Pitkäaikaiskokeet ovat tärkeä osa Wiski®-kaapelin menestystarinaa
Pikkalan tehtaalla päätettiin aikanaan varmistaa, että yhtiön kehittämä uusi Wiski®-kaapeli täyttää asiakkaiden tarpeet myös pitkäikäisyydessä. Silloin ei vielä aavistettu, että se tulee olemaan Suomen yleisin keskijänniteverkossa käytetty kaapeli.
Ajatus ensimmäisestä pitkäaikaiskokeesta ei herättänyt silloisessa Pikkalan tehtaan Voimakaapelilaboratorion päällikkö Uoti Pietarisessa ihastusta, sillä hän arveli jännitemuuntajan olevan varattuna ikuisesti moiseen kokeeseen. Siitä huolimatta hän pitkin hampain suostui nuoren tuotekehitysinsinöörin suunnittelemaan koestukseen.
Tuo nuori insinööri Risto Kivisaari toteaa nyt, ettei Pietarinen kaapeleiden koestusasiantuntijana ja vanhempana tieteenharjoittajana ollut väärässä. Vuonna 1992 alkaneet koestukset jatkuvat edelleen. Koestuslaitteita on toki vuosien saatossa huollettu ja niille on jopa myönnetty vuosittainen parin viikon joululoma.
Pitkä koe vastaa parhaiten todellista käyttöä
Prysmian Group Finlandissa nyt vanhempana järjestelmäsuunnittelijana toimivan Kivisaaren kanssa kokeita olivat käynnistämässä Pertti Kuvaja ja Tuomo Kouti. Nyt Kuvaja on jäämässä eläkkeelle Voimakaapelilaboratorion päällikön tehtävästä ja Kouti toimii johtajana vastaten yhtiön kaapelisuunnittelusta ja tuotekehityksestä. Kolmikko pohti yhdessä jo 1990-luvun vaihteessa keskijännite- ja suurjännitekaapeleiden elinikäasioita varmistaakseen, että asiakkaalle toimitettavat kaapelit toimivat luotettavasti vuosikymmenten ajan.
Elinikää tutkivat kokeet tehdään tyypillisesti kiihdytettynä nostamalla koestusjännitettä ja lämpötilaa. Säätämällä kumpikin hyvin korkeiksi, on mahdollista kiihdyttää koetta teoriassa lähes äärettömästi. Ongelma on, että tällöin tullaan liian lähelle kaapelin absoluuttista kestorajaa, ja kokeessa voi ilmetä normaalista poikkeavia rasitusilmiöitä.
Liiallista kiihdyttämistä ei siis voitu tehdä, sillä se olisi muuttanut kokeen luonnetta. Epävarmuustekijät olisivat lisääntyneet ja tulokset eivät enää olisi vertailukelpoisia normaalikäyttöön nähden. Siksi pitkäaikaiskokeen koestusparametrit rajattiin kohtuullisiin rasitusarvoihin siitä huolimatta, että koe saattaisi kestää hyvinkin kauan.
Asiakkaat tarvitsivat pitkäikäisen kaapelin
Kun Pikkalassa alettiin aikanaan kehittää uutta PEX-eristeistä jakeluverkon kaapelia, otettiin lähtökohdaksi yli 30 vuoden käyttöikä. Tämä vaatimus nousi esiin vuonna 1985 tehdyn asiakaskyselyn perusteella. Uutuudesta päätettiin tehdä pitkittäisesti ja poikittaisesti vesitiivis, minkä ansiosta vanhenemiseen vaikuttaisivat pääosin käyttöjännite ja kuormitusvirran synnyttämä lämpö. Kehitystyön tulos oli ensimmäinen AHXAMK-W, joka sai nimekseen Wiski®.
Mutta kuinka kauan uutuus voisi oikeasti kestää jakeluverkkokäytössä? Ja voisiko tätä selvittää jollain tavalla? Vuonna 1992 Pikkalan tehtaan Voimakaapelilaboratoriossa päätettiin käynnistää alussa mainittu pitkäaikaiskoe.
Kokeen tavoitteena oli varmistaa kaapelin eristysrakenteen pitkäaikainen jännitekestoisuus, materiaalien kyky kestää korkeita lämpötiloja kuormituksen aikana sekä rakenneosien kyky kestää lämpömekaanisia rasituksia vaihtelevan kuormituksen aikana. Normaalia huomattavasti korkeampi jännite sekä korkea lämpötila kuormitusjaksojen aikana olivat osa tätä koestusta.
Arvio Wiski®-kaapelin eliniästä on jo kaksinkertaistunut
Kokeet osoittivat pian, että huolellinen kehitystyö oli tuottanut erinomaisen tuloksen. Alkuperäisestä Wiski®-kaapelista alettiin kehittää rakennevariaatioita eri käyttökohteisiin.
AHXAMK-WP Wiski Plain® -kaapelissa ei ole keskusköyttä ja se on siksi kevyempi vaihtoehto haja-asutusalueiden kaapelointiin. Riippukierrekaapeli AHXAMK-WM Multi-Wiski® voidaan asentaa pylväisiin teräskannatinköyden avulla. Palosuojattu AHXAMK-WHF puolestaan sopii mm. liikerakennuksiin, teollisuuteen ja tunneleihin.
Muita keskijänniteverkossa käytettäviä kaapelityyppejä ovat AHXCMK-HF, AHXCMK-PLUS, HXCMK-PLUS ja AHXAMKPJ-W. Kuparilankakosketussuojalla varustettuja AHXCMK-HF-, AHXCMK-PLUS- ja HXCMK-PLUS-kaapeleita käytetään pääasiassa maan päälle tehtävissä kiinteissä hylly- ja kanava-asennuksissa. AHXAMKPJ-W puolestaan soveltuu vesistöasennuksiin useiden kymmenien metrien syvyyteen asti.
Alkuperäisen Wiski®-kaapelin osuva perusrakenne vuodelta 1987 on toiminut laadukkaana perustana kokonaiselle tuoteperheelle, vai pitäisikö sanoa suvulle. Pitkäaikaiskokeiden merkitys on suuri, sillä niistä on saatu vuosien mittaan runsaasti kaapeleiden käyttöikään liittyvää tietoa. Niiden perusteella alkuperäistä arviota Wiski®-kaapelin eliniästä on voitu nostaa reilusti jopa 70 vuoteen.