Die Überwachung von Erdkabeln ist entscheidend, um deren Zuverlässigkeit zu gewährleisten und Ausfälle zu verhindern. Durch frühzeitige Erkennung von Problemen ermöglicht sie proaktive Wartung, minimiert das Risiko von Unterbrechungen und senkt die Kosten für aufwendige Reparaturen und Dispatchmaßnahmen. Fortschrittliche Technologien wie die verteilte faseroptische Temperaturmessung (DTS) und verteilte Akustiksensorik (DAS) spielen eine Schlüsselrolle bei der thermischen Profilierung, Kapazitätsoptimierung, frühzeitigen Fehlererkennung und der Verbesserung von Wartungsstrategien. Die Implementierung dieser Lösungen steigert die Systemzuverlässigkeit, senkt die Betriebskosten erheblich und erhöht damit die Sicherheit von Erdkabelinfrastrukturen.
Warum proaktive Überwachung von Erdkabeln notwendig ist
Die Überwachung unterirdischer Kabel ist unerlässlich, da sie ständig von thermischen Engpässen, Verbindungsanomalien, Alterseinflüssen, klimatischen Veränderungen und Aktivitäten Dritter bedroht werden. Solche Risiken gefährden die Kabelintegrität und können zu Schäden und Ausfällen führen. Eine kontinuierliche Überwachung ermöglicht eine frühzeitige Erkennung von Problemen, wodurch proaktive Wartungsmaßnahmen ergriffen werden können, die Ausfallzeiten minimieren und Kosten senken – und so eine zuverlässige Stromversorgung sicherstellen.
Gleichzeitig führen die Integration erneuerbarer Energiequellen sowie dezentrale Energiesysteme zu neuen Herausforderungen für die Infrastruktur von Stromnetzen. Diese Entwicklungen verstärken den Bedarf an Netz- und Kapazitätsoptimierung, um einen effizienten Energiefluss und die Stabilität des Systems sicherzustellen. Stromerzeugungs-, Übertragungs- und Verteilungsnetze sind kritische Infrastrukturen, die Echtzeit-Messdaten in jeder Phase des Prozesses – von der Erzeugung bis zur Endverbraucherbelieferung – erfordern. Diese Daten unterstützen nicht nur die Versorgungssicherheit, Betriebseffizienz und Systemsicherheit, sondern sind auch entscheidend, um sich an veränderte regulatorische Anforderungen anzupassen und schwankende Energiebedarfe effektiv zu managen.
Erdkabel werden in verschiedenen Umgebungen betrieben, die jeweils spezifische Herausforderungen mit sich bringen. In städtischen Gebieten erfordern komplexe Infrastrukturen fortschrittliche Lösungen, während ländliche und abgelegene Regionen von kosteneffizienten und wartungsarmen Strategien profitieren. Robuste Überwachungslösungen sind in all diesen Umgebungen unerlässlich, um die Kabelintegrität und -zuverlässigkeit sicherzustellen.
AP Sensings innovative Überwachungslösungen
Die Überwachungslösungen von AP Sensing bewältigen diese Herausforderungen effizient, ermöglichen proaktive Wartung und führen zu einer vorausschauenden Anlagenverwaltung.
Distributed Temperature Sensing (DTS) und Distributed Acoustic Sensing (DAS) sind die zentralen Technologien für die Zustandsüberwachung von Energiekabeln. Sie erfassen Temperaturvariationen, Vibrationen und akustische Signale und liefern umfassende Einblicke in den Zustand der Kabel.
Unsere Lösungen sind auf unterirdische Kabel und Verbindungen zugeschnitten, einschließlich:
- HVDC & HVAC Übertragungskabel: HGÜ (für HVDC) und HDÜ (für HVAC)
- Array-Kabel
- Verteilnetzkabel
Ereigniserkennung
Die Ereigniserkennung für Erdkabel mithilfe der Distributed Fiber Optic Sensing (DFOS)-Technologie gewährleistet eine präzise Erkennung und Klassifizierung kritischer Ereignisse, wodurch die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Stromnetzen erhöht wird.
Zu den wichtigsten Funktionen gehören:
- Präzise Fehlererkennung und -lokalisierung
- Erkennung und Überwachung von Eingriffen Dritter (TPI), wie z. B. Bauaktivitäten
- Umfassende Zustandsbewertungen zur Erhaltung der Kabelintegrität und -leistung
Technologie zur Überwachung von Erdkabeln
Distributed Acoustic Sensing (DAS)
Distributed Acoustic Sensing (DAS) überwacht unterirdische Kabel durch die Erkennung von Vibrationen und akustischen Signalen, die auf potenzielle Fehler hinweisen. Es lokalisiert Kabelstörungen präzise und erkennt Eingriffe Dritter, wie z. B. Grabungen, Bohrungen oder Kabeldiebstahl, frühzeitig. Durch die kontinuierliche Analyse akustischer Signale ermöglicht DAS eine schnelle Reaktion auf potenzielle Gefahren und verbessert die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Stromverteilungssystemen.
