SE458642B - Saett vid oevervakning av fjaerrvaermeledningar - Google Patents

Description

458 642 10 15 20 25 30 3: intakt, åstadkommes mätning av slingresístansen och även mätning för fastställande av föreliggande trådavbrott.

Med ledning av mätresultatet kan avgöras, om läckage föreligger- Läget för läckaget kan bestämmas med pulsekometer.

Någon typ av larmenhet ingår i larmsystemet. Den är i nuvarande system fast monterad i en undercentral eller på annan lämplig plats utefter fjärrvärmeledníngen, varvid ett antal larmenheter via inre eller yttre signalledningar kan vara anslutna till en centralt placerad övervakningsenhet.

För mera ingående studium av de kända larmsystemen skall här hänvisas till rapport EI-83/74 från Studsvik Energiteknik AB: Larm och läcksökning via larmtrådar.

De kända larmsystemen är långt ifrån tillfredsställande, och man kan i sammanhanget peka på följande mera framträdande nackdelar.

- Fuktinträngning i isoleringen upptäcks ofta för sent på grund av brister i larmenheten eller installationen av denna eller på grund av bristande övervakning.

Varje larmenhet är avsedd för fast montering och bör monteras i torrt utrymme. Installation sker då företrädesvis i undercentraler, källarlokaler och liknande. Ej centralt anslutna larmenheter måste kontinuerligt besiktigas för kontroll av larmsígnalen, vilket är tidsödande på grund av larmenhetens placering inomhus och innebär täta besök i källarutrymmen och andra låsta utrymmen.

Flertalet larmenheter måste anslutas till nätspänning för att fungera. vilket ofta medför svårigheter. Det finns många exempel på att larmslingan har anslutits till larmenheten men att denna av olika orsaker inte har anslutits till nätet, vilket då medför, att fjärrvärmeledningen 10 20 30 458 642 inte övervakas.

En enda larmenhet övervakar normalt en sträcka av S00-l0OO m av fjärrvärmeledningen, och för övervakning av en kommuns totala fjärrvärmenät åtgår då ett stort antal larmenheter, vilket innebär dryga anläggningskostnader.

Varje larmenhet har en förprogrammerad larmgräns, vid vilken enheten skall ge larm. Då vattnets -ledningsförmåga är olika i olika kommuner, innebär en sådan fixerad larmgräns, att det kan föreligga stor skillnad i den längd dränkt fjärrvärmeledning, som förorsakar larmsignal. I en kommun innebär kanske 1/2 m dränkt fjärrvärmeledning, att larmgränsen uppnås. medan det i en annan kommun kräves kanske 12 m, innan larmgränsen nås.

Elektronikfel i larmenheten är ofta förekommande på grund av transport-, hanteríngs- och monteringsskador. Även fel i larmenheten på grund av åsknedslag förekommer. Andra förekommande fel är att fjärrvärmeledningen inte är ansluten, att stålrör och larmtrådar är felaktigt anslutna, att larmenheten inte är ansluten till nätet eller att kretskort saknas i larmenhetens elektronikdel. Det finns många exempel på att en larmenhet inte gett larm, trots att isolerimpedansen legat långt under larmgränsen, och orsaken härtill är då i de fïesta fall ett elektronikfel i larmenheten- Felet upptäcks först då mediaröret rostat sönder.

En kommun har ofta flera olika fjärrvärmesystem i sitt nät, vilket innebär, att man också måste hantera olika larmsystem med olika förprogrammerade larmgränser, vilket ofta är orsak till att larmenheterna skötes på ett felaktigt sätt.

Då en larmenhet ger larm, tändes vanligtvis en röd lysdiod och avges summerton; någon annan 458 642 ID 15 20 25 30 35 information ges inte. För att konstatera felets utbredning måste man frånkoppla larmenheten och göra erforderliga mätningar manuellt med handmätinstrument, vilket ofta förorsakar felavläsningar, eftersom personalen inte är van vid dessa instrument. I många fall tillkallas då expertis från annat håll, som för dyra pengar utreder orsaken till larmet.

Sammanfattningsvis erbjuder uppmonteringen av en mängd dyra larmenheter utefter en fjärrvärmeledning enligt de nu tillämpade systemen inte någon större säkerhet mot korrosionsskador på fjärrvärmeledningen. och kommer till detta, att anläggningskostnaden är hög och att övervakningen av larmenheterna är både tids- och kostnadskrävande. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt vid övervakning av fjärrvärmeledningar av det inledningsvis angivna slaget, vid vilket isolerimpedans, slingresístans och slingtrådbrott mätes och vilket undanröjer de ovan relaterade nackdelarna och därtill kräver avsevärt enklare fast apparatur för övervakningen, vilken kan genomföras ytterst rationellt.

