Sähkötekniikka suuntautuu tulevaisuuteen

Kirjoittaja: Heikki Kurki, yliopettaja. sähkötekniikka

Tuskin keneltäkään on jäänyt huomaamatta, että yhteiskuntamme sähköistyy yhä enenevässä määrin. Sähkön tuotanto-, siirto- ja jakelujärjestelmän edellytetään toimivan luotettavasti. Energian tuotannossa ja käytössä ollaan laajalti siirtymässä CO2-päästöjä vähentäviin ratkaisuihin. Nämä trendit luovat sähköalalle merkittäviä positiivisia haasteita. Sähköalan ammattilaiset vastaavat siitä, että sähkön tuotanto, siirto ja jakelu sujuvat nyt sekä jatkossakin turvallisesti, luotettavasti ja häiriöttömästi erilaisiin kohteisiin, joissa se lämmittää, valaisee, pyörittää tuotantoa ja liikuttaa ajoneuvoja energiatehokkaasti ja päästöttömästi. Sähköinsinöörikoulutuksemme antaa valmiudet kohdata mielenkiintoisia haasteita ja kehittää uusia ratkaisuja nopeasti kehittyvällä alalla.

Opinnot alkavat panostaen teemoihin, jotka ovat yhteisiä kaikille tekniikan aloille. Niissä vahvistetaan matemaattis-luonnontieteellistä osaamista ja kehitytään kieli- ja viestintätaidoissa. Näiden ohella tutustutaan sähkö- ja automaatiotekniikan perusteisiin. Harjoitus- ja projektitöissä toimitaan pienryhmissä, joissa sovelletaan eri kursseissa opittuja tietoja käytäntöön, tutustutaan mittalaitteiden käyttöön ja analysoidaan ja hyödynnetään niiden keräämää mittausdataa. Usein tavoitteena on tutkia sähköilmiöitä tai selvittää laitteiden ja järjestelmien toimintaperiaatteita sekä löytää toimivia ratkaisuja alan kehityskohteisiin. Samalla kun opitaan hankkimaan tietoa ja soveltamaan sitä käytäntöön, harjaantuvat myös tiimi- ja projektityöskentelytaidot.

Sähköteknisiin järjestelmiin ja niiden ominaisuuksiin tutustutaan uudessa hybridilaboratoriossamme, jonka sähkö- ja energiaverkko ja niihin liitetyt järjestelmät edustavat alan uusinta teknologiaa. Laitteet ja järjestelmät ovat jo käyttökunnossa, mutta niihin on vielä tulossa lisää opetus- ja tutkimuskäytössä hyödyllisiä sovelluksia sekä etäkäyttömahdollisuuksia. Sähkön erityispiirteenä on se, että meidän on lähes mahdotonta havaita sitä omien aistiemme avulla. Paljain silmin emme näe elektronien liikettä. Sähkö- ja magneettikenttiinkin on syytä olla tutustumatta omien aistiemme avulla ja tyytyä havaitsemaan ja mittaamaan niitä ainoastaan kyseiseen tarkoituksiin kehitettyjen mittalaitteiden avulla. Sen sijaan sähkölaitteiden aikaansaama liike, valo ja lämpö ovat kaikille tuttuja.

Jos ihminen jostakin syystä joutuu osaksi virtapiiriä tai liian lähelle sähköpurkauksen aiheuttamaa valokaarta, syntyy erittäin lyhyessä ajassa hyvin vakavia seuraamuksia. Jotta sellaisilta vältyttäisiin, pitää sähköammattilaisten osata turvalliset työtavat ja -menetelmät toimia niiden mukaisesti.

Sähkötyöturvallisuusasioiden hallinta sisältyykin sähköalan keskeiseen ammattiosaamiseen. Työtehtävissä vastataan siitä, että sähkösuunnittelu ja -urakointi tuottavat turvallisia ja tarkoituksenmukaisia lopputuloksia asiakkaille. Asennustöissä huolehditaan sekä omasta että työkaverien työturvallisuudesta. Siinä pelkkä tietokaan ei riitä, vaan myös asenteen tulee olla kohdallaan.

Sähkö- ja sähkötyöturvallisuus ovatkin keskeisenä teemana alan opinnoissa eri vuosikursseilla. Niitä opiskellaan sekä erikseen että integroituna eri ammattiainekursseihin. Soveltamiseen tarjoutuu mahdollisuus laboratoriokursseilla ja työharjoittelupaikoissa.

Ammattikäyttöön tarkoitettuihin suunnittelu- ja mitoitusohjelmistoihin aletaan tutustua jo ensimmäisellä vuosikurssilla, ja niitä käytetään sitä enemmän, mitä pitemmälle opinnot etenevät. Näin luodaan valmiudet erilaisiin suunnittelu- ja mitoitustehtäviin, joita työtehtävissä tarvitaan.

