Podróżując do wielu krajów Afryki i Azji oraz zwiedzając takie miasta jak Nairobi czy Delhi, poza atrakcjami turystycznymi warto zwrócić uwagę na jeszcze jedną rzecz: niesamowitą plątaninę kabli, która unosi się nad głowami przechodniów. Przybysza z Europy może to zaskakiwać, bo u nas kable elektroenergetyczne są zazwyczaj umieszczane pod ziemią. Choć to rozwiązanie droższe, to w budowie infrastruktury elektroenergetycznej i telekomunikacyjnej powszechne.
Jednak linie napowietrzne mają ważną zaletę – znacznie łatwiej zlokalizować miejsce uszkodzenia, które czasami widać gołym okiem.
Gdy kable są położone pod ziemią, trzeba rozebrać chodnik lub zerwać asfalt ulicy i kopać, by dotrzeć do miejsca uszkodzenia, które może mieć najróżniejsze przyczyny. Czasem powstaje z powodu naturalnego zużycia (zmiany starzeniowe izolacji kabla), innym razem z powodu zwarcia albo uszkodzenia mechanicznego, spowodowanego na przykład naturalnym wypłyceniem gruntu lub działaniem człowieka podczas prowadzenia prac ziemnych w pobliżu kabla.
By móc naprawić kabel, trzeba najpierw zlokalizować uszkodzenie – nikt nie będzie zrywał na przykład 300 metrów chodnika, po to by wymienić cały kabel – znacznie łatwiej i taniej jest to zrobić w miejscu jego uszkodzenia. Obecnie najczęściej stosowaną metodą lokalizacji usterek jest reflektometr. Jego zasada działania podobna jest do radaru.
Reklama
– Rozmawiałam z wieloma ludźmi, którzy zajmują się tym problemem. Choć żyjemy w XXI w., lokalizacja uszkodzeń wymaga olbrzymiego doświadczenia, wyczucia i właściwej interpretacji, bo tutaj nie ma prostych wzorów i algorytmów, bardziej przypomina to sztukę – opowiada dr inż. Aneta Bugajska z Politechniki Świętokrzyskiej. – Mnie zależało na tym, aby stworzyć metody, na podstawie których będzie można zbudować urządzenie bardzo praktyczne i proste w obsłudze. Takie, którego nie będzie musiał obsługiwać doświadczony inżynier, a tylko przeszkolony pracownik. Chodzi o to, by było jak w barze szybkiej obsługi – wciska się dwa przyciski i wszystko wiadomo.
Właśnie tak działają jej metody. Znając podstawowe parametry kabla, można podłączyć do niego niewielkie, kosztujące kilka tysięcy złotych pudełko i odnaleźć miejsce uszkodzenia oraz jego wartość. Siła wynalazku Anety Bugajskiej leży w jego prostocie. Opracowała ona nowatorskie metody lokalizacji uszkodzeń polegające na pomiarze impedancji wejściowej przy odpowiednio dobranej częstotliwości z jednej lub z obu stron kabla. Takie rozwiązania mają kilka zalet. Są to metody nieniszczące, bardziej ekonomiczne, szybsze i łatwiejsze w realizacji niż metoda reflektometru. Nie wymagają interpretacji graficznej oraz nie potrzebują urządzeń wspomagających (generator udaru, stabilizator łuku świetlnego itp.). Ma to istotne znaczenie w przypadku rezystancji uszkodzenia, dla których określenie odległości do miejsca awarii przy użyciu reflektometru wymaga dopalenia uszkodzonego miejsca.
Opracowane metody umożliwiają także lokalizację miejsca uszkodzenia znajdującego się blisko punktu pomiarowego, co w przypadku zastosowania reflektometru jest bardzo trudne, ze względu na występowanie tzw. strefy martwej, i konieczne jest wtedy przeprowadzenie dodatkowego pomiaru z drugiego końca kabla. W przypadku metod polegających na pomiarach z obu końców kabla już sam pomiar impedancji wejściowych pozwala na określenie, w której części kabla znajduje się uszkodzenie. Zaproponowane metody mogą zostać wykorzystane w badaniach diagnostycznych przy ocenie stanu izolacji kabla. Opracowane rozwiązania są bardziej precyzyjne niż dotychczas stosowane metody. Co ważne, nie wymagają wieloletniego doświadczenia i są znacznie prostsze w obsłudze. Wynalazek Anety Bugajskiej może też służyć do badania kondycji kabli, które zamierza się ponownie włączyć do użytku. Wbrew pozorom takie wyłączenia i włączenia do użytku zdarzają się dosyć często.
Inspiracją do opracowania metod były rozmowy z energetykami, którzy naprawami linii zajmują się na co dzień. – W moim przekonaniu wynalazki czy projekty naukowe tworzy się po to, by służyły ludziom, a nie trafiały na półkę – wyjaśnia Aneta Bugajska. Założenie jest takie, że jej wynalazek będzie także służył sprawdzaniu innych kabli, np. teleinformatycznych. Może on być również przydatny w przypadku rur preizolowanych, służących do przesyłu różnego rodzaju mediów. Szanse na to, że to właśnie ta innowacja trafi pod strzechy polskich energetyków, są spore. Wówczas na sprzęt do wykrywania awarii nie trzeba będzie wydawać kilkuset tysięcy złotych (tyle kosztuje specjalistyczny samochód), a zaledwie kilka tysięcy na wspominane pudełko. Dr inż. Aneta Bugajska z Politechniki Świętokrzyskiej mocno stawia na współpracę z przemysłem. Pytaniem otwartym pozostaje to, czy przemysł równie mocno postawi na współpracę z naukowcami.