För uppnående av det angivna ändamålet har sättet enligt uppfinningen erhållit de kännetecken, som framgår av patentkravet 1.

För närmare förklaring av uppfinningen hänvisas till bifogade ritning, på vilken FIG. l är en schematisk axialsektionsvy, som åskådliggör principen för en mätslinga, som användes vid utövning av sättet enligt uppfinningen, FIG. 2 är ett schema över en sektion av ett fjärrvärmenät, anordnat för tillämpning av sättet enligt uppfinningen, och FIG. 3 är ett blockschema över det mätinstrument, som kan användas för utövning av sättet enligt 10 15 20 25 30 458 642 uppfinningen.

I FIG. 1, vartill nu först hänvisas, är visad en bit av en fjärrvärmeledníng, som innefattar ett mediarör 10, vilket utgöres av ett stålrör, en omgivande värmeisolering ll, som numera utgöres genomgående av polyuretan, och ett mantelrör 12. I isoleringen är inskummade två koppartrådar 13, benämnda larmtrådar, vilka löper längs mediaröret 10 och är förbundna med varandra i sin ena ände vid 14, medan de i sin andra ände tillsamman med en ledning l5, som är förbunden med mediaröret lO, i kända utföranden är anslutna till en fast monterad larmenhet 16. Enligt uppfinningen är ledningarna 13 och 15 istället avslutade medelst anslutningsdon 17 resp 18. Dessa kan vara monterade på valfri plats utefter en fjärrvärmeledning och bör företrädesvis vara placerade på speciella plintar i terrängen ovan jord, där anslutningsdonen är lätt åtkomliga. Lämplig plats för anslutningsdonen kan också vara på luftníngsrör från kammare eller i brunnar för avluftning eller avtappning av det i fjärrvärmeledningen cirkulerande vattnet. Att anslutningsdonen är placerade lätt åtkomliga är viktigt, då det är väsentligt enligt uppfinningen, att man regelbundet skall kunna komma åt anslutningsdonen för mätning av fjärrvärmeledningens tillstånd i syfte att på ett mycket tidigt skede upptäcka begynnande inträngning av fukt i fjärrvärmeledningens isolering. Anslutningsdonen kan dock även placeras inomhus i undercentraler, källarutrymmen eller liknande, även om detta är mindre lämpligt med tanke på att man då vid mätning måste ta sig in i dessa utrymmen, som kanske normalt hålles låsta. Den allra bästa placeringen av anslutníngsdonen får man, om anslutningsdonen placeras på sådant sätt. att de lätt kan nås från en bil utan att man behöver stiga ut ur denna. Anslutningsdonen är lämpligen « 458 642 10 20 30 35 anbragta i en tät box. Någon strömförsörjning erfordras inte vid tillämpning av sättet enligt uppfinningen.

I FIG. 2 visas, hur man kan anordna anslutningsdonen 17 och 18 i en sträcka av en fjärrvärmeledning. Pâ tre mätställen utmed fjärrvärmeledningen, betecknade A, B, C, är anslutningsdon 17 och 18 monterade lätt åtkomliga, varvid anslutníngsdonen på mätstället A är placerade i en undercentral 19. Anslutningsdonen 17 kan normalt vara överbryggade med en kortslutning 20, såsom visas på mätställena B och C, varvid denna kortslutning avlägsnas, när mätning skall utföras på fjärrvärmeledningen från mätstället, såsom är visat med avseende på mätstället A. Eftersom fjärrvärmeledningen innefattar två parallellöpande ledningar, en framledning och en returledníng. kommer det på varje mätställe att finnas dubbla uppsättningar anslutningsdon, men för enkelhets skull har detta inte visats i FIG. 2 utan där är ledningen visad enbart som en enkel ledning.

De mätningar som skall göras för övervakning av fjärrvärmeledníngens kondition är mätning av isolerímpedansen, som mätes mellan anslutningsdonet 18 och ettdera av anslutníngsdonen 17, slingresistansen, d v s resistansen i den slinga, som bildas av de vid 14 förbundna larmtrådarna 13, när kortslutníngarna 20 är anordnade på mätställena B och C, vilket sker genom^att resístansen mätas mellan de båda anslutningsdonen 17, och slingtrådbrott, som utrönes genom att skicka en ström från det ena anslutningsdonet 17 genom trådslíngan till det andra anslutningsdonet 17.

