Get Adobe Flash player

Bódis Krisztián        Dr. Takács György
projekt menedzser     szakértő
TECTRA Kft.

Légvezetékek és alállomások on-line diagnosztikája a korona kisülések detektálásával UV kamera segítségével, mellyel a kiesések megelőzhetők, a karbantartási munkálatok megtervezhetők.

UV camera – the ultimate on-line diagnostic tool for overhead lines and substations by corona effect detection, preventing outtages and giving easy maintenance management.

 

A szigetelési problémák megjelenését a korona kisülések jelzik. A hibák kifejlődésének folyamatában a korona kisülések intenzívebbeké válnak, vagyis a vizsgált objektumon jelentkező részleges kisülések miatt a környező levegő ionizációja növekszik. Ez a növekedés vezet a szigetelés átütéséhez. Szerencsére az UV kamerákkal a korona kisülések alakulása figyelemmel kísérhető és a kritikus szakasz a szigetelés javításával elkerülhető, így az üzemzavarok általában megelőzhetők.

A korona kisülések figyelemmel kísérése fentiekből eredően lehetőséget ad a súlyos hibák megelőzésére. A probléma csak az, hogy a korona kisülések egy része szemmel egyáltalán nem látható, egy része pedig csak sötétben látható. A fény UV, látható és IR tartományai az 1. ábrán láthatók. A látható fény mellett az UV fény nem érzékelhető. Ezért a korona kisülések megfigyelése csak az erre készített speciális berendezéssel, az UV kamerákkal lehetséges.

 

1abra

  1. ábra

Ezek a kamerák kiszűrik a látható és az infravörös színtartományokat, és rögzítik az ultraibolya tartományba eső sugárzásokat. A korona kisülések által kibocsátott UV kisülések zömében a 230-405 nm tartományba esnek a gerjesztett N2 atomoknak betudhatóan. Az UV sugárzás hullámhosszának tartományai a 2. ábrán láthatóak.

 

2abra

2. ábra

Annak érdekében, hogy a korona kisülések láthatóak legyenek a megfigyelt berendezésen és tudni lehessen pontos helyüket, az UV tartományban felvett kisülést rá kell szuperponálni a látható tartományban érzékelhető képre. Példaképpen az OFIL UV kamerák elvi felépítése a 3. ábrán látható. A látható fény tartományban érkező sugárzást az SBFL jelű szűrő teljesen kiszűri, az M1 kamera így az UV sugárzást rögzíti. A szemmel látható képet az M2 kamera veszi fel. A két kamera képei külön-külön és egyben is megnézhetőek. Így oldják meg az UV kamerák kettős rendszerükkel a kétféle hullámhosszú kép egy képen történő bemutatását.

 

3abra

3. ábra

 

A 4. ábrán látható az M1 jelű UV kamera képe, az M2 kamera látható képe és a mindkét kamera egy képben összegzett képe. Ez a felvétel már alkalmas a szemmel nem látható korona kisülések érzékelésére, annak megállapítására, hogy a vizsgált berendezéseken hol lépnek fel és milyen intenzitásúak. A bemutatott ábrák az OFIL prezentációjában kerültek a közvélemény elé az EMŰ Váci alállomásában tartott bemutatónkon 2012-ben.

 

4abra

4. ábra

 

A témában kiadásra került EPRI GUIDE kiadvány, amely hálózati és alállomási vizsgálatok eredményeit, az alállomási és távvezetéki alkotó elemek tipikus hibái, azoknak UV kamera képeit mutatatja be, természetesen a kisülés intenzitását is kiértékelve. Ezek közül a Váci alállomásban bemutatott OFIL prezentációban is szereplők közül itt is szemléltetjük a legjellemzőbbeket. Az 5. ábrán műanyag szigetelő hibája látható. Hazai viszonylatban gyakori az ernyőzött külső műanyag réteg elválása a belső rúdtól, mivel az itthon alkalmazott vég szerelvény nem a képen látható bunkós kivitelű, hanem villás megoldású.

 

5abra

5. ábra

A szereléskor és az üzemben viszont csavaró nyomaték lép fel, ennek hatására a rétegek elválnak, a külső rétegen hosszirányú repedések lépnek fel. UV kamera segítségével a már meghibásodás felé haladó szigetelők kiszűrhetők és üzemzavar fellépése előtt kicserélhetők. A 6. ábrán a szigetelők alkatrészeinek károsodása látható.

