Sähkölaitteet

 

Sähkölaitteiden turvallisuus

Sähköturvallisuus

Sähkölaitteen on oltava turvallinen ihmisille, kotieläimille ja omaisuudelle, kun se on oikein asennettu, ohjeiden mukaan käytetty ja huollettu. Yleisimmät sähköstä aiheutuvat vaarat ovat tulipalo ja sähköisku. Sähköturvallisuutta säännellään sähköturvallisuuslailla ja pienjännitedirektiivillä, LVD, Low Voltage Directive. Pienjännitedirektiivi ei koske kaikkia sähkölaitteita, mutta sähköturvallisuuslain mukaan kaikkien laitteiden on oltava turvallisia.

Pienjännitedirektiivi koskee markkinoille saatettuja sähkölaitteita, jotka on suunniteltu käytettäviksi

• vaihtovirralla nimellisjännitealueella 50–1 000 V (AC)
• tasavirralla nimellisjännitealueella 75–1 500 V (DC).

Nimellisjännitteellä tarkoitetaan sähkölaitteen syöttö- tai lähtöjännitettä, ei laitteen sisällä mahdollisesti esiintyviä jännitteitä.

 LVD-direktiivin soveltamisalaan eivät kuulu

• räjähdysvaarallisissa tiloissa käytettävät sähkölaitteet
• radiologisiin ja lääketieteellisiin tarkoituksiin suunnitellut sähkölaitteet
• tavara- ja henkilöhissien sähköiset osat
• sähkömittarit
• kotitalouskäyttöön tarkoitetut pistotulpat ja -rasiat
• sähköpaimenet
• radiohäiriöt
• laivoissa, lentokoneissa ja rautateillä käytettävät erikoissähkölaitteet
• ammattilaisten käyttöön tarkoitetut asiakaskohtaisesti valmistetut arviointivälineistöt, joita käytetään tutkimus- ja kehitysyksiköissä.

Euroopan komission sivuilta löytyvän pienjännitedirektiivin soveltamisoppaan (Low voltage directive 2014/35/EU Guidelines) liitteessä VII on annettu lisäesimerkkejä kuvien kanssa direktiivin soveltamisalaan kuuluvista ja soveltamisalan ulkopuolelle jäävistä tuotteista.

Lainsäädännössä, sähköturvallisuuslaissa ja pienjännitedirektiivissä, on annettu laitteille vain yleiset turvallisuus- ja terveysvaatimukset sekä merkintävaatimuksia. Tarkemmat tekniset vaatimukset sekä merkintävaatimukset on annettu standardeissa.

Käyttöympäristö

Sähkölaitteita käytetään hyvin erilaisissa olosuhteissa ja paikoissa. Mitä vaativimpia olosuhteet ovat, sitä tärkeämpää on käyttää juuri niihin soveltuvia sähkölaitteita.

Sähkölaitteiden kotelointiluokituksessa on käytössä kansainvälinen IP-luokitus. IP-koodin ensimmäinen tunnusnumero kertoo, kuinka kotelointi suojaa ihmisiä koskettamasta vaarallisia osia sekä kuinka kotelointi suojaa laitetta vieraiden esineiden ja pölyn sisääntunkeutumiselta. Toinen tunnusnumero ilmaisee, kuinka kotelo estää veden haitallisen sisääntunkeutumisen. Jos laitteen arvokilvessä ei ole muuta merkintää, laite on tarkoitettu vain kuivassa sisätilassa käytettäväksi (IP20). Ulkokäyttöön tarkoitetuissa laitteissa IP-tunnus on yleensä IP 34 (roiskevedenpitävä) tai sitä suurempi, hyvin yleinen on merkintä IP44.

Ulkokäyttöön tarkoitettujen laitteiden liitäntäkaapelien pitää kestää käsittelyä kylmässä ja kosteassa. Valmistajan on myös syytä varmistua siitä, että johdinpaksuudet vastaavat vaatimuksia, joita laitteen teho ja muut ominaisuudet asettavat.

