Bezkontaktowy pomiar skutecznej wartości prądu przemiennego w sieciach SN i nn

Prosta z pozoru czynność związana z eksploatacją sieci energetycznych niskiego i średniego napięcia jaką jest pomiar wartości prądu przemiennego nierzadko napotyka na poważne trudności. Często przeszkodą mogą być warunki terenowe, umieszczenie instalacji w niedostępnych miejscach, na dużej wysokości, w strefach zagrożenia wybuchem. Nierzadko niezbędne jest wykorzystanie przekładników prądowych, co znacząco zwiększa ryzyko i koszty związane z obsługą sieci.

Naprzeciw temu problemowi wychodzi opracowana w Instytucie Elektroniki Politechniki Łódzkiej metoda bezkontaktowego pomiaru wartości prądu przemiennego z wykorzystaniem kamery termowizyjnej. Badania nad metodą prowadzone są w ramach prac naukowych związanych z synchronicznymi metodami pomiaru temperatury do badań systemów elektronicznych i energetycznych doktoranta mgr inż. Błażeja Torzyka oraz promotora prof. dr hab. inż. Bogusława Więcka, kierownika Zakładu Układów Elektronicznych i Termografii.

Dzięki zastosowaniu autorskich rozwiązań przetworzenia sygnału radiacji termicznej przewodnika, wyznaczeniu wartości drugiej harmonicznej analizowanego sygnału, jesteśmy w stanie oszacować wartość prądu przemiennego

Co ważne, metoda 2ω (autorski algorytm przetworzenia sygnału) odporna jest na wpływ czynników atmosferycznych, takich jak nasłonecznienie czy prędkość wiatru. Oznacza to, że zastosowanie nowatorskiej metody nie wiąże się z wysokimi kosztami, najważniejsze jednak że unika się konieczności wchodzenia przez personel techniczny w miejsca niebezpieczne.

Rozwiązanie zaproponowane przez łódzkich naukowców może zatem zapewnić bezpieczeństwo i znacząco ułatwić eksploatację – utrzymywanie napowietrznych sieci elektroenergetycznych czy też linii zasilających w strefach specjalnych np. w kopalniach.

Wyniki badań zostały opublikowane w artykule: B. Torzyk, B. Więcek, Second-harmonic contactless method for measurement of RMS current using a standard infra-red camera, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 70, 2021, a metodologia została zgłoszona do Urzędu Patentowego RP nr 428676.

W kolejnych etapach prac rozwojowych rozważana jest implementacja systemu na dronie, co pozwoliłoby zapewnić jeszcze wyższy komfort pracy personelu technicznego i jeszcze bardziej skrócić czas przeznaczany na utrzymanie instalacji. Ciągły rozwój technologii kamer termowizyjnych z niechłodzonym detektorem podczerwieni (IR) oraz algorytmów przetwarzania sygnału, pozwolą na zredukowanie masy samego urządzenia pomiarowego oraz znacząco zredukują koszty.

Z rozwiązaniem będzie można bliżej się zapoznać podczas Ogólnopolskich Targów Innowacji Polskich Uczelni i Instytutów Badawczych PACTT SCIENCE BUSINESS INNOVATION EXPO 2022.

Targi odbędą się w łódzkim EC-1 w dniach 18-19 maja, serdecznie zapraszamy nie tylko przedsiębiorców, technologów, inwestorów, czy pracowników działów R&D, ale także wszystkich zainteresowanych wynalazczością i innowacjami. Wstęp jest bezpłatny. Więcej informacji odnośnie wydarzenia: www.psbi.pl