 

6abra

6. ábra

 

A 7. ábra a porcellán szigetelős kapcsoló készülék érintkezési hibáját mutatja.

 

7abra

7. ábra

 

A 8. ábra UV vizsgálat alapján lecserélt szigetelő lánc egy elemének korróziós/eróziós hibáját mutatja be.

 

8abra

8. ábra

 

A 9. ábrán a rossz földelési kötés miatti kisülés látható.

 

9abra

9. ábra

 

A 10. ábrán UV és IR kamera képe látható. Az IR kamera mutatja a helyi melegedést, az UV kamera pedig szigetelés romlása miatt fejlődő hibákat. (Sokan mondják, hogy elegendő az IR kamerás vizsgálat, az ábra szemléltet, hogy a szigetelők hibája csak az UV felvételen látható!)
A már említett EPRI kiadvány több száz felvételt mutat be a:
– 13,4; 26,4; 69, 115, 230, 345 kV-os rendszerek tartó és tám szigetelőiről, kábel végelzárókról,
– az összes feszültségszintű sodronyokon kialakult beégésekről, kosarasodásokról,
– elemi szál/ak szakadásáról,
– gyűjtősín sérülésekről és sínszerelvényeknél keletkezett hibákról,
– alállomási berendezések szigetelési hibáiról, szakaszolók főérintkezőinek hibájáról,
– távvezetékek légi felvételeiről.

 

10abra

10. ábra

 

Az ilyen terjedelmű EPRI GUIDE kiadása annak jele, hogy az UV kamerák átgondolt alkalmazása a fejlett országokban általánosan használt módszer a távvezetékek, alállomások berendezéseinek szigetelésének ellenőrzésére az összes olyan elemnél, ahol a berendezést övező levegőben számos okból keletkező korona kisülés jelenik meg. A felvételekből a kisülések intenzitása is érzékelhető.

Az elmondottak alapján a nagy és középfeszültségű rendszerek és berendezéseik on-line diagnosztikai rendszerét ki lehet alakítani a villamosenergiát szállító és elosztó vállalatoknál.

Kérdés az UV kamerák viszonylag magas ára miatt, hogy milyen formában célszerű megszervezni az on-line diagnosztikai munka elvégzését. Az MVM és vállalatai (a nagyszámú műanyag szigetelői, üvegszigetelői és alállomásai miatt), a három áramszolgáltató (nagykiterjedésű középfeszültségű hálózata és sok alállomása, nagy és középfeszültségű kábel végelzárói miatt) érdekeltek az on-line diagnosztika rendszeres és folyamatos vitelében. Van olyan áramszolgáltató, ahol rendszeres és folyamatos IR kamerás diagnosztikát végeznek, ha rendelkeznének UV kamerával, a szigetelési problémákat is jelezni tudnák a melegedési problémák mellett. Az UV technika a nagy transzformátorok és forgógépek ellenőrzésénél is használatos, így a nagy gépek gyártói is érdekeltek. A kamerák rendkívül megkönnyítik például a hibás nagygépek javítását is.

Hallomásunk szerint szükség van a vasúti hálózati munkában is az UV kamerával megvalósítható hálózat diagnosztikára. E célra gyártanak is berendezést az OFIL-nál.

Minden esetre bízunk abban, hogy az üzemeltetők pusztán gazdasági okból is rákényszerülnek az UV diagnosztika alkalmazására. A TECTRA Kft. még foglalkozik a kellő érzékenységű (750-3 kV-ig használható) kamerák elterjesztésével.

Végezetül bemutatunk két kamera típus, a legkisebb UVOLLE (11. ábra) és a csúcsmodell LUMINAIR típust (12. ábra). Az UVOLLE a legkisebb és legolcsóbb típus, a hazai áramszolgáltató vállalatok számára nagy valószínűséggel ez a modell elegendő a munkákhoz. Az országos alaphálózati és alállomási munkákhoz biztosan megfelelő a LUMINAIR típus. Ezt a kamerát tavalyi, Váci alállomáson tartott bemutatónkon a megjelentek megismerhették és ki is próbálhatták.

 

11abra

11. ábra

 

12abra

12. ábra

A kamerák kaphatóak kézi, gépkocsira szerelhető, vasúti mozdonyra szerelhető és giroszkóppal ellátott helikopterre szerelhető változatokban is.

Több típus létezik IR kamera rendszerrel együtt is. Az egyes típusok, paramétereik részletesen megtalálhatók honlapunkon.