Jo ensimmäisen opintovuoden aikana valitaan suuntautumisvaihtoehto, jonka ammattiopintoihin koulutus painottuu enenevässä määrin toisesta vuosikurssista eteenpäin. Ensimmäisen vuoden aikana on jo tutustuttu sähkötekniikan perusteisiin, joten ”oomit”, käämit sekä monet muut sähkötekniikan perusasiat ovat tulleet tutuiksi. Sähkötekniikassa paneudutaan kakkosvuonna keskeisiin sähköjärjestelmiin, laitteistoihin ja komponentteihin sekä niiden toiminta- ja soveltamisperiaatteisiin. Rakennusten sähköjärjestelmät ja niiden tärkeimmät komponentit sekä asennus-, mitoitus- ja suojausperiaatteet tulevat tutuiksi. Sähkökoneiden toimintaperiaatteet, ominaisuudet ja sovelluskohteet samoin kuin sähkön tuotanto- ja siirto- ja jakelujärjestelmät käydään läpi omilla kursseillaan. Niiden puitteissa tutustutaan myös paikallisiin alan yrityksiin, joihin järjestetään silloin tällöin vierailuja. Yritysten asiantuntijoita käy myös vierailemassa ja luennoimassa oppitunneillamme esittelemässä alan teknologiaa, tuotteita ja sovelluksia sekä omaa toimintaansa.

Sähköinsinöörikoulutuksemme opintosisällöt on suunniteltu sellaisiksi, että ne täyttävät Sähköpätevyys 1:lle asetetut, opintojen sisältöä ja laajuutta koskevat vaatimukset. Kolmantena opintovuotena panostetaankin erityisesti sähkönsiirto- ja jakelujärjestelmiin sekä vaativien rakennuskohteiden ja teollisuuden sähkölaitteistojen suunnitteluun, käyttöönottoon sekä käyttö- ja kunnossapitotoimintaan. Kolmannen vuoden loppupuolella ollaankin jo tilanteessa, jossa olet suorittanut kaikki sähköpätevyyteen vaadittavat opintosisällöt riittävässä laajuudessa. Kun sähköinsinööritutkinnon suoritettuasi olet hankkinut riittävästi oikeanlaista työkokemusta ja suorittanut hyväksytysti TUKESin sähköturvallisuustutkinnon S1:n, voit anoa ja saada SETIn myöntämän sähköpätevyyden. Se oikeuttaa toimimaan sähkötöiden ja -käytön johtajana muutamia poikkeusaloja lukuun ottamatta kaikissa pien- ja suurjännitekohteissa.

Kolmannen vuosikurssin viimeinen opintosuoritus suuntaakin vahvasti työelämän haasteisiin. Kyseisestä yritysprojektikurssista on oma artikkeli tässä julkaisussa.

Viimeinen opintovuosi painottuu suuntaaviin opintoihin, jotka keskittyvät ajankohtaisiin aiheisiin ja vahvistavat työelämävalmiuksia. Uusia teemoja ja oppimiskohteita löytyy myös läheltä eli hybridilaboratoriomme älysähköverkon järjestelmistä. Sen puitteissa voi opiskella muun muassa saarekekäyttöä eli tilanteita, joissa irrottaudutaan valtakunnan sähkönjakelusta ja tuotetaan tarvittava sähkö omilla laitteilla. Kulutusjoustotilanteissa sopeutetaan oma tuotantoa ja kulutusta sähkön markkinahinnan tai valtakunnanverkon tehotasapainon ohjaamana. Niissä tilanteissa keskeisessä roolissa ovat laboratorion järjestelmään liitetyt sähkövarastot, jotka muodostuvat akustosta, superkondensaattoreista ja varavoimageneraattorista. Tehotasapainon hallintaan osallistuvat myös laboratorion sähköverkkoon liitetyt sähköautojen latauspisteet.

Tutkintoon sisältyy myös muutamia vapaavalintaisia kursseja, joissa syvennetään jo opittua tai laajennetaan osaamista uusille aloille. Oppilaitoksen tiloissa tapahtuvan opiskelun sijasta voit valita tarvittavien opintopisteiden kerryttämisen tuotantopainotteisessa (TUPA) harjoittelussa, jossa opitaan uutta ja saadaan vastuuta alan työtehtävissä.

Viimeinen opintosuoritus on opinnäytetyö, joka on tyypillisesti ammattialaan liittyvä tutkimus- tai kehitystehtävä. Toimeksiannot opinnäytetöihin saadaan yleensä alan yrityksistä ja organisaatioista. Erittäin usein käy niin, että opinnäytetyön tekijä saa toimeksiantajayrityksestä ensimmäisen työpaikan sähköinsinöörinä. Se on paras todistus siitä, että opiskeluaikana on pystytty keskittymään oikeisiin asioihin.