Viisi tapaa, joilla sähköverkkoyhtiöt voivat valvoa tehokkaammin sähköverkon kuntoa LoRaWAN-pohjaisilla IoT-ratkaisuilla

Kiristyvät lainsäädännön vaatimukset sähköverkkojen kunnossapidolle, yrityksiin kohdistuvat kuluttajien odotukset vastuullisuudesta ja hiilijalanjäljen pienentämisestä sekä ilmastonmuutoksen vaikutukset sähköverkkojakeluun vaativat sähköverkkoyhtiöiltä jatkuvaa muutos- ja kehittämiskykyä.

Digita tarjoaa sähköverkkoyhtiöille LoRaWAN-pohjaisia IoT-ratkaisuja, jotka helpottavat sähkön siirto- ja jakeluverkkojen kunnossapitoa tekemällä siitä ennakoivaa, tehokasta ja kohdistettua. Samalla luodaan parempaa huomista.

LoRaWAN on tiedonsiirtoverkko, joka on tarkoitettu langattomaan ja nopeaan mutta vähätehoiseen tiedonsiirtoon. LoRaWAN-verkko sopii erityisesti pienten datamäärien lähettämiseen ja vastaanottamiseen. Sen tärkeimpiä ominaispiirteitä ovat kaksisuuntainen tiedonsiirto, liikuteltavuus, paikannuspalvelut ja helppo käyttöönotto.

LoRaWAN-verkossa hyödynnetään LoRa (Long Range) -teknologiaa, joka on ensimmäinen varta vasten esineiden internetiä (IoT) varten kehitetty teknologia maailmassa. Teknologia on levinnyt nopeasti globaaliksi tietoliikennestandardiksi. LoRaWAN-teknologiaan pohjautuvat IoT-ratkaisut ovat edullisia, pitkäikäisiä ja käytännössä huoltovapaita. Anturit ovat kevyitä ja yksinkertaisia asentaa paikalleen ja niiden paristo kestää jopa 10 vuotta. Digitan LoRaWAN-verkko kattaa koko Suomen.

1. Reaaliaikainen ilmajohtojen valvonta ratkaisee tykkylumen aiheuttamat häiriötilanteet

Sähköverkon varmuudesta huolehtiminen ja sähkökatkojen ennaltaehkäisy on entistä tärkeämpää, kun ilmastonmuutoksen myötä sään ääri-ilmiöt lisääntyvät ja kuormitus sähkönjakelun infrastruktuurille kasvaa. Sää- ja ympäristöolosuhteet vaihtelevat Suomen kokoisen maan eri alueilla suuresti eri vuodenaikoina ja vuosina.

Ilmajohtoihin kertyvä lumi ja jää muodostavat ilmajohdoille uhan, jonka havaitseminen on ollut työlästä ja epävarmaa, kun sähkölinjoja käydään läpi maastossa kulkien ja helikopterista tarkkaillen. Turhat käynnit vievät paljon resursseja ja kasvattavat kunnossapidon hiilijalanjälkeä. Kehittyvää ongelmaa ei välttämättä pystytä tunnistamaan ja paikallistamaan ajoissa, ennen kuin se vahingoittaa johtimia tai pylväitä.

LoRaWAN-teknologiaan pohjautuvaan IoT-verkkoon yhdistetyillä etäluettavilla IoT-sensoreilla sähköyhtiö voi monitoroida tykkylumen kasautumista tai tarkkailla jään ja huurteen määrää sekä sitä, kuinka alas linja on taipunut ja missä tarve lumen poistamiseen on. Kun tiedon saa reaaliajassa, pystytään ennaltaehkäisemään sähkölinjan turvallisuuteen ja kestävyyteen liittyviä riskejä, ja sitä kautta vähentämään sähkökatkoja.

2. IoT-sensorit tunnistavat myrskyssä ilmajohtojen päälle kaatuneen puun

Sähköverkkoyhtiöt kohtaavat myrskyjen ja sateiden yleistymisen myötä erilaisia haittoja, kuten ilmajohtojen päälle kaatuvia puita. Yhdessä tiukentuvien viranomaisvaatimusten kanssa tämänkaltaiset haitat kasvattavat sähkönjakelun kunnossapidon kuormitusta ja kustannuksia. Tuhojen korjaamisessa viankorjausresurssien nopea ja tehokas kohdistaminen on tärkeää, jotta sähkönjakelun häiriöistä voidaan palautua mahdollisimman nopeasti.

LoRaWAN-pohjaisia IoT-sensoreita voi käyttää sähkölinjoille kohdistuvien riskien ennakoimiseen ja sähkökatkojen määrän vähentämiseen. Etäluennan avulla sensorit ilmoittavat sähköyhtiölle tarkan tiedon esimerkiksi siitä, mihin kohtaa linjaa puu on kaatunut. Vahinkojen suuruuden ja korjaustoimenpiteiden arvioiminen etäältä on helpompaa ja häiriötilanteesta palautuminen on nopeampaa ja kustannustehokkaampaa. Tarkastukset, joita on ennen suoritettu maasta partioimalla tai helikopterilla voidaan toteuttaa etänä. Resursseja hyödynnetään oikeassa paikassa, oikeaan aikaan samalla parantaen työturvallisuutta ja pienentäen hiilijalanjälkeä.

3. Sähkönjakokaappien manuaaliset tarkastuskäynnit vähenevät

Sähkönjakokaappien tarkastuskäyntejä tehdään tyypillisesti harvakseltaan, minkä johdosta vikojen tai vaaratilanteiden havaitsemiseen saattaa mennä pitkäkin aika. Jakokaapit sijaitsevat usein alueilla, joissa liikkuu paljon ohikulkijoita. Kaapin rakenteet saattavat vioittua esimerkiksi lumiauran törmäyksen johdosta, jolloin laitetilan rakenteellinen eheys voi aiheuttaa mahdollisen vaaratilanteen sivullisille. Kosteuden kertymisen myötä komponentit voivat hapettua, mikä lyhentää komponenttien elinikää. Myös vedenpinnan ennakoimaton nousu voi aiheuttaa vaaratilanteita.

IoT-sensorit mittaa jakokaapin lämpötilaa ja kosteutta, auttaen havaitsemaan olosuhteiden muutokset ja aloittamaan korjaustoimet nopeasti. Sensorin avulla häiriötilanteesta palautuminen on nopeampaa ja huoltotoiminta kustannustehokkaampaa. IoT-sensoreiden mahdollistama tarkka ja reaaliaikainen tieto lisää ulkopuolisten turvallisuutta ja antaa sähköverkkoyhtiölle kattavampaa tietoa laitteiden elinkaaren arvioimista varten.

4. Sähkömuuntamoiden vaaratilanteiden ja vikojen ennaltaehkäiseminen

Sähkömuuntamoiden olosuhteet voivat vaikuttaa merkittävästi laitteistojen elinikään ja turvalli- suuteen. Energiatehokkaat muuntajat eivät lämmitä ympäristöään entiseen tapaan, tehden kosteu- denhallinnasta entistä tärkeämpää. Epänormaali muuntajan tai ympäröivän ilman lämpötilan nousu voi olla merkki kehittyvästä viasta laitteistossa.

Muuntajan valuma-altaan täyttyminen voi aiheuttaa riskin ympäristövahingosta. Puistomuuntajan ovien lukituksen pