Siis ei syytä huoleen, jos koneesi onkin kytketty maadoittamattomaan pistorasiaan. Toimenpiteisiin kannattaa ryhtyä vasta sitten, jos koneen toiminnassa esiintyy ongelmia, tai koneeseen ollaan liittämässä sellaisia lisälaitteita.

Maalenkki ongelmat
Olettakaamme, että Matin tietokone on tähän saakka ollut kytkettynä maadoittamattomaan rasiaan ja on tähän sakka toiminut moitteettomasti, kuten myös stereot, joihin tietokoneen äänikortti on kytketty. Sitten tuleekin eteen tietokoneen siirto toisen huoneeseen, isompi sähköremontti huoneistossa, tai muutto uuteen asuntoon. Nyt tietokone kytketään maadoitettuun pistorasiaan. Äkkiseltään voisi kuvitella että tämä vaan entisestään vähentäisi ongelmia ... päinvastoin!

Windows on alkanut kaatuileman tavallista tiheämpään tahtiin, mutta ei siinä kaikki. Kun yrittää stereoiden kautta kuunnella niitä kovalevylle kertyneitä MP-kolmosia, kuuluu poppi vain hiljaisena taustalla, kun suurimman äänen muodostaa kaiuttimista kuuluva tasainen hurina. Eikä siinäkään vielä kaikki, tämä sama hurina kuuluu aina kun stereot vain ovat päällä.

CP-käyttäjien reagointia muuttuneeseen tilanteeseen seuratessamme voimmekin jakaa käyttäjät kolmeen pääryhmään. Aloittakaamme ... sanoisinko, kaikkein onnettomimmasta ryhmästä. Tämä käyttäjäryhmä olettaa, Win-Amppia ja paria muuta soitto-ohjelmaa kokeiltuaan, että kyseessä ei voi olla sovellusohjelman vika, vaan vian on piiltävä käyttöjärjestelmässä tai nyt siinä koko koneessa ylipäätänsä. Koska Windowsin helppitiedostotkaan eivät yllättäen tunne ratkaisua ongelmaan, päättää tämä esimerkkihenkilömme soittaa Mikro$oftin tekniseen tukeen, ja kysyä sieltä ratkaisua ongelmaansa.

Teknisessä tuessa puheluun vastaa ystävällismielinen henkilö, joka alkaa heti etsiä ratkaisua ongelmaan. Noin vartin kestäneen keskustelun myötä parhaimmaksi ratkaisuksi todetaan käyttöjärjestelmän päivittäminen uudempaan versioon. Tämän puhelun hinta selvinnee esimerkkihenkilöllemme hänen seuraavassa puhelinlaskussaan, ja sen käyttiksen päivitysversion hinta lähimmässä mikrokaupassa, josta hän sen käy ostamassa. Sellainen pikku anekdootti voidaan vielä mainita, että se itse ongelmahan ei tällä päivityksellä korjaantunut.

Toinen esimerkkihenkilömme edustaa hieman oma-aloitteisempaa ihmistyyppiä. Hän pähkii, tutkii ja kokeilee asian korjaamista muutaman päivän ajan, ja toteaa sen että hurina kyllä loppuu, kun tietokoneelta stereoihin menevän audiokaapelin irrottaa. Jokin ongelma tässä liitännässä siis piilee, mutta mikä? Siinä kytkentää pähkäillessä ja johtojen kanssa roplatessa sitten myös äänikortti kärähti. Ei suostunut enää antamaan pihaustakaan pihalle audioliitännästään.

Syynä tähän olivat reippaahkot potentiaalierot, jotka audiojohtoa kytkettäessä pääsivät rikkomaan äänikortin audiolähdön pääteasteen. Uudesta äänikortista maksettiin sen verran oppirahoja, että vastaisuudessa saavat räpellykset jäädä, ja tästä eteenpäin tämä esimerkkihenkilömme tyytyy pitämään audiokaapelin irti, ja kuuntelemaan MP3:nsa äänikorttiin kytketyillä kuulokkeilla.

Kolmas esimerkkihenkilömme on niinikään oma-aloitteista tyyppiä, ja saa niinikään selville että audiojohdon irrottaminen poistaa hurinan. Lisäksi havaitaan sekin, että sama efekti tulee TV:n antennijohdon irrottamisesta. Viimeistään tässä vaiheessa tulee esimerkkihenkihenkilöllemme mieleen vilkaista tarkemmin sitä tietokoneen pistorasiaa. Ja totta perhana! Sepäs onkin maadoitettu, kun taas aikaisemmin kone oli kytketty maadoittamattomaan rasiaan. Maalenkkiongelma! Mikäpä muukaan kuin maalenkkiongelma.