Eräänä erityispiirteenä Suomen pohjoisesta sijainnista johtuen autonlämmittimien liitäntäkaapelin pakkasenkestossa on kansallinen poikkeusvaatimus, joka on hyvä huomata. Suomessa kaapelin pitää kestää kylmässä käsittelyä -40°C lämpötilassa, kun muualla riittää -25°C.

Tämän lisäksi vaatimuksia tulee myös kansallisesta sähköasennustandardista, esimerkiksi tietyt asennuspaikat edellyttävät laitteelta tiettyä vedenpitävyyttä tai kytkentätapaa. Esimerkiksi kylpyhuoneissa on määritelty erilaisia alueita liittyen vesipisteen etäisyyteen kiinteistä laitteista, lähellä esim. suihkua tulee laitteen olla roiskevedenpitävä (IPX4), mutta riittävän etäällä riittää tavallinen kuivaan tilaan tarkoitettu laite (IPX0). Kylpyhuoneen ollessa saunan yhteydessä, vaatimus on vähintään IPX1. Myös ulkotiloissa sateelta suojassa olevien laitteiden kotelointiluokalta vaaditaan vähintään tippuvedenkestoisuus (IPX1).

Kotitalouskäyttöiset pistorasiat ja -kytkimet

Kotitalouskäyttöön tarkoitettuja pistorasioita ja -kytkimiä ei suurimmaksi osaksi ole kansainvälisesti tai Euroopan tasolla standardisoitu, vaan eri maissa on käytössä useita kansallisia standardeja. Suomessa kotitalous- ja vastaavaan käyttöön tarkoitettujen pistotulppien ja -rasioiden on oltava rakenteeltaan jonkin Suomessa sovellettavan standardin mukaisia (esim. SFS 5610) ja täytettävä kyseisessä standardissa määritetyt vaatimukset. Luettelo kyseisistä standardeista on julkaistu standardissa SFS-6000-8-813. Vaatimus koskee myös sähkölaitteen rakenteellisena osana olevaa pistotulppaa ja -rasiaa.

Matka-adapterit eli virallisemmin siirtymäpistokytkimet mahdollistavat liittämään ulkomailla kotimaisen pistotulpan ulkomaiseen pistorasiaan ja myös ulkomaisen pistotulpan kotimaiseen pistorasiaan. Matka-adapterit on tarkoitettu vain tilapäiseen käyttöön, eikä niitä voi toimittaa esimerkiksi tuotteen mukana muuntimena, vaan tuote on varustettava suomessa sovellettavan standardin mukaisella pistotulpalla ja -rasialla. 

Vaatimustenmukaisuuden arviointi ja testaus

Sähköturvallisuuden osalta tärkeässä osassa vaatimustenmukaisuuden arvioinnissa on laitteen sähköturvallisuuden testaus. Testauksen kannalta on oleellista tunnistaa laitetta koskevat standardit ja sekä mahdolliset standardien lisäosat. Standardien alussa on mainittu soveltamisala (scope), josta saa kuvauksen tuotteista, jotka kuuluvat standardin soveltamisalaan. Välillä tuotteen kuuluminen tiettyyn standardin soveltamisalueeseen ei ole aivan yksiselitteistä. Tulkintaa vaativissa kysymyksissä voi apua kysyä esimerkiksi standardointijärjestöiltä tai akkreditoiduilta testauslaboratorioilta.  

Laitteen sähköturvallisuuden testauksen voi tehdä valmistaja itse tai käyttää ulkopuolista laboratoriota. Lisäksi myös esimerkiksi laitteen maahantuoja tai jakelija voi testauttaa tai testata laitteen, jos he haluavat varmistua laitteen turvallisuudesta. Sähköturvallisuuden testaaminen vaatii usein standardin tuntemusta sekä laboratoriotiloja ja -laitteita, joten ulkopuolisen laboratorion käyttö on usein suositeltavaa. Lisäksi ulkopuolisen akkreditoidun laboratorion käyttö lisää testauksen luotettavuutta. 

Testauslaboratoriota valitessa kannattaa arvioida laboratorion pätevyyttä testauksen suorittajana. Kansallinen akkreditointielin (esim. Suomessa FINAS, Ruotsissa SVEDAC, Saksassa DAkkS) voi myöntää laboratoriolle pätevyyden suorittaa tietyn standardin mukaisia testejä. Akkreditoitu laboratorio on läpäissyt puolueettoman arvioinnin.

