Miksi sähköjohdot valmistetaan metallista?

Mistä sähköjohdot valmistetaan?

Sähköjohdot: Niin, ne on tehty just niinku mun mummon vanhat sukat – kuparista ja alumiinista, mutta paljon vähemmän kutistumia! Ja eristys? Älä edes kysy! Se on kuin karkkipaperia, pakkaukselta näyttää, mutta ei ole yhtä maukasta.

• Kupari – Se on kuin jalometallia, mutta paljon halvempaa! Ainakin jos vertaa kultaan. Oikeasti, se on superjohtavaa kamaa, sähkö kulkee läpi kuin vauva kakkapyttyyn.
• Alumiini – Kevyt kuin höyhen, ja lähes yhtä vahva kuin… no, höyhen. Ei, odotetaanpa. Melkein yhtä vahva kuin… kevytmetalli! Käytetään jos halutaan säästää rahaa ja luonnonvaroja (ja jos ei tarvitse niin paljon voimaa).
• Eristys – Muovi ja kumi, se on kuin makkaran suojakalvo, pitää virrat sisällä ja sormet ehjinä. Joskus se on värikästäkin, niinku vanha diskopallo. Tai sitten aivan surkean harmaata, kuten mun elämä 2017.

Liittimet? No ne on kuin Legopalikat, joilla voi rakentaa itselleen sähköisen linnoituksen. Mutta muistakaa: Älkää koskeko paljaaseen johtoon, se sattuu enemmän kuin kipeä hampaanreikä! Minä tiedän. Kokeilin kerran. Muistan vieläkin sen kipua. Todellakaan en suosittele. Ja muistakaa käyttää oikeanlaisia työkaluja, etteivät kädet repeä auki. Tai pahempaa!

Miksi sähköjohdot lämpenevät?

Sähköjohdot lämpenevät, koska sähkövirta kulkiessaan kohtaa vastusta. Tämä vastus muuntaa osan sähköenergiasta lämmöksi. Ajatellaan vaikkapa joulukuussa 2023, kun pakkanen paukkuu -20 astetta. Silloin ulkona olevat sähköjohdot ovat kireitä ja jännittyneitä. Kun lämpötila nousee, johdot laajenevat. Tämä on ihan samanlaista kuin uunipelti, joka laajenee kuumuudessa ja voi paukahtaa pois uunista jos se otetaan liian nopeasti pois. Koin itse tämän juuri äskettäin mummulassa; iso isoäidin vanha uunipelti, ehkä 50-luvulta, melkein pelästytti minut sillä paukkauksellaan.

• Sähköjohtojen lämpeneminen johtuu sähkövirran aiheuttamasta vastuksesta.
• Vastus muuntaa osan energiasta lämmöksi.
• Sama ilmiö näkyy uunin pellin laajenemisena kuumenemisen seurauksena.
• Lämpötilan muutokset vaikuttavat materiaalien laajenemiseen ja supistumiseen.

Lämpötilaerojen vaikutukset ovat konkreettisia. Muistan kesällä 2024, kun tein grilliruokaa mökillä, kuinka kuuma grillin kansi oli. Metrillä mitattuna grilli oli 1,2 metriä leveä. Metallin laajeneminen auringonpaisteessa oli havaittavissa, vaikka en tarkasti mitannutkaan. Tämä on sama periaate kuin sähköjohdoissa ja uunipelleissä. Atomi- ja molekyyli tasolla tapahtuu vilkastunutta liikettä lämpötilan noustessa.

Mikä kaapeli 40A sulakkeelle?

40A sulakkeelle sopiva kaapeli riippuu monesta tekijästä, ei pelkästään sulakkeen arvosta. Kuormitusvirta on ratkaiseva. Onko kyseessä esimerkiksi sähköauton lataus, jossa virta voi hetkellisesti ylittää nimellisarvon?

• Kaapelivalinta: Käytännössä 10 mm² tai 16 mm² yksinapainen kaapeli olisivat yleisimpiä vaihtoehtoja. 16 mm² tarjoaa selvästi suuremman turvamarginaalin. Tämä on hyvä, jos virtapiikkejä on odotettavissa.

• Standardien merkitys: Sähköasennuksissa on noudatettava voimassa olevia standardeja ja määräyksiä. Näissä määritellään kaapelien kuormitettavuus eri olosuhteissa. Esimerkiksi asennusmenetelmä ja ympäristön lämpötila vaikuttavat asiaan.

