Blackout testit ja sähkökatkot

  • toukokuuta 27, 2023

”Blackout Test”, "BO-test" tai “PLRT” (Power Loss And Recovery Test) on testausmenetelmä, jossa esimerkiksi rakennuksesta, sen osasta tai siellä olevista yksittäisistä järjestelmistä katkaistaan sähköt hallitusti, ennalta laaditun suunnitelman mukaisesti.

Testillä simuloidaan ennalta arvaamatonta sähkökatkotilannetta ja testin tavoitteena on kerätä konkreettisesti tietoa siitä, miten sähkökatko sekä sähköjen palautuminen vaikuttaa arviointikohteeseen.

Miksi testejä tehdään?

Testit ovat varautumista tositilannetta varten. Testien avulla on mahdollista sekä todentaa käytössä olevien varavirtaratkaisujen toimivuus että selvittää millaisia kehitystoimenpiteitä niihin liittyen tulisi toteuttaa.

Blackout testejä tehdään usein rakennusten tai niiden järjestelmien luovutusvaiheessa, jolloin voidaan varmistua siitä, että suunnitellut ja toteutetut varavirtaratkaisut todella toimivat myös käytännössä. Tässä vaiheessa testistä tai sen yhteydessä mahdollisesti havaituista ongelmista ei myöskään aiheudu vielä haittaa kiinteistön käyttäjille.


Mistä sähkökatkot voivat johtua?

Rakennus tai sen järjestelmät voivat menettää sähköt monesta eri syystä. Yleisimpiä syitä lienevät tahattomat maankaivuutöistä aiheutuvat sähkökaapeleiden katkeamiset, teknisten laitteiden vikaantumiset sekä luonnonilmiöt (esim. lumikuorman kaataessa puita sähkölinjan päälle).

Tulevana talvena sähkönjakelua voidaan myös joillain alueilla joutua lyhytkestoisesti rajoittamaan, jotta sähkön riittävyys voidaan ylipäätään varmistaa (erityisesti kylmät pakkaspäivät). Toisaalta sähkökatkos voi aina johtua myös rikollisesta toiminnasta (sabotaasi, ilkivalta tai vaikkapa kuparivarkaudet).

Mahdollisuus vieläkin harvinaisempiin ja laajasti vaikuttaviin ilmiöihin, kuten aurinkomyrskyihin on toki aina olemassa. Suomessa aurinkomyrskyn suorat vaikutukset kantaverkkoon ovat tunnetusti rajalliset, mutta globaalisti vaikutukset voivat olla hyvin vakavat.

Millaisia ja miten vakavia vaikutuksia sähkökatkoilla voi olla?

Vastaus riippuu hyvin pitkälti kohteesta, tässä tapauksessa rakennuksesta ja sen käyttötarkoituksesta. Lisäksi sähkökatkon kestolla ja ajankohdalla on merkitystä. On helppo ymmärtää, että keskussairaalaan kohdistuva ennakoimaton sähkökatko olisi potentiaalisilta seurauksiltaan huomattavasti vakavampi asia, kuin esimerkiksi päiväkotiin yöaikaan kohdistuva sähkökatko.

Toki huojentavaa on se, että sairaaloiden kaltaisissa kriittisissä kohteissa sähkökatkoihin on Suomessa käytännössä aina varauduttu ennakkoon ja poikkeustilanteita varten on olemassa valmiit suunnitelmat ja toimintamallit.

Miten sähkökatkoihin voidaan teknisesti varautua?

Riskiarvion perusteella kriittisiksi määriteltyjen sähkötoimisten laitteiden ja järjestelmien varavirransyöttö tulisi aina varmistaa ennakkoon. Käytännössä vain harvoin - jos koskaan, aivan kaikkien sähkölaitteiden olisi tarpeen toimia keskeytyksettä ainakaan pitkäkestoisissa sähkökatkotilanteissa.

Joidenkin järjestelmien osalta voi olla täysin hyväksyttävää, että varavirtaa riittää vain järjestelmän hallitun (automaattisen) alasajon ajaksi, eli käytännössä muutamaksi minuutiksi. Jotkin vielä vähemmän kriittiset laitteet eivät toisaalta tarvitse välttämättä varavirtaa lainkaan.

Yleisimpiä rakennusten, järjestelmien ja laitteiden teknisiä varavirtaratkaisuja ovat erilaiset akut ja UPS (Uninterruptible Power Supply) -laitteet, diesel generaattorit sekä näiden yhdistelmät. Kriittisten kohteiden osalta on myös huomioitava generaattoreiden tarvitseman lisäpolttoaineen saatavuus, mikäli sähkökatkot olisivat kestoltaan pitkiä.

Yksinkertainen esimerkki varavirransyötöstä on telakassa kiinni oleva kannettava tietokone, jolla voidaan jatkaa sähkökatkon sattuessa työskentelyä laitteessa olevan akun avulla. Samalla tietokoneeseen mahdollisesti liitetty ulkoinen näyttö sammuu, ellei sitä ole liitetty erilliseen varavirtajärjestelmään. Sama kohtalo saattaa olla myös langattoman verkkoyhteyden mahdollistavilla WLAN tukiasemilla ja muilla verkon aktiivilaitteilla.

Toisaalta mikäli sähkökatko on hyvin rajallinen, saattaa internet-yhteyden muodostaminenkin olla edelleen mahdollista esimerkiksi matkapuhelimen mobiilidatayhteyden kautta. Sähkökatkon venyessä työskentely toki tässäkin esimerkissä loppuu viimeistään muutamissa tunneissa, kun työaseman ja puhelimen akut tyhjenevät.


