Måler dårlige vibber

Det er ikke så lett å måle hvor store vibrasjoner høyspentledninger i lange luftspenn egentlig utsettes for. Eller å finne ut hva et båtskrog har møtt på sin vei. Sensorer kan gjøre det enklere.

Vibrasjoner, svingninger, bevegelser. Hva man enn velger å kalle dem; de fører i blant til store problemer, koster mye penger å håndtere og kan være direkte farlige.

Stipendiat Svein M. Hellesø ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) prøver i sitt doktorgradsarbeid å finne ut om fiberoptiske sensorer – eller det man kan kalle optiske tøyningsmålere – kan brukes til å måle vibrasjoner i lange luftspenn på høyspentlinjer.

Tåler elektromagnetiske felt

Vanlige elektroniske sensorer kan ikke brukes der det er sterke elektromagnetiske felt. Men fiberoptikk, som mottar og sender informasjon i form av lyspulser og ikke elektroniske pulser, er upåvirket av slike felt.

Fiberoptikk kan også fungere godt til å overføre informasjon i slike spenningsfelt. Så langt mener Hellesø at fiberoptiske sensorer ser ut til å fungere bra på dette området.

tmpNJ48SW_None

Sensorer midt i spennet

På et 3 000 meter langt fjordspenn i Glomfjord i Nordland har SINTEF, i samarbeid med Statnett, montert fiberoptiske sensorer 1 200 meter ut i spennet. Og en fiberkabel er spunnet langs linja innover mot linjefestet, slik at målingene kan overføres til en mottaker på fast jord.

– Tidligere har vi ikke kunnet måle vibrasjonene så langt ut i spennet, fordi vi har vært avhengig av å ha en fast referanse. Målingene har derfor blitt gjort inne ved festene. Dermed har vi heller ikke visst hva spennet egentlig blir utsatt for. Og det har til tider vært skader på høyspentlinjer langt ute på slike spenn, forklarer Hellesø.

Registrerer lokalforholdene

Hvis man ikke vet nok om belastningene, er det vanskelig å vurdere levetida til spennet, til tross for at det er mulig å gjøre beregninger basert på materialer og kunnskaper om noen av de fysiske forholdene.

Lange luftspenn må tåle vær og vind. Faktorer som islast og temperatur påvirker levetida.

tmpCtQK-U_None

– Vi har sett at lokale forhold fører til store forskjeller. Og det er nyttig å vite hva spennet faktisk utsettes for – ikke hva man tror at det utsettes for, forteller Hellesø.

Ny tankegang

Sensorteknologi blir tatt i bruk på stadig flere områder, nettopp av denne årsaken: Det er nyttigere å vite hva noe faktisk har vært med på, enn å beregne hva det sannsynligvis har vært utsatt for.

– På enkelte områder er det utviklet en ny «business-tankegang» på bakgrunn av dette. For eksempel er et alternativ for flyfabrikken Boeing å «lease» flymotorer av motorfabrikanten. Fabrikanten har en nøyaktig logg for de faktiske opplevelsene til den aktuelle motoren, og den legges til grunn for vedlikeholdsbehovene. Vedlikehold blir da ikke knyttet opp mot et slags gjennomsnitt av belastning motoren kan ha vært utsatt for, forklarer Bjørn Skallerud, professor ved Institutt for konstruksjonsteknikk ved NTNU.

Sparer og sikrer

Dette sparer unødvendig vedlikehold, samtidig som man i annen type industri kan oppdage svakheter og feil på så tidlige tidspunkt at man unngår stopp i produksjonen eller farlige situasjoner.

Men hele forutsetningen for denne tankegangen er at det er montert sensorer som følger maskiner, motorer og konstruksjoner når de er i bruk, slik at det blir mulig å loggføre de faktiske opplevelsene og påkjenningene.