Distributed Temperature Sensing (DTS)
Distributed Temperature Sensing (DTS) ist ein zentraler Bestandteil der Kabelzustandsüberwachung. Es liefert Echtzeiteinblicke in die Kabelleistung, indem es Hotspots, Kältebereiche und thermische Engpässe erkennt, die die Effizienz und Sicherheit beeinträchtigen könnten. Mithilfe der Machine Learning Thermal Analysis (MLTA) können auch kleinste thermische Abweichungen frühzeitig erkannt werden, was eine rechtzeitige Intervention ermöglicht, die Leistung optimiert und potenzielle Ausfälle verhindert.
Distributed Temperature & Strain Sensing (DTSS)
Distributed Temperature & Strain Sensing (DTSS) ermöglicht die kontinuierliche Überwachung von Temperatur und mechanischer Belastung entlang von Stromkabeln, um thermische Anomalien, mechanische Belastungen und mögliche Kabelschäden zu erkennen. Es liefert in Echtzeit Einsichten zur Zustandsbewertung, betrieblichen Integrität und Stromkreisbewertung (RTTR/DCR). Somit wird die Netzzuverlässigkeit verbessert und eine vorausschauende Wartung ermöglicht.
Unsere innovativen Softwarelösungen
Faserbasierte Stromüberwachung (FbCM)
AP Sensings Fiber-based Current Monitoring (FbCM) erweitert die Funktionalität der DAS-Technologie um die elektrische Zustandsüberwachung durch die Messung der Schirmströme. Mantelströme sind Indikatoren für den Zustand des Energiekabels. AP Sensings FbCM-Lösung erkennt Probleme wie beispielsweise Fehler in der Isolierung, Mantelbeschädigungen und Erdschlüsse in Echtzeit.
SmartVision Software
Die SmartVision-Management-Suite von AP Sensing zeigt den Zustand Ihrer Stromkreise auf einen Blick, gesteuert über eine benutzerfreundliche grafische Benutzeroberfläche (GUI). Sie integriert DAS-, DTS-, DTSS- und andere Sensoren nahtlos in eine zentrale Plattform. Stromkreislayouts werden kartiert und farbcodiert dargestellt, um die gemessenen Kabeltemperaturen sowie sofortige Änderungen der akustischen Energie anzuzeigen. Temperaturdiagramme und Hotspot-Tabellen stehen direkt zur Verfügung, während Abschnitte der Kabelroute individuell für flexible Alarmstufen und -arten definiert werden können. Interessante Punkte wie Kabelverbindungen, horizontale Bohrungen und Schachtzugänge können mit historischen Trendanalysen untersucht werden. Historische Daten sind jederzeit zugänglich.
Kabellastberechnung in Echtzeit (RTTR)
RTTR, auch als Dynamic Cable Rating (DCR) bekannt, bewertet die thermische Kapazität von Energiekabeln in Echtzeit anhand fortschrittlicher thermischer Modelle, die Boden-, Umgebungsbedingungen und Ladezustände berücksichtigen. Durch die kontinuierliche Überwachung der Umweltbedingungen und Kabelleistung berechnet RTTR die maximale Strombelastbarkeit eines Kabels sowohl im Normal- als auch im Notfallbetrieb. Diese Echtzeitanalyse optimiert nicht nur die Kapazität und Leistung, sondern erhöht auch die Systemzuverlässigkeit, indem potenzielle Kabelprobleme frühzeitig erkannt und sichere Betriebsgrenzen eingehalten werden.
Machine Learning Transient Alarm (MLTA)
Unser Machine Learning Transient Alarm (MLTA) erkennt abnormales Temperaturverhalten, welches sonst innerhalb der von DTS-Systemen erfassten Temperaturdaten verborgen bleibt. Mit unserer einzigartigen MLTA-Technik können thermische Transienten entlang der überwachten Anlage isoliert werden, wodurch auch kleinste thermische Veränderungen erkannt werden. Dies ermöglicht schnelle und zuverlässige Alarmierung.
Vorteile der Überwachung von Erdkabeln
Die DFOS-Technologie sammelt Tausende von Datenpunkten, um ein detailliertes und genaues Bild der Kabelbedingungen zu liefern. Da das Sensorkabel weder durch mechanische Beanspruchung noch elektromagnetische Störungen (EMI) beeinträchtigt wird, sind stets präzise Messungen gewährleistet. Dies bildet die Grundlage für die Berechnung präziser Strombelastbarkeiten (RTTR) und ermöglicht maschinelles Lernen für eine ereignisbasierte Fehlererkennung. Die wichtigsten Vorteile umfassen:
Mit langjähriger Erfahrung und kontinuierlicher Innovation bietet AP Sensing eine vollständig integrierte End-to-End-Lösung – made in Germany. Gemeinsam mit Ihnen finden wir die optimale Kombination aus Technologien für Ihre Anforderungen. Darüber hinaus bieten wir Vor-Ort-Services, eine Hotline und Online-Support, Wartung sowie Produktschulungen.
In unserer Mediathek finden Sie alle unsere Broschüren, Anwendungsflyer, Produktflyer, Videos und weitere Case Studies überwiegend in englischer Sprache.