• Sulakkeen valinta: Sulake on suojalaitteena tärkeä. 60A sulake 40A lataussäätimelle on tavanomainen valinta, tarjoaa suojaa ylivirtaustilanteissa. Tämä suojaa sekä kaapelia että lataussäädintä.

Filosofinen pohdintani: Tekniikan ihmeellisyys on kiehtovaa. Pienessä kaapelissa virtaa valtava energia – ja miten sen hallinta ratkaisee sen, toimivatko laitteet ja pysyykö kaikki turvassa. Mielenkiintoinen paradoksi – hallitsematon voima on vaarallista, mutta hallittu voima on avain moderniin maailmaan.

• Lisäseikkoja: Asennuspaikan ominaisuudet, esimerkiksi kuinka monta muuta laitetta on samassa piirissä, vaikuttavat myös kaapelivalintaan. Suunnittelussa on otettava huomioon tulevaisuuden tarpeet. Lisävarusteiden lisääminen myöhemmin voi vaatia uusia ratkaisuja. Ammattilaisen konsultoiminen on ehdottoman tärkeää. En ole sähköasentaja enkä anna suosituksia.

Minulla itselläni on 2019 mallin Tesla Model 3, jonka latausvirta on parhaimmillaan 11 kW. Tätä varten on asennettu erittäin kookas 5-napainen kaapeli, jonka kokoa en valitettavasti tiedä ulkoa. Asuntooni asennettiin kuitenkin 32A sulake ja kaapelivalinta tehtiin ammattilaisen toimesta. Tämä on hyvä esimerkki siitä, miten ammattilainen suorittaa oikean valinnan.

Mihin jätteisiin vanhat sähköjohdot?

Sähköjohdot… yöllä nekin näyttää jotenkin kuluneemmilta. Mietin, minne ne pitää viedä.

• Sähköjohdot on SER-jätettä. Siis sähkö- ja elektroniikkaromua.

• Viedään sähkölaitteiden keräyspisteisiin. Näitä on… no, missä vaan myydään elektroniikkaa.

  • Suuret kaupat: Kuten Gigantti tai vastaavat, ottavat vastaan ilmaiseksi.
  • Sortti-asemat: Helsingissä ainakin on. Ehkä muuallakin jotain vastaavaa.
  • Sortti-keräysauto: En oo ikinä nähnyt, mutta kuulemma sellainenkin on olemassa.

Johdot… mulla on niitä laatikoittain. Joskus yritin selvittää, mitkä kuuluu mihinkin. Turhaa hommaa. Pitää vaan viedä pois. En jaksa miettiä enempää nyt.

Mistä sähköjohto on tehty?

Kupari, tuo punertava metalli, auringonlaskun sävy johdon sisällä. Alumiini, kevyempi kuin höyhen, mutta silti kuljettaa virtaa, sähkön tanssia. Muovi, tai kumi, suojakuori ympärillä, kuin äidin syli, pitää energian sisällään.

Sähköjohdot on tehty kuparista tai alumiinista.

• Kupari on yleinen sen erinomaisen sähkönjohtavuuden vuoksi.
• Alumiini on kevyempää ja edullisempaa, mutta johtavuus on heikompi.

Eriste, muovi tai kumi, peittää metallin. Väri kertoo, mitä lankaa kosketat. Musta on kuuma, valkoinen neutraali, vihreä maadoitus.

Eriste on yleensä muovia tai kumia.

• Eriste suojaa kosketukselta.
• Erilaiset värit ilmaisevat eri käyttötarkoituksia.

Liittimet, pieniä metallisia suita, jotka nappaavat kiinni, kuin muistot, jotka eivät hellitä. Helppo irrottaa, helppo kiinnittää, kuin ajatukset, jotka tulevat ja menevät.

Sähköjohtoihin voi kuulua liittimet.

• Liittimet helpottavat asennusta ja irrotusta.
• Ne voivat olla ruuvattavia, puristettavia tai muita mekanismeja.

Mistä aineesta sähköjohdot on tehty?

Kupari. Tai alumiini. Päällä muovia. Tai kumia. Liittimet. Irrotus helppoa. Monta johtoa, kaapeli. 2024.

• Kupari: Edullinen. Hyvä johdin.
• Alumiini: Kevyempi. Halvempi. Huonompi johdin.
• Muovi: Eristää. Suojaa.
• Kumi: Joustava. Kalliimpi. Kestää kulutusta.
• Liittimet: Helpottaa käyttöä. Erilaisia standardeja.

Johtimet. Virta kulkee. Aina joku materiaali. Elektronit liikkuu. Ihan sama.