Mitä Blackout testeillä tavoitellaan?

Testin tarkoituksena on dokumentoida ja analysoida miten kohde reagoi sähkönsyötön häiriötilanteessa. Koko rakennuksen laajuinen testi on erittäin kattava, sillä sen vaikutukset ovat hyvin moninaiset kattaen mm. sisäverkkojen aktiivilaitteet, vesipumput, valaistuksen, ilmastoinnin, lämmityksen, hissit, sähkölukot, sekä muut talo- ja turvatekniset laitteet.

Aina ei ole kuitenkaan tarkoituksenmukaista tai mahdollista tehdä koko rakennuksen kattavaa testiä. Myös pienemmän mittakaavan rajatuilla testeillä voidaan saavuttaa riittäviä tuloksia.

Esimerkkinä vaikkapa rakennuksen kiinteistöautomaatiojärjestelmän, kameravalvontajärjestelmän tai sähköisen kulunvalvontajärjestelmän blackout testi. Tosin testin vaikutusten rajaaminen tiukasti vain yhteen järjestelmään voi olla myös mahdotonta (riippuen järjestelmän sähkönsyötön toteutustavasta).


Miten Blackout testiin tulisi valmistautua?

Blackout testiin tulisi periaatteessa valmistautua täysin samoin kuin mistä tahansa syystä johtuvaan, ei toivottuun sähkökatkoon.

Ensimmäiseksi tulisi määrittää oma toimintaympäristö, eli käytännössä testin laajuus (esim. kokonainen toimistorakennus tai rakennuksen 2. kerroksessa sijaitseva vuokrattu toimitila). Tämän jälkeen tulisi tunnistaa ne kriittiset järjestelmät, joiden tulisi toimia myös sähkökatkojen aikana ja/tai joiden tulisi palautua itsenäisesti normaalitilaan sähkökatkon päätyttyä.

Esimerkki järjestelmästä, jonka tulee toimia myös sähkökatkon aikana, on turvavalaistusjärjestelmä. Turvavalojen tehtävä on opastaa kiinteistön käyttäjät ulos rakennuksesta muun valaistuksen ollessa pois käytöstä.

Tämän jälkeen tulisi kartoittaa, onko em. järjestelmillä ylipäätään käytettävissä varavirtaa. Mikäli ei ole, ei testiä ole käytännössä tarpeen tehdä, koska lopputulos on jo tiedossa. Jos järjestelmän tulisi toimia myös sähkökatkojen aikana, on blackout testin toteutus mielekästä vain silloin, jos varavirransyötöstä on ylipäätään huolehdittu.

Blackout testin käytännön toteutus?

Yleisesti ottaen rakennusten laajuiset testit ovat vaativia ja niissä tarvitaan useiden ammattilaisten yhteistyötä. Testattavasta kohteesta riippuen, toteutus voi vaatia merkittävästi henkilöresursseja ja suunnittelua. Roolien ja henkilötason tehtävien määrittelyt, viestintämenetelmät, riskien arvioinnit (mm. mahdolliset vaikutukset testin ulkopuolisiin kohteisiin) sekä riittävä ja hyvissä ajoin etukäteen toteutettava sidosryhmien tiedottaminen ovat merkittävässä roolissa onnistunutta testiä.

Sähkökatkon kesto pyritään pitämään mahdollisimman lyhyenä (kuitenkin tavoitteiden ja todentamisen kannalta riittävänä), jolloin on tärkeää suunnitella huolellisesti etukäteen mitä tietoja halutaan kerätä, sekä miten ja mistä tiedot voidaan kerätä?

Esimerkiksi turvavalojärjestelmän toimivuus voidaan todeta varmuudella vain kiertämällä kiinteistön tiloja ja tekemällä havaintoja sähkökatkon aikana. Mikäli yksi henkilö kiertää kaikki tilat läpi, vie se huomattavasti enemmän aikaa kuin useamman havainnoijan käyttäminen.

Toinen oleellinen asia on testin toteutuksen ajankohta. Esimerkiksi toimistokiinteistön blackout testit pyritään toteuttamaan käytännössä aina iltaisin tai muutoin hiljaisina aikoina. Testin vaikutukset kohteen normaaliin toimintaan tulisi pyrkiä pitämään mahdollisimman vähäisenä.

Kolmas tärkeä asia on varmistaa, että kohteella on riittävästi ammattitaitoista henkilöstöä sen varalta, mikäli jokin testattavista järjestelmistä ei palautuisi sähkökatkosta suunnitellulla tai ennakoidulla tavalla.

Lopulta keskeisintä on kuitenkin testin yhteydessä kerättävät tiedot, niiden analysointi ja mahdollisten jatkotoimenpiteiden suunnittelu sekä jalkautus.

Kertauksena oleellinen, ”Blackout testit” ovat varautumista tositilannetta varten.

 

Seclion tarjoaa turvallisuuden suunnittelu- ja konsultointipalveluita Suomessa toimiville julkisen ja yksityisen sektorin organisaatioille. Asiantuntijoillamme on laaja-alaista osaamista eri turvallisuuden osa-alueiden kehittämisestä, aina riskienhallinnasta fyysisten tilaturvallisuusratkaisujen suunnitteluun ja kyberturvallisuuteen.