Maalenkin syntymä ja kuolema
Maalenkkiongelma muodostuu useimmiten sähköverkon maadoituksen, ja antenniverkon maadoituksen välille. Yhteys näiden kahden verkoston välille syntyy pistorasian suojamaadoitusliuskasta, tietokoneen verkkojohdon suojajohdinta pitkin koneen runkoon, ja siitä edelleen äänikorttiin. Äänikortista yhteys jatkuu audiokaapelin maajohtoa pitkin stereoihin, josta yhteys antenniverkkoon muodostuu joko stereoiden antennijohdon kautta antenniverkkoon, tai sitten edelleen audiojohtoa pitkin televisioon, joka viimeistään on liitettynä antenniverkkoon.

Periaatteessa antenniverkoston ja sähköverkon pitäisi olla maadoitettuna samaan, kiinteistön päämaadoituskiskoon, ja näin ollen verkkojen potentiaalin pitäisi periaatteessa olla sama. Käytännössä aivan näin ei kuitenkaan ole. Ainakin isommissa kiinteistöissä maadoitukset on kyllä määräysten mukaan toteutettu, mutta pieniä potentiaalieroja yleensä kuitenkin tuppaa syntymään.

Etupäässä nämä ovat vanhempien kiinteistöjen ongelmia, joissa sähköasennukset on toteutettu TN-C järjestelmän mukaisesti, eli sähköverkon nollajohdin ja suojamaa kulkevat samassa johtimessa. Tätä johdinta kutsutaan PEN-johtimeksi. Tällöin sähköverkon nollajohdon kuormitus aiheuttaa jännitehäviötä PEN-johtimeen. Tämä taas aiheuttaa sen, että tämä jännitehäviö näkyy myös kuormituskohteen suojamaadoituksessa jännite-erona todellista maata nähden. Tällä tavoin jännite-eroa voi syntyä myös sähköverkon suojamaan, ja antenniverkoston maadoituksen välille.

Nämä maadoituksissa esiintyvät potentiaalierot ovat yleensä korkeintaan parin voltin luokkaa, joten sähköturvallisuudelle, tai tavallisten sähkölaitteiden toiminnalle nämä eivät aiheuta ongelmia. Sen sijaan äänentoistolaitteiden audiokaapeleissa, joissa signaalitasot ovat yleensä alle voltin luokkaa, aiheuttavat tällaiset häiriöjännitteet hyvinkin voimakkaita hurinoita ääneen, ja saattavat pahimmillaan rikkoa laitteita.

Uudemmissa kiinteistöissä asennukset on toteutettu TN-S järjestelmän mukaisesti, jolloin sähköverkon nollajohdin ja suojamaadoitus kulkevat pääkeskukselta kuormituskohteeseen saakka omissa johtimissaan. Tällöin nollajohtimessa syntyvät jännitehäviöt eivät näy suojamaadoituksen puolella, joten ainakaan tästä syystä häiriöitä ei pitäisi ilmetä. Erilaisia häiriösignaaleja tosin saattaa esiintyä uudenkin kiinteistön TN-S järjestelmän suojajohtimessa.

HUOM! Uusimmissa asennuksissa värien vaihejärjestys on kuvasta poiketen L1=ruskea L2=musta L3=valkoinen. Vanhemmissa asennuksissa on myös käytössä vanhojen värijärjestelmien mukaisia värejä, joissa esim. N- ja PEN-johtimina on käytetty harmaata.

Ratkaisu maalenkkiongelmaan on maalenkin katkaiseminen. Se mistä kohtaa, ja millä tavalla tämä on parasta, ja mikä tärkeintä, kaikkein turvallisinta suorittaa, riippuukin sitten aina tilanteesta. Yleisin tapa maalenkin katkaisemiseen ovat galvaaniset erottimet, joita on saatavilla niin antenni, kuin audiokaapeleihinkin. Galvaaninen erotin katkaisee kaapelin maalenkin kannalta, mutta päästää silti hyötysignaalin lävitseen.

Antennikaapeliin kytkettävä galvaaninen erotin sisältää yleensä kaksi kondensaattoria, joilla signaalijohdin ja suojavaippa on katkaistu. Audiokaapeleihin, eli äänilähteen ja vahvistimen välisiin RCA-johtoihin tulevat galvaaniset erottimet puolestaan on toteutettu pienitehoisilla audiomuuntajilla.

Galvaaniset erottimet ovat hyvä tapa maalenkkien katkaisemiseen. Sen sijaan maalenkkiongelmia ei milloinkaan pidä lähteä ratkaisemaan laitteiden suojamaadoituksiin puuttumalla! Muistakaa tämä, tai tulee noutaja.