Kun kunnonvalvonnasta on vuosien varrella keskusteltu, on puhuttu lähinnä reaktiivisesta kunnonvalvonnasta. Nyt, olemme astumassa uuteen. Keskustelemme yhä enemmän ennakoivasta kunnonvalvonnasta ja monitoroinnista, joskus jopa ennustavasta kunnonvalvonnasta.
Se, että keskustelujen painopiste siirtyy, ei toki tarkoita, että reaktiivisesta kunnonvalvonnasta oltaisiin kokonaan luopumassa. Enemmänkin kohdataan optimointihaaste uuden suhteen. Mitä kannattaa monitoroida ja mitä mitata edelleen ihmisvoimin? Miten dataa voidaan kerätä ja käsitellä aiempaa tehokkaammin?
Kun näistä hienoista trendisanoista keskustellaan, unohtuu meiltä välillä terve kriittisyys. Monitorointi on erinomainen asia, mutta sillä mitä monitoroidaan ja millä menetelmillä on vielä enemmän merkitystä. Osittaispurkausmittausten kanssa toimiessa kohtaan ilmiöön hyvin usein. Osittaispurkausmittaus on ennakoivan kunnonvalvonnan muoto, jolla voidaan havaita eristeestä heikot kohdat, jotka tulevat todennäköisesti johtamaan vikaan ajan kuluessa. Uusien menetelmien ja hienojen trendisanojen osalta haasteeksi tulee se, ettei menetelmiä aina osata kyseenalaistaa. Tämä johtaa siihen, että osittaispurkausmittauksesta keskustellaan osittaispurkausmittauksina riippumatta käytetyistä menetelmistä.
Todellisuus ei ole aivan näin yksinkertainen. Jos puhutaan osittaispurkausmittauksesta, terminologisesti tulisi mitata varausta sähköisin menetelmin. Havainnoinnin keinoja on toisaalta useita. Osittaispurkauksesta aiheutuvaa ääntä, lämpöä, valoa ja kemiallisia ilmiöitä voidaan hyödyntää osittaispurkauksien havainnointiin. Menetelmissä on kuitenkin omat haasteensa, eikä sama menetelmä toimi kaikille mitattaville kohteille yhtä hyvin. Oikean menetelmän valitseminen johtaa relevanttiin totuudenmukaiseen dataan. Tämä on teknisesti pitkälti kiinni siitä, mikä osittaispurkausmittauksen motivaatio on, mitä mitataan, missä mitataan, mikä on mittaussykli ja kuinka tarkkaa dataa tarvitaan.
Kuva 1: PD-mittausmenetelmien perusjako sähköisiin ja ei-sähköisiin menetelmiin. Lähde: Megger
Eikä sekään tietysti ole niin yksinkertaista, että sähköiset menetelmät olisivat aina samanlaisia. IEC 60270 määrittää PD-mittauksille kytkennät, kalibroinnit ja taajuusalueet, mutta esim. suurtaajuusvirtamuuntajilla (HFCT) voidaan mitata osittaispurkauksia käyttämällä standardia korkeampaa taajuuskaistaa. Kaapelien PD-mittauksissa HFCT-antureilla tullaan samalla kysymyksiin kaapelin pituudesta, signaalin vaimenemisesta ja purkauslähteen paikantamisesta. Kaapelin offline-mittauksissa katseet kohdistuvat testijännitteeseen. Mittauksissa käytetään standardienkin hyväksymänä kolmea eri testijännitettä: VLF Sin, VLF CR ja DAC. Testijännitteen polariteetin muutosnopeus (du/dt) vaikuttaa standardeista huolimatta purkauksen syttymisjännitteeseen, jolloin törmätään tilanteisiin, joissa 0,1 Hz siniaallolla tehdyissä testeissä käyttöjännitteellä (50 Hz) tapahtuvia kriittisiä purkauksia voi jäädä havaitsematta, vaikka testijännitteellä mentäisiinkin käyttöjännitettä suurempiin jännitetasoihin. Kyse on testijännitteen korrelaatiosta käyttöjännitteeseen, joka on erilainen kaikilla neljällä jännitteellä.
Kuva 2. PD-syttymisjännitteet testijännitteen aaltomuodon mukaan.
Lähde: R. Probst, H. Putter, F. Petzold & P. Legler. 2018.
Excitation Voltages for Partial Discharge on Medium Voltage Distribution Cables.
Mitä tulee uusiin asioihin, on luonnollista, että paljon epäselvyyksiä on ilmassa. Uuteen tulee kuitenkin suhtautua kriittisesti. Haastaa ja kyseenalaistaa, jotta tulevaisuuden ongelmilta vältytään. Keskustellaan kokemuksista ja pohditaan syitä näille onnistumisille tai epäonnistumisille - kollektiivina. Ei mitä, vaan mitä ja miksi. Älykkyyttä tullaan tarvitsemaan myös meiltä ihmisiltä, vaikka älykäs verkko ja tekoäly tässä kovaa vauhtia kehittyisivätkin.
Meggerillä on markkinoiden kattavin portfolio kunnonvalvontaan, ja me pereliläiset konsultoimme oikeiden metodiikkojen valinnassa enemmän kuin mielellämme.
Aleksi Haverila, M.Sc.
Kirjoittaja työskentelee Perelissä mittalaiteosastolla tuotepäällikkönä.
Aleksi on kirjoittanut diplomityönsä keskijännitekaapelien osittaispurkausmittausten kannattavuudesta.