Vid sättet enligt uppfinningen utföres dessa mätningar med ett míkrodatorbaserat bärbart mätinstrument, vilket har egen strömförsörjning från batteri eller uppladdningsbar ackumulator. FIG. 3 visar ett blockschema över hur mätinstrumentets elektroniska 10 15 20 25 30 35 458 642 del kan vara utförd. I mätinstrumentet ingår en míkroprocessor 21, till vilken är anslutet ett programminne (ROM) 22 och ett arbetsminne (RAM) 23. Till programminnet 22 är anslutet ett tangentbord 24, medan till arbetsminnet 23 är ansluten en display och/eller skrivare 25. Arbetsminnet har dessutom ett anslutníngsdon 26 för att man skall kunna koppla arbetsminnet till en extern dator. Ackumulatorn är markerad vid 29 och visas ansluten till mikroprocessorn 21 men försörjer naturligtvis även övriga enheter med elektrisk energi. i den mån så erfordras.

Mikroprocessorn har två anslutningsdon 27 och ett anslutningsdon 28, vilka är anordnade för hopkoppling med anslutningsdonen l7 och l8 på fjärrvärmeledningens mätställen A, B, C.

Då mätning skall utföras exempelvis på mätstället A, anslutes mätinstrumentet med sina kontaktdon 27 och 28 till kontaktdonen 17 och 18, varvid anslutningsdonen på mätstället A kan vara försedda med medel för åstadkommande av att till mätinstrumentet avges signaler vid anslutningen för identifiering av mätstället med en förutbestämd kod. Mätinstrumentet kan också ha en för detsamma specifik kod, som är upplagrad i programminnet eller är inlagd på annat sätt, samt en klockkrets i mikroprocessorn 21 för angivande av datum och tid, eller också kan dessa uppgifter slås in på tangentbordet'24, där även en speciell kod för den personal, som utför mätningen, kan slås in. Mätningen kan utföras manuellt genom att order ges från tangentbordet 24, men det är mera ändamålsenligt att programminnet 22 innehåller en mätsekvens, som initieras från tangentbordet 24. De manuellt eller genom inlagt program utförda mätningarna skall omfatta mätning av isolerimpedans och slingresistans samt mätning för fastställande av eventuellt avbrott i den av larmtrådarna bildade 458 642 20 25 30 slingan. Mätningarna kan därvid avse vardera av trådslingorna för framledningen och returledningen, eller också kan mätningen utföras på dessa båda slingor hopkopplade till en enda slinga. Lämpligen har mätinstrumentet dubbla uppsättningar anslutningsdon 27 och 28 för att kunna kopplas till såväl framledningen som returledningen genom en enda inpluggning, varvid de erforderliga elektriska anslutningarna mellan mätinstrument och larmtrådar och mediarör upprättas i mikroprocessorn 21 i beroende av programmet i programminnet 22 eller i beroende av de order, som ges från tangentbordet 24. De erhållna mätvärdena lagras i arbetsminnet 23 och kan samtidigt visas på displayen och/eller skrivas ut på skrivaren 25. samtidigt som man har möjlighet att vid senare tillfälle tömma minnet 23 på den däri upplagrade informationen genom att mätinstrumentet kopplas till en dator vid anslutningen 26. Det är inte meningen, att den personal, som utför mätningen, skall göra någon utvärdering av de erhållna mätvärdena, utan mätresultatet skall analyseras senare antingen med ledning av den från skrivaren erhållna utskriften av mätvärdena eller genom behandling av mätvärdena i en dator.

Efter dagens mätningar placeras instrumentet i en därför avsedd uppladdningskassett. Därvid kan instrumentet samtidigt anslutas till en provutrustning, som driver instrumentet genom en provsekvens med kända värden, för kontroll av instrumentets funktionsduglighet.

Vid utövning av sättet enligt uppfinningen kan resultatet av mätningarna över en tidsperiod se ut exempelvis som följer. 1984-06-15 lsolerimpedans framledníng: 100 Mohm returledning: 75 kohm Slingresistans framledníng: ll,5 ohm 10 15 20 25 30 35 458 642 returledning: 11,2 ohm Slingtrådbrott framledníng: OK returledning: OK Dessutom ingår i mätresultatet uppgift om mätpersonalens kod, mätinstrumentets kod, mätställets kod, datum och tid, som utgör bevis för att mätpersonalen verkligen kontrollerat larmslingan.