Suomessa toimivan laboratorion akkreditoidun pätevyysalueen voit tarkistaa FINAS-akkreditointipalvelun verkkosivuilta.  Laboratorion pätevyystodistuksesta kannattaa tarkistaa ainakin:  

• Onko laboratorio akkreditoitu testauslaboratorio (T-kirjain ja numero esim. T004)
• Onko käytetty standardi laboratorion pätevyysalueella? (esim. EN 61010-1)

FINASin sivuilta voit tarkistaa myös kalibrointilaboratorion pätevyyden, jos tarvitset kalibroinnin tarkalle mittalaitteelle (esimerkiksi tuotantotesteri). Kalibrointilaboratorion pätevyystodistuksesta voit tarkistaa, onko laboratorio pätevä kalibroimaan esimerkiksi sähkösuureita, painoa, lämpötilaa tai kosteutta. Kalibrointilaboratorion tunnistat K-kirjaimella alkavasta numerosarjasta.
Akkreditoimaton testaus ja kalibrointi soveltuu esimerkiksi tuotekehitysvaiheen testaukseen, talon sisäiseen kalibrointiin tai oikean suunnan hakemiseen kohti lopullista vaatimustenmukaisuuden arviointia.

Sähköturvallisuustestauksessa laitetta testataan laitteelle soveltuvan standardin mukaan. Sähkölaitteissa pohjana on tyypillisesti IEC-standardi ja lisäksi tutkitaan saman standardinumeron EN-standardin tuomat Euroopan maiden ilmoittamat maakohtaiset poikkeukset (esim. Suomessa kovempi pakkasenkesto yms.). Saman standardinumeron IEC- ja EN-standardit ovat muilta osin yleensä hyvin samansisältöiset. Sähköturvallisuustestaus voidaan suorittaa tyypillisesti:

• Täydellinen tyyppitestaus: testataan koko standardinmukaisuus
• Osittaistestaus: testataan vain oleelliset sähköturvallisuusvaatimukset

Täydellinen tyyppitestaus on aina turvallisempi vaihtoehto, mutta osittainen testaus soveltuu hyvin esimerkiksi tuotekehitysvaiheen laitteelle tai jos halutaan varmistua, että laitteessa ei ole selvästi havaittavia turvallisuuspuutteita.  
Sähköturvallisuustestauksessa laitteesta tutkitaan tyypillisesti ainakin:

• Merkinnät ja ohjeet
• Arvokilpi, varoitukset, käyttöohjeet
• Laitteen mekaaninen rakenne
• IP-luokitus, kotelon lujuus, terävät reunat jne.
• Materiaalien palokestoisuus (esim. kotelo)
• Hehkulankakoe, liekkikoe, sertifioidun materiaalin käyttö
• Sähköinen eristys ja erotus
• Jännitelujuuskoe (väleillä ensiö-toisio, ensiö-kotelo)
• Pinta- ja ilmavälit (esim. erotus muuntajassa riittävä)
• Vikakokeet
• Yhden vian tapaus (esim. komponentin oikosulku)
• Ylikuormitus
• Ennakoitavissa oleva väärinkäyttö
• Komponentit ja niiden mitoitus
• Johdotus, maadoitus, liittimet (mitoitus, materiaali)
• Turvakomponentit (esim. sulake, sulakkeen mitoitus)
• Kriittiset komponentit (esim. kondensaattori vaiheiden välissä, muuntajat, optoerotin)
• Liitäntä sähköverkkoon
• Pistotulpan rakenne, vedonpoisto, syöttökaapelin mitoitus

Lisäksi eri laitteiden omat laitestandardit tuovat omia erikoisvaatimuksia, jotta laite voidaan suunnitella ja käyttää turvallisesti (esimerkiksi kahvinkeitin, pistorasiat, valaisimet).

