Artikli esimeses osas “Sädemest sündinud: kuidas tehnikaülikooli “ajutine” labor kasvas Eesti energeetika üheks teadussüdameks” (Elektriala 5/2026) käsitlesime põhiliselt tehnikaülikooli kõrgepingelabori ruume erineval ajal ja eri hoonetes ning laboriseadmeid. Nüüd tuleb juttu kõrgepingega tegelenud ja tegelevatest spetsialistidest ning nende uurimistöödest.

Alates 1920. aastate esimestest magistraalliinide isolaatorite katsetustest kuni tänapäevaste keerukate osalahenduste uuringute ja tuhandeid noori ahhetama pannud “kunstvälguni” – see on lugu Eesti elektroenergeetika tõelistest asjatundjatest.

Kõrgepingeuuringute algus: isolaatorite katsetamine

Tallinna Tehnikaülikooli (TTÜ) algusaegadel, 1920ndatel ja 1930ndatel, oli juhtivaks õppejõuks ja uurijaks kõrgepinge alal Otto Reinvald, kes oli Tallinna Tehnikumi (see oli toona TTÜ nimi) ja Katsekoja elektrotehnika labori juhataja aastatel 1923–1936.

Olulisemateks töödeks kõrgepingelaboris oli materjalide ja seadmete isolatsiooni katsetamise (toona kasutati selleks terminit proovimine) kõrval Eesti tolle aja kõrgeima nimipingega (55 kV) liini isolaatorite valimine ja testimine.

Saadud kogemused lubasid Otto Reinvaldil Eesti Rahvusliku Jõukomitee juhatuse liikmena juhendada Narva–Tallinna 110 kV ja Tapa–Tartu 60 kV magistraalliinide isolatsiooni projekteerimist. Ta kuulus ka elektriliinide põhjustatud raadiohäirete uurimiskomisjoni koosseisu. Need viimased tööd tehti pärast tehnikumi sulgemist, kui labor oli tehnikumi järglaste – Tallinna Tehnikainstituudi ja Tehnikaülikooli juures.

II maailmasõja ajal ja ka 1940ndate teises pooles luges kõrgepingetehnika kursust professor Hans Wõrk. Tema korraldas laboris ka vähest praktilist tegevust, mis koosnes peamiselt jooksvast trafode ja isoleerõlide katsetamisest. Wõrgu tegevust jätkas 1950ndatel dotsent Paul Plakk. Tema ajal lisandus dielektriliste kaitsevahendite (kummikindad, -kalossid, -botikud) katsetamine.

Tänu Leningradist tulnud Aleksander Voldeku tegevusele toimusid elektroenergeetika kateedris 1950ndatel suured muutused – tema initsiatiivil saadeti andekaid elektrierialade lõpetanuid sihtaspirantuuri Venemaa tugevamatesse kõrgkoolidesse ja uurimisinstituutidesse. Elektrijaamade, -võrkude ja -süsteemide eriala lõpetanutest lähetati aspirantuuri Lembit Krumm, Olaf Terno, Eeli Tiigimägi ja Olev Tapupere. Pärast aspirantuuri lõpetamist ja teaduste kandidaadi väitekirja kaitsmist kujunesid tänu neile välja kateedri uurimissuunad ja neist said vastavate suundade juhid.

Kõrgepingetehnika (KT) uurimissuuna loojaks ja juhiks alates 1960/61. õppeaastast oli Olev Tapupere, kes oli lõpetanud aspirantuuri Leningradi Polütehnilises Instituudis. KT uurimissuunaga liitusid sel ajal Tiit Metusala (1961), Rein Oidram (1962) ja Otto Grossman (1965). Neile lisandus 1971. aastal Aleksander Annus. KT suuna peamisteks töödeks 1960ndatel olid kõrgepingeliinide põhjustatud raadiohäirete uurimine ning osalahenduste uurimine kõrgepingeisolatsioonis. Suurt tähelepanu pöörati kõrgepingelabori arendamisele.

Klaasisolaatorid töökindlamaks

1970ndatel alustati 6–10 kV klaasisolaatorite töökindluse tõstmise võimaluste uurimist.

Kõrgepingelaboris tehtud tööde alusel loodi uus isolaatorite läbilöögitugevuse määramise metoodika ja täiustati isolaatorite katsetusmetoodikat nn sädemevoos. Viimasele saadi ka autoritunnistus. Koostöös kombinaadiga Järvakandi Tehased kavandati uus, Annuse kujundatud ja kõrgepingelaboris põhjalikud katsetused läbinud klaasisolaator pingele 10/15 kV. Neid uurimusi finantseerisid Järvakandi Tehased ning töö tulemusi eksponeeriti ka Moskvas NSVL Rahvamajanduse Saavutuste Näitusel, kus need äratasid tähelepanu, ja autasuks saadi seitse medalit.

Viljakas koostöö kombinaadiga Järvakandi Tehased jätkus ka 1980ndatel. Töötati välja uusi klaasisolaatorite tüüpe keskpingevõrkudele.

Tegeleti ka elektrierialade propageerimisega. Selleks kasutati 1982. aasta Saksa DV-st saadud 1500 kV impulsspingegeneraatorit, mis ruumi puudumise tõttu oli üles seatud endise Tallinna Soojuselektrijaama masinasaalis, kus praegu paikneb Energia Avastuskeskus.

