CTR entwickelte Sensoren zur Überwachung von Stromleitungen

Eine neuartige Sensor-Technologie kann die Hochspannungsleitungen überwachen und Informationen für belastungsorientierte Lastflüsse liefern.

Mit funkabfragbaren Systemen basierend auf Oberflächenwellen (SAW - Surface Acoustic Wave) lassen sich physikalische Größen wie Temperatur, Druck oder Spannung messen. Sie übertragen drahtlos Hochfrequenzsignale, arbeiten völlig passiv - ohne eigene Energieversorgung - und sind hochtemperaturtauglich (-55 bis +400 Grad Celsius). Diese Eigenschaften machen sie unter anderem interessant für die Überwachung von Leiterseilen.

Die österreichische CTR AG hat sich auf die Entwicklung von SAW-Systemen spezialisiert. Für die Dresdner Lemke Diagnostics GmbH, einem Technologieführer in der Herstellung von Diagnose- und Monitoringgeräten für die Elektrizitätsversorgungsindustrie, arbeitet die CTR an der Entwicklung der Sensortechnik zur Temperaturüberwachung an Leiterseilen. Die zulässige Auslastung der Leitungen hängt auch von der Temperatur der Leiterseile ab. „Bisher wurde diese über Windgeschwindigkeiten und die Umgebungstemperatur geschätzt, für genauere Aussagen braucht man jedoch auch Messungen. Kabelgebundene Lösungen entfallen hier wegen der hohen Spannung, Infrarot Messungen funktionieren wegen der Seilschwingung meist nicht. Mit der SAW-Technologie lässt sich das lösen.", sagt Alfred Binder, SAW Programmleiter der CTR.

Ein Lesegerät am Strommast funkt auf den auf der Leitung montierten Sensor und der antwortet mit der Temperaturinformation, die zur Steuerung der Netzauslastung verwendet werden kann. Im Prinzip ist es ein automatisches System zur Belastungsüberwachung von Hochspannungsleitungen. Durch die Nutzung dieser zusätzlichen Informationen kann man abhängig von den vorhandenen Umgebungsbedingungen weniger oder mehr Energie über die überwachten Leitungen transportieren. Erste Installationen laufen bereits.

Der SAW-Sensor besteht aus einem piezoelektrischen Kristall, auf dem metallische Strukturen aufgebracht werden. Das Lesegerät sendet ein elektromagnetisches Signal aus, welches durch einen speziellen Wandler, der sich auf dem SAW-Sensor befindet, in mechanische Schwingungen umgesetzt wird. Daraus entstehen Wellen, die sich auf der Kristalloberfläche ausbreiten, von den Reflektoren teilweise reflektiert und wieder in elektromagnetische Wellen zurückgewandelt werden. Über die Reflektorenanordnung wird ein Festcode erkannt, der den Sensor eindeutig identifiziert. Da sich der Kristall temperaturabhängig ausdehnt oder zusammenzieht, führt dies zu einer Laufzeitänderung des empfangenen Signals. Somit ist neben RFID auch eine Temperaturmessung mit einer Auflösung von bis zu 0,01 Grad Celsius möglich. Diese zusätzliche Eigenschaft ist besonders für anspruchsvolle industrielle Einsätze interessant.

Quelle: Pressemitteilung CTR Carinthian Tech Research AG