Kabely jsou základním prvkem každé energetické sítě, a proto je predikce poruch vysokonapěťových kabelů v mnoha ohledech klíčová. Pokud se podaří předejít haváriím a nuceným vyřazením z provozu, má to významný pozitivní dopad na ekonomiku a bezpečnost provozu kabelových vedení a městských energetických sítí.
Velmi důležitá a vysoce prioritní je ve většině situací také rychlá diagnostika a lokalizace poruchy kabelů, především když je nutné v co možná nejkratším čase opravit porušené části kabelového vedení, a tím obnovit dodávky elektrické energie. Doba potřebná na opravu těchto poruch závisí zejména na přesné lokalizaci poruchy kabelu. To všechno umožňuje moderní diagnostický systém LIRA.
Pod zkratkou LIRA se ukrývá linková rezonanční analýza. Tento unikátní a komplexní systém je schopný v reálném čase u položených kabelů či během pokládkových pracích vyhledat a lokalizovat poruchy, a to bez ohledu na to, zda vznikly v důsledku použitého materiálu, mechanického namáhání nebo podmínek vnějšího prostředí (například působením vnikající vody, chemikálií, roztažnosti, vysoké teploty, vlhkosti či záření).
Oproti systémům, které jsou založené na měření částečných výbojů, jsou u LIRY defekty identifikované kalkulacemi a analýzou komplexní impedance vedení jako funkce aplikovaných širokopásových signálů. Přitom je využita vysoká míra korelace mezi stavem izolace a dielektrickými vlastnostmi materiálu izolace. Jinak řečeno, používá se „bílý šum“ (náhodný signál s rovnoměrnou výkonovou spektrální hustotou) přes široké kmitočtové pásmo (generátor) k analýze vstupní impedance přenosového vedení (kabel). Jakákoliv změna v izolačním materiálu způsobí změnu v dielektrických vlastnostech izolace, především změnu kapacitní reaktance. Ta je monitorována a analyzována jako změna v kabelové impedanci.
LIRA je systém s patentovaným softwarem určeným k tomu, aby kalkuloval a analyzoval kabel skrze jeho spektrum vstupní impedance. Vše je založené na teorii přenosového vedení, prostřednictvím posouzení a analýzy komplexní impedance vedení jako funkce frekvence použitého signálu.
Jednoduše řečeno – do měřeného kabelu je vyslán signál přesně daných parametrů. Následně se měří doba, než se vyslaný signál vrátí zpět do testovacího diagnostického přístroje. Každá porucha v kabelu na něm způsobuje anomálii a v tomto místě se vyslaný signál částečně odráží zpět k začátku kabelu a částečně prostupuje dál do kabelu. Všechny tyto informace se zobrazují na přenosném diagnostickém zařízení. Důležité je, že měření jsou současně zaznamenávána a mohou být následně analyzována mimo místo, kde se prováděla diagnostika. Výsledky se automaticky exportují a mohou být uloženy jako referenční záznamy.
Systém LIRA je výraznou úsporou času a investičních i provozních nákladů. Pro detekci problémů není třeba kabel odkrývat nebo vykopávat. LIRA potřebuje pouze přístup k jednomu konci kabelu s připojením ke dvěma vodičům nebo k vodiči a plášti vodiče. Systém LIRA se dá použít pro všechny druhy kabelů až do délky několika set kilometrů, je vhodný pro vícevrstvé i vícežilové kabely. LIRA je schopna lokalizovat kritická místa s odchylkou menší než 0,3 % z délky kabelu. Aplikací systému nedochází k žádnému elektrickému namáhání izolace kabelu.
Když už se problém na kabelu podařilo najít bez jediného kopnutí do země nebo do stěny, chybu umíme napravit stejným způsobem. Zatímco u nadzemních elektrických vedení nepředstavuje jejich případná rekonstrukce či výměna vážnější problém, u podzemního vedení je situace mnohem komplikovanější. Pomocí podzemních kabelů je navíc elektřina rozváděna především ve městech, což ještě více komplikuje jejich už tak náročnou výměnu. Díky technologii, kterou vyvinula společnost Siemens ve spolupráci se svým partnerem – firmou Novinium, však lze životnost kabelů prodloužit až o několik desítek let bez výkopových prací a těžké techniky.
Celý proces renovace kabelů je založen na vyplnění vnitřku vedení speciální silikonovou směsí. Ta je do kabelů vstřikována pod konstantním tlakem a postupně zaplňuje všechny prostory mezi vodiči, dokud není kabel naplněn až po druhý konec. Směs poté v kabelu přibližně sedm dní proniká do původní izolace a navrací jí její dřívější ochranné vlastnosti. Tato fáze však může být realizována i pod napětím, takže vedení může být zprovozněno prakticky ihned po naplnění kabelu, což trvá řádově pouze jednotky hodin.
Kromě nesporných výhod celé metody, zejména co se týče časové a finanční náročnosti, je potěšitelný i její ekologický aspekt. Původní kabely při ní není třeba nahrazovat novými, a mohou tak sloužit další desítky let. Samotná směs, která se pro plnění kabelů využívá, je i přes svoje vlastnosti šetrná k životnímu prostředí – není hořlavá, toxická ani karcinogenní. Její složení lze navíc upravovat podle teplotních a dalších vnějších podmínek, v nichž se kabel nachází. Každé vedení tedy může být ošetřeno doslova „na míru“.
Vypravte se s námi do historie české energetiky, společně ale nahlédneme i do její budoucnosti. Hostem podcastu je Tomáš Hüner, ředitel divize chytré infrastruktury v českém Siemensu, který se oblasti energetiky věnuje již více než 30 let.
Průmyslové metaverzum – nový svět, který zrcadlí a simuluje skutečné stroje, továrny, města, dopravní sítě a ostatní i velmi složité systémy – nabídne svým aktérům interaktivní reprezentace a simulace skutečného světa v reálném čase. V dějinách průmyslu představuje zcela novou kapitolu, kterou začínáme společně psát.
Reprezentativní budova Opery v Dubaji, hlavním městě stejnojmenného emirátu, v sobě skrývá špičková zařízení Siemens, která symbolizují pronikání moderních technologií této společnosti nejenom do exkluzivních koncertních sálů. Jsou také příkladem pro budování inteligentních měst.
Budoucím trendem zemědělství je udržitelné pěstování plodin s méně zdroji a bez použití chemických přípravků. Aby zemědělci mohli vyhovět těmto novým nárokům a požadavkům, musejí úzce spolupracovat s průmyslem, který jim dokáže poskytnout potřebné nástroje. Jak dobře může taková spolupráce fungovat, názorně předvádí FRAVEBOT – robot, který na brněnské rodinné farmě Ráječek monitoruje a sklízí jahody.
