UPTON, NY - Согласно новому исследованию, новый метод обнаружения утечек диэлектрической жидкости в подземных высоковольтных электрических кабелях защищает окружающую среду и предотвращает земляные работы, а также экономит время и деньги коммунальных служб.
Подход уже успешно использовался для точного определения утечек в линиях электропередач, содержащихся в заполненных жидкостью трубах под улицами Нью-Йорка. Это также может быть потенциально полезно для поиска проблем в нефтепроводах.
И, как говорят исследователи из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США, Consolidated Edison Company of New York Inc. (Кон Эдисон) и Исследовательский институт электроэнергетики, этот метод намного эффективнее и действеннее, чем другие используемые.
Команда описывает этот метод в статье в журнале currentTransactions on Power Delivery, опубликованном Институтом инженеров по электротехнике и электронике.
«С помощью этой техники даже самые незначительные утечки могут быть обнаружены и устранены как можно быстрее, что снизит как воздействие на окружающую среду, так и перебои в местном трафике и электроснабжении», - сказал Рассел Дитц, ведущий исследователь из Брукхейвена..
Добавил его коллега по Con Edison Реза Гафурян: «Разработка такого метода имеет первостепенное значение для нашей отрасли, и Con Edison находится в авангарде этой области исследований. Основываясь на наших реальных испытаниях в Нью-Йорке, мы считаем, что этот подход является выигрышным."
Метод основан на химических веществах, называемых перфторуглеродными индикаторами или ПФТ. Первоначально разработанные в Брукхейвене 20 лет назад для использования в атмосферных исследованиях, PFT представляют собой инертные искусственные газы, которые можно легко обнаружить с помощью специальных датчиков. Поскольку они ни с чем не взаимодействуют химически, PFT можно безопасно добавлять в жидкость, подобно минеральному маслу, которое используется для охлаждения многих подземных электрических кабелей.
Более 80 процентов подземных линий электропередач страны находятся в этих заполненных жидкостью трубах под высоким давлением. Диэлектрическая жидкость, как ее называют, необходима для охлаждения и изоляции силовых кабелей. Но иногда коррозия, повреждения и блуждающие токи могут создавать отверстия в трубах, вызывая утечку жидкости.
Если есть утечка, следовые количества PFT в диэлектрической жидкости могут быть обнаружены в надземном воздухе техническими специалистами, оснащенными датчиками, называемыми анализаторами с двойной ловушкой (DTA). Для этой цели компания Con Edison оборудовала два специальных фургона для поиска утечек, в которых используются анализаторы с двумя ловушками для проверки утечек каждые две минуты на расстоянии двух городских кварталов за раз.
«Фургоны позволили Кон Эдисону сначала увеличить масштаб утечки, определив ее положение в пределах нескольких кварталов», - сказал Дитц.«Затем они проделывают крошечные отверстия на улице, чтобы определить местоположение с точностью до нескольких футов. Это намного лучше, чем замораживание диэлектрической жидкости в средней точке кабеля и проверка того, какая сторона теряет давление, пока последовательные заморозки не позволят выкопать небольшой участок, чтобы найти утечку, что в настоящее время делается с большими затратами времени и денег."
Con Edison использовал этот метод для обнаружения множества утечек - от менее одного галлона в день до 50 галлонов в час - на сотнях миль подземных линий. два года», - говорит Патрик Килан, операционный менеджер Con Edison, отвечающий за мобильные лаборатории. «Мы на 100% успешно нашли все утечки, используя этот подход. Мы резко сократили время поиска утечек с недель и дней до часов. Теперь мы пытаемся использовать наш успех и опыт, чтобы помочь другим коммунальным службам найти утечки».
Концентрации PFT в диэлектрической жидкости и окружающем воздухе во время утечек чрезвычайно низки из-за чувствительности датчиков даже в дождливую и ветреную погоду. PFT не представляют опасности для здоровья или безопасности.
Исследование финансировалось Con Edison и EPRI и основывалось на многолетних исследованиях BNL, финансируемых Министерством энергетики. Первая работа BNL с PFT началась в 1970-х годах, когда ученые хотели найти метод отслеживания загрязняющих веществ в атмосфере. Общие обсуждения с Con Edison в 1980-х годах привели к совместным исследованиям, которые были заключены по контракту через EPRI.
BNL впервые продемонстрировала технологию на Con Edison и британских высоковольтных подземных линиях, заполненных жидкостью, что привело к решению Con Edison приобрести собственное сенсорное оборудование PFT. Их двойные trapanalyzers были сделаны в сотрудничестве с промышленными партнерами Sentex SystemsInc. и Robotech Inc. Система впрыска была разработана UndergroundSystems Inc.
Теперь BNL начинает новый проект с Con Edison, чтобы расширить свои возможности по выявлению и обнаружению утечек. Лаборатория может также продолжить разработку методов PFT для других целей, включая обнаружение утечек в нефтепроводах протяженностью 200 000 миль в США. S. В настоящее время системы обнаружения утечек большинства нефтепроводов не могут измерить утечку менее чем на несколько процентов пропускной способности трубопровода, что может быть довольно большим.
И, PFT также будут снова использоваться для своих первоначальных целей атмосферных исследований. Этим летом ученые BNL изучат, как загрязнение воздуха из Мексики влияет на видимость в некоторых национальных парках США. Брукхейвенская национальная лаборатория Министерства энергетики США создает и эксплуатирует основные объекты, доступные университетскому, промышленному и государственному персоналу для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области физических, биомедицинских и экологических исследований. наук и в некоторых энергетических технологиях. Лаборатория находится в ведении Brookhaven Science Associates, некоммерческой компании по управлению исследованиями, работающей по контракту с Министерством энергетики США.