Reliable engineering
takes many forms


Inspecção Estrutural Não Destrutiva de Cabos de Linhas Aéreas de Transmissão

05/10/2015by admin
por V. Almeida, J. Gomes-Mota, S. Matias; Albatroz Engenharia
aceite para publicação na International Conference on Condition Monitoring, Diagnosis and Maintenance – CMDM 2015, 5-8 de Outubro, 2015, Bucareste, Roménia, cmdm2015.org

Resumo

Os cabos das linhas aéreas operam em condições severas, sujeitando-se a diversos factores ambientais e operacionais, tais como: vento, humidade, esforços de tensão, variações de corrente e temperatura e imperfeições estruturais. Além disso, ao longo da sua vida útil de várias décadas, reparações e renovações levam a cortes nos cabos, emendas e alterações de esforços. As concessionárias procuram um método para realizar inspecções de forma autónoma, sem desligarem a corrente eléctrica e com tantas funções quanto possível para melhorar a condição estimada. As inspecções periódicas são feitas maioritariamente através de helicópteros ou pelo solo com equipas muito experientes, consumindo geralmente muito tempo e esforço devido à falta de acessibilidade. Contudo, existem algumas condições críticas, como a corrosão interna, que deverá ser inspeccionada junto aos cabos, estando para além do alcance de um helicóptero ou de um UAV. Como técnica de ensaios não destrutivos, é proposta uma solução de testes por ultra-sons de longo alcance (Long Range Ultrasonic Testing [LRUT]). O LRUT pode ser utilizado para detectar a presença e a localização de defeitos no interior do cabo.

O protótipo desenvolvido no projecto CHAPLIN, um projecto de investigação e desenvolvimento patrocinado pelo 7º Programa Quadro Comunitário da União Europeia (FP7), consegue detectar defeitos até 50 metros da posição do sensor no cabo. Uma vez que o comprimento médio do vão em linhas de transmissão varia de 300 a 500 metros, será vantajoso melhorar a detecção para inspecionar a maioria dos vãos a partir de apenas uma ou duas posições. O protótipo deverá prender-se automaticamente aos condutores e no futuro poderá a vir a ser colocado nos cabos com a ajuda de um UAV por exemplo. A comunicação wireless e o circuito de recolha de energia são apresentados como as tecnologias auxiliares para alavancar a operação deste protótipo. Considerações sobre como trazer o protótipo para o nível operacional, bem como as necessidades percebidas pelas concessionárias de energia irão ser discutidas sobre como conduzir novos desenvolvimentos.

Non-Destructive Structural Cable Inspection of Overhead Transmission Lines

05/10/2015by admin
by V. Almeida, J. Gomes-Mota, S. Matias; Albatroz Engenharia
accepted to publication at the International Conference on Condition Monitoring, Diagnosis and Maintenance – CMDM 2015, 5-8 de Outubro, 2015, Bucareste, Roménia, cmdm2015.org

Abstract

Over-Head Lines’ (OHL) cables operate in severe conditions, subjected to many environmental and operation factors such as wind, moisture, voltage stress, current and temperature excursions and also to structural imperfections. Furthermore, during a lifetime spanning decades, repairs, refurbishments and modifications lead to cable cuts, amendments and re-stressing. Utilities have been searching for a method
to autonomously perform inspections of OHL without de-energizing the cables and featuring as many functions as possible to improve the condition estimate. Periodic inspections are carried out mainly using
helicopters or experienced teams from the ground, and this usually takes a lot of time and effort due to lack of accessibility. However there are some critical conditions, such as inner corrosion, that must be
inspected from close range to the cables that are beyond the reach of a helicopter or a drone. A solution is proposed in the form of Long Range Ultrasonic Testing (LRUT) as a Non-Destructive Testing (NDT)
technique. The LRUT can be used to identify the presence and the location of defects inside the cable.
The prototype developed by the CHAPLIN, a R&D project consortium funded by the European Commission under the 7th Framework Programme (FP7), can detect defects until 50 meters from the
transducer position on the cable. Since the medium span length on transmission lines ranges from 300 to 500 meters, it will be desirable to improve detection to inspect most of the spans from one or two positions
only. The prototype should attach automatically to the cable and for future operation it could be placed using a UAV for instance. The wireless communications and energy harvest module are presented as
ancillary technologies to leverage the operation of this prototype. Considerations on how to bring the prototype to the operation level as well as needs perceived by utilities are discussed as they should drive
further developments.