Selle abil demonstreeriti muuhulgas kord nädalas “kunstvälku”, mis kujunes kooliõpilaste seas populaarseks.

Eesti taasiseseisvumine tõi mitmeid muudatusi ka ülikooli ellu. 1992. aastal likvideeriti teaduslaborid ja kateedrid nimetati instituutideks. Elektrisüsteemide kateedri ja energiasüsteemide teaduslabori baasil loodi elektroenergeetika instituut kahe õppetooliga: energiasüsteemide õppetool ja kõrgepingetehnika õppetool.

Kõrgepinge õppetool ja -uurimisrühm said spetsiaalse energiamaja

Kõrgepingetehnika õppetooli juhatasid R. Oidram (1992–1999), Olev Liik (1999–2005) ja Juhan Valtin (2005–2016). Kõrgepingetehnika õppetooliga liitusid sellel ajal Ivo Palu (2002), Paul Taklaja (2006), Jaan Niitsoo (2010) ja Ivar Kiitam (2013).

2004. aastal koliti kõrgepingelabor Mustamäe uude energeetikamajja spetsiaalselt kõrgepingealasteks uuringuteks projekteeritud ekraneeritud ja spetsiaalse maanduskontuuriga suurde ruumi. See võimaldas uuringuid laiendada.

2010ndate teises pooles toimusid TTÜ-s suuremad muutused. Struktuurireformi käigus liideti elektroenergeetika instituut 2017. aastal elektrotehnika instituudi ja mehhatroonika instituudiga, nii moodustus inseneriteaduskonna koosseisu kuuluv elektroenergeetika ja mehhatroonika instituut. Elektroenergeetika ja mehhatroonika instituut jaguneb uurimisrühmadeks (mida praegusel ajal on kokku 7). Kõrgepingelabor kuulus lühikest aega (2017–2018) kõrgepingetehnika uurimisrühma, mida juhtis Paul Taklaja. Kuna see uurimisrühm oli võrdlemisi väike, läks uurimisrühmade liitmise tagajärjel kõrgepingelabor 2019. aastal energiamajanduse ja kõrgepingetehnika uurimisrühma koosseisu, kuhu kuulub tänapäevalgi.

Energiamajanduse ja kõrgepingetehnika uurimisrühma on alates selle moodustamisest juhtinud prof Ivo Palu, kes ühtlasi oli aastatel 2014–2016 elektroenergeetika instituudi ning 2017–2024 elektroenergeetika ja mehhatroonika instituudi direktor ning on praegune Eesti Elektroenergeetika Seltsi juhatuse esimees.

Tänapäeval juhatab kõrgepingelabori praktilist tegevust labori vastutav isik P. Taklaja ja kõrgepingetehnika suunaga tegelevad suuremas mahus ka I. Kiitam ja Maninder Choudhary (liitus 2021. aastal). Kõrgepingetehnikaga tihedalt seotud õppeainetes viivad õppetööd läbi Ülo Treufeldt (asus energiasüsteemide kateedrisse tööle 1976. aastal), P. Taklaja ja I. Kiitam.

Elektroenergeetika füüsikalis-tehnilised probleemid

Alates 2000ndate algusest on kõrgepingesuunal tegeletud elektroenergeetika füüsikalis-tehniliste probleemidega nagu kõrgepingetehnika teooria, kõrgepingeseadmed, liigpinged, osalahendused, standardid jms. Viimase kümmekonna aasta vältel on uurimistöö põhiteemadeks olnud osalahendused ja nende mõõtmine eelkõige kaablites, samuti isolatsiooni vananemine ja selle modelleerimine.

Kõrgepingelabor on lisaks teinud suures mahus koostööd ettevõtetega ja teiste TTÜ struktuuriüksustega ning viinud läbi mitmesuguseid uuringuid. Teostatud on nii otseselt kõrgepinge ja isolatsiooni teemalisi uurimistöid, näiteks isolaatorite lahenduskarakteristikute määramist, kui ka erinevaid muid elektroenergeetika valdkonna jaoks vajalikke uuringuid, milles kõrgepingeküsimused keskset rolli ei mängi.

Muuhulgas on näiteks koostöös TTÜ mehhaanikateadlastega tehtud õhuliinijuhtmete tõmbekatseid ehk tegeletud “mehaanilise kõrgepingega”.

Uurimis- ja arendustöö kõrval on kõrgepingelaboril ning selle personalil jätkuvalt oluline roll õppetöös ja elektrivaldkonna erialade populariseerimisel. Laborit väisavad tihti ekskursioonid ning külastajatele pakuvad elamusi laboris korraldatud lühiloengud ja demonstreeritavad “välgukatsed”. 2009. aastast on hakatud laborikülastusi ka korrapäraselt registreerima. Sel perioodil ehk viimase 17 aasta vältel on laborit külastanud kokku peaaegu 10 000 inimest ehk ligikaudu 550 inimest aastas ja läbi viidud üle 500 populaarteadusliku lühiloengu koos näitlike katsetega.

Artikli autorid tänavad kolleege Ivo Palu ja Paul Taklajat abi ja asjalike märkuste eest!