Testautuksesta tai valmistajalta saadusta testiraporista on hyvä tarkistaa perustiedot. Esimerkiksi mille laitteelle raportti on tehty ja löytyykö kyseessä olevan laitteen malli raportista. Testauslaboratorion pätevyyttä voi arvioida edellä kuvatulla tavalla. Lisäksi testauksessa sovellettu standardi on syytä tarkistaa. Vaikka laitteesta itsessään tai siihen liittyvistä standardeista ei mitään tietäisikään, kannattaa standardista tarkistaa:

• Standardin nimi
• Soveltamisala (Scope)
• Onko testauksessa käytetty versio uusin standardin versio

Standardien valinnasta

Kansainvälisen sähköalan standardointiorganisaation IEC:n verkkokaupasta pystyy tarkistamaan uusimman IEC-standardin version. Lisäksi sivulla on ”preview” painike, josta pääsee maksutta katsomaan standardin sovellusalueen (scope) ja sisällysluettelon. Standardin nimen tai sovellusalueen (scope) avulla on mahdollista arvioida, ollaanko suunnilleen oikealla polulla (esim. jos tuote on kattovalaisin ja käytetty standardi on leivänpaahtimille).

Euroopassa sovellettavien standardien uusimpia versioita voi puolestaan hakea eurooppalaisen sähköalan standardoimisjärjestön CENELECin sivuilta. Kohdasta ”standard reference” voi tehdä hakuja, jos standardin numero on tiedossa.

EU-vaatimustenmukaisuusvakuutuksessa voi viitata yhdenmukaistettuihin EN-standardeihin, jotka ovat julkaistu Euroopan Unionin virallisessa lehdessä. Komission sivuilta löytyy lista pienjännitedirektiivissä yhdenmukaistetuista standardeista (esim. ”summary list as pdf” sivun alareunassa). Listan kaksi tärkeää kohtaa ovat:

• Sarake 5: ”date of start of presumption of conformity (1)”, tästä näkee päivän, jolloin standardiin on voinut aloittaa viittaamaan vaatimustenmukaisuusvakuutuksessa.
• Sarake 10 ”Date of withdrawal from OJ end of presumption of conformity (6)”, tästä näkee viimeisen päivän, jolloin tähän standardin version voi viitata EU-vaatimustenmukaisuusvakuutuksessa.

Standardien käyttö ei ole pakollista, mutta usein helpoin tapa varmistaa tuotteen vaatimustenmukaisuus.

Kun uusi EN-standardi tai sitä täydentävä tai korvaava muutososa (amendment) on julkaistu, on yleensä noin kolmen vuoden siirtymäaika, jonka jälkeen uuteen standardiin on viitattava EU-vaatimustenmukaisuusvakuutuksessa (edellyttäen että standardi on julkaistu myös harmonisoitujen standardien listalla).

EU-vaatimustenmukaisuusvakuutusta ja testiraportteja tutkittaessa on tärkeää huomioida, että kyseessä on standardin uusin versio ja myös että standardin muutososat (amendmentit) ovat mukana. Muutososassa voi tulla esim. tiukennuksia testausvaatimuksiin:

• Esimerkiksi EN 60335-1:2012+A1:2019, muutososa A1 vuodelta 2019 tuo paikalleen asennettavien laitteiden vedonpoiston vetokokeelle kovemman 100 N vaatimuksen

Suurempi tekninen muutos standardissa puolestaan johtaa usein kokonaan uuden standardiversion julkaisuun.

Suomalaisia sähköalan SFS-standardeja ja SFS-EN-standardeja voi ostaa Suomen Standardoimisliitto SFS ry:n sivuilta. Valtaosa (n.95 %) suomalaisista sähköalan standardeista on identtisiä EN-standardien kanssa. Lisätietoa standardeista ja standardoinnista löytyy myös Suomen sähköteknisen alan standardointijärjestön SESKO ry:n sivuilta.

Lue lisää sähkölaitteista:

Sähköturvallisuus - LVD Tukesin nettisivuilla

Tunnen tuotteeni -webinaari: Sähköturvallisuus (LVD)

EU:n pienjännitedirektiivin soveltamisopas, englanniksi

EU:n pienjännitedirektiivin yhdenmukaistetut standardit

SESKO:n esitys standardisoinnista ja sähköturvallisuudesta