Freileitungen spielen eine zentrale Rolle bei der Übertragung elektrischer Energie und bilden das Rückgrat kritischer Infrastrukturnetze. Freileitungen mit integrierten Lichtwellenleitern (OPGW – Optical Ground Wire) sind mittlerweile ein wesentlicher Bestandteil dieser Netze und unterstützen sowohl die zuverlässige Kommunikation als auch die sichere Stromübertragung. Diese Systeme bieten eine wirtschaftliche und effiziente Lösung, da keine Tiefbauarbeiten erforderlich sind und bestehende Trassenrechte die Kosten und Installationszeiten deutlich reduzieren.
In einer zunehmend vernetzten Welt sorgt die moderne Überwachung von Freileitungen für einen unterbrechungsfreien Betrieb – durch die Erkennung von Störungen in Echtzeit, Zustandsüberwachung, Kapazitätsoptimierung und den Schutz der Infrastruktur. Fortschrittliche Technologien wie prädiktive Analysen und die Auswertung von Echtzeitdaten unterstützen Netzbetreiber dabei, stabile und effiziente Netze zu betreiben bei gleichzeitig geringeren Betriebskosten und schnelleren Reaktionszeiten im Störfall. Distributed Fiber Optic Sensing (DFOS) ist die ideale Lösung zur Überwachung dieser kritischen Infrastrukturen – mit präzisen, unmittelbaren Einblicken zur Sicherstellung von Zuverlässigkeit und Sicherheit.
Optimierte Überwachung von Freileitungen
Freileitungen sind ein wichtiger Bestandteil moderner Strominfrastruktur. Sie bilden das Rückgrat der Energieübertragung von Umspannwerken zu Städten und deren Versorgungseinrichtungen. Gleichzeitig sind sie permanent Umwelteinflüssen wie Gewittern, Stürmen und weiteren Naturgefahren ausgesetzt, die den Betrieb stören und erhebliche Schäden verursachen können. Eine zuverlässige Überwachung von Freileitungen ist daher entscheidend für die Sicherstellung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung.
In Zeiten steigender Stromnachfrage, getrieben durch erneuerbare Energien, E-Mobilität und Digitalisierung, werden Netzstabilität und Netzauslastung zu Schlüsselfaktoren für die Entwicklung moderner Industriegesellschaften.
Technologien wie die verteilte faseroptische Sensorik (engl. Distributed Fiber Optic Sensing, DFOS) leisten einen wesentlichen Beitrag zur Überwachung von Freileitungen, indem sie eine kontinuierliche Echtzeitüberwachung über die gesamte Leitungslänge ermöglichen. Bereits mit einem einzigen Lichtwellenleiter, wie er heute häufig entlang von Freileitungen installiert ist, können Betreiber ihr gesamtes Netz über viele hunderte Kilometer hinweg einfach und effizient überwachen.
Diese Fähigkeit ermöglicht eine frühzeitige Fehlererkennung, liefert wertvolle Daten zu Umgebungsbedingungen und liefert in Echtzeit Informationen zur aktuellen Kapazität der Freileitung. Das verbessert die Effizienz, verkürzt Reaktionszeiten und reduziert Ausfallzeiten und stärkt so die gesamte Netzstabilität. Durch vorausschauende Instandhaltung lassen sich ungeplante Stillstände vermeiden. Potenzielle Fehler werden frühzeitig erkannt und behoben. Der optimierte Ressourceneinsatz sowie die verbesserte Reaktionsgeschwindigkeit bei Störungen tragen dazu bei, die Kundenzufriedenheit zu erhöhen und die Netzzuverlässigkeit nachhaltig zu stärken.
AP Sensings Lösung zur Überwachung von Freileitungen
Die innovativen Überwachungslösungen von AP Sensing begegnen gezielt den Herausforderungen des Freileitungsbetriebs – für eine vorausschauende Anlagenbewirtschaftung sowie einen flexiblen und effizienten Netzbetrieb.
Die Distributed Acoustic Sensing (DAS)-Technologie von AP Sensing nutzt eine einzelne ungenutzte Faser im Lichtwellenleitererdseil (engl. Optical Ground Wire, OPGW), um Vibrationen entlang der Leitung mit höchster Empfindlichkeit zu messen. Diese Vibrationen werden in wertvolle Informationen umgewandelt, die tiefere Einblicke in Art und Ort von Ereignissen ermöglichen, darunter:
- Kurzschlüsse
- Überschläge
- Vereisung
- Leitungsschwingungen (Galloping)
- Seilspannung
- Blitzeinschläge
- Eingriffe Dritter (engl. Third Party Intrusion, TPI)
Die Distributed Temperature Sensing (DTS)-Technologie von AP Sensing misst direkt die Temperatur des Leiterseils (OPPC/HTLS) auf einer Länge von bis zu 100 km pro Gerät. Die direkte Temperaturmessung erlaubt eine zuverlässige, modellfreie Berechnung von Leitungskapazitäten und Durchhang, ohne Schätzungen, mit maximaler Genauigkeit.