En oändlig isolerimpedans är ídealet för en torr fjärrvärmeledning. 100 Mohm, som erhållits för framledningen vid den ovan angivna mätningen, kan också anses som en torr fjärrvärmeledning, medan 75 kohm för returledningen tyder på något sämre förhållanden. Ett riktvärde för slingresistansen vid temperaturer runt 80°C är 1,35 ohm/100 m tråd. Om det antages, att den fjärrvärmeledníng, på vilken mätningen har utförts, är 425 m, är larmslingans längd för framledning resp returledning 850 m och bör resistansen vid hel slinga då vara omkring ll ohm. Det erhållna värdet på slingresistansen är därför tillfredsställande.

Mikroprocessorn 21 kan vara programmerad för att jämföra slinglängd med slingresistans och med ledning därav indikera larmslingans kondition. De ovan redovisade mätresultaten är sålunda tillfredsställande sånär som på att returledningens isolerimpedans bör hållas under uppsikt. Man kan exempelvis bestämma sig för ytterligare en mätning inom en månad. 1984-07-15 Samma värden som vid tidigare mätning erhålles utom beträffande returledningens impedans, som nu är 55 kohm. vilket kan tyda på begynnande fuktinträngning. l9B4-08-15 Den ändringen har inträtt, att returledníngens impedans har nedgåtc till 15 kohm, vilket indikerar trolig fuktinträngníng. 1984-08-30 458 642 10 20 25 30 10 Returledningens isolerimpedans är nu 8000 ohm, och med ledning därav kan man med stor säkerhet konstatera, att det skett inträngning av fukt i isoleringen. Läget för fuktinträngningen kan bestämmas med pulsekometer. 1984-09-10 Vid undersökning av fjärrvärmeledningen på det indikerade stället konstateras, att grundvatten trängt in genom en dålig skarv i fjärrvärmeledningens mantel och att grundvattnet förorsakat lokal korrosion på mediaröret. Den åtgärd som sålunda måste vidtagas är, att isoleringen torkas och att manteln skarvas om. 1984-09-20 Isolerimpedansen på såväl framledningen som returledningen uppmätes till 100 Mohm, och även övriga mätvärden är tillfredsställande.

Någon speciell larmgräns förprogrammeras sålunda inte i mätinstrumentet, utan varje fjärrvärmelednings specifika larmgräns väljes i beroende av de förhållanden som råder runt fjärrvärmeledningen och bestäms från fall till fall av ansvarig personal. Sättet enligt uppfinningen ger sålunda denna personal betydligt större möjlighet än vad som står till buds idag att få en uppfattning om det totala fjärrvärmenätets larmstatus.

Man känner till varje ledningssträckas kondition och kan följa dess utveckling och beordra erforderliga åtgärder snabbare och enklare än vid användning av nuvarande larmsystem. Begynnande fuktskador upptäcks tidigare och kan åtgärdas, innan allvarlig skada skett på mediarören.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 -k ä n n e t e c k n'a t 458 642 H PATENTKRAV

1. l. Sätt vid övervakning av fjärrvärmeledningar, innefattande mediarör (10) och omgivande värmeisolering (ll) med minst en däri inlagd larmtràd (13), varvid isolerimpedans, slingresistans och slingtrådbrott mätes, k ä n n e t e c k n a t av att kretsen mellan larmtràd (13) och mediarör (10) normalt hálles öppen vid en eller flera tillgängligt placerade mätpunkter (A, B, och C) och att mätning av isolerimpedans, slingresistans och slingtrådbrott utföres med intervall genom temporär anslutning av ett portabelt mikrodatorbaserat mät- instrument till mätpunkten eller endera mätpunkten, och att fjärrvärmeledningens kondition utan utnyttjande av förinställda larmgränser fastställes genom jämförelse av mätvärden från ett antal vid olika tidpunkter med mellanliggande intervall utförda mätningar.

2. Sätt enligt krav l, av att vid anslutningen till mätpunkten åstadkommas , k ä n n e t e c k n a t identifiering av denna.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, av att vid varje mätning anges tidpunkten för mätningen.

4. Sätt enligt något av krav 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t av att de erhållna mätvärdena É indikeras och/eller registreras.

5. Sätt enligt något av krav l - 4, k ä n n e t e c k n a t av att de erhållna mätvärdena Å lagras i ett arbetsminne (23) för efterföljande L behandling i central dator.