Ereigniserkennung
Unsere Lösungen sind speziell auf die Überwachung von Freileitungen im Hochspannungsbereich zugeschnitten. Zentrale Funktionen sind:
- Erkennung und Lokalisierung von Kabelfehlern
- Zustandsüberwachung von Kabeln
- Überwachung von Eingriffen Dritter (Third Party Intrusion, TPI)
- Zustandsbewertungen
- Dynamische Lastberechnung
- Maximal zulässige Last
Technologien zur Überwachung von Freileitungen
Distributed Temperature Sensing (DTS)
Die Distributed Temperature Sensing (DTS)-Technologie ist ein zentrales Element bei der Zustandsüberwachung von Kabeln. DTS liefert Echtzeiteinblicke in die thermische Performance der Leitungen durch die Erkennung von Hotspots, Kaltstellen und thermischen Engpässen, die Effizienz und Sicherheit beeinträchtigen können.
Ein besonderes Merkmal ist die Fähigkeit, mithilfe des Machine Learning Transient Alarm (MLTA) selbst kleinste Abweichungen vom normalen thermischen Verhalten zu erkennen. Diese frühzeitige Identifikation von Auffälligkeiten ermöglicht rechtzeitiges Eingreifen, optimiert den Betrieb und beugt potenziellen Ausfällen vor – für eine langfristig zuverlässige und sichere Leistung des Kabelnetzes.
Distributed Acoustic Sensing (DAS)
Die Distributed Acoustic Sensing (DAS)-Technologie wird zur Überwachung von Freileitungen eingesetzt. Sie erkennt Vibrationen und akustische Signale, die auf potenzielle Risiken oder Fehler hinweisen. DAS ermöglicht eine präzise Fehlerlokalisierung und frühzeitige Identifikation kritischer Ereignisse und leistet damit einen wesentlichen Beitrag zur Schadensprävention und zum zuverlässigen Betrieb des Stromnetzes.
Gerade bei Freileitungen erkennt DAS z. B. Vereisungen auf den Leitungen und überwacht die daraus resultierende Zusatzlast und erhöhte Anfälligkeit für Schwingungen. Dadurch können Betreiber auf die erhöhte Beanspruchung reagieren, bevor es zu Schäden oder Ausfällen kommt – ein klarer Mehrwert für Sicherheit und Zuverlässigkeit bei widrigen Wetterbedingungen.
Unsere innovativen Softwarelösungen
SmartVision Software
SmartVision integriert eine Vielzahl von Sensoren – darunter DAS, DTS, CCTV und weitere – in einer gemeinsamen Plattform. Stromkreisverläufe werden visuell dargestellt und farblich codiert. Sowohl Kabeltemperaturen, als auch akustische Veränderungen sind in Echtzeit sichtbar. Temperaturverläufe und Hotspot-Tabellen sind direkt abrufbar, und einzelne Kabelabschnitte lassen sich individuell mit flexiblen Alarmstufen und -arten konfigurieren.
Wichtige Infrastrukturpunkte, wie Muffen, Horizontalbohrungen oder Einstiegsschächte, können mit Trendanalysen ausgewertet werden. Der Zugriff auf historische Daten steht jederzeit zur Verfügung.
Das Wichtigste im Überblick
AP Sensing’s Lösungen für das Freileitungsmonitoring detektieren und lokalisieren:
- Kurzschlüsse
- Überschläge
- Eisbildung und Schwingungen
- Blitzeinschläge
- Sabotage / Vandalismus
- Windstärke und -richtung (nutzbar für DLR)
- Temperaturmessungen (DTS an OPPC/HTLS)
Mit nachgewiesener Expertise und kontinuierlicher Innovation bietet AP Sensing eine vollständig integrierte End-to-End-Lösung – Made in Germany. Unser Team arbeitet eng mit Ihnen zusammen, um die richtige Kombination von Technologien für Ihre Anforderungen auszuwählen. Darüber hinaus bieten wir Vor-Ort-Services, Hotline- und Online-Support, Wartung sowie Produktschulungen an.
In unserer Mediathek finden Sie alle unsere Broschüren, Anwendungsflyer, Produktflyer, Videos und weitere Case Studies überwiegend in englischer Sprache.
Video (EN): Power Cable Monitoring for Subsea Cables, Buried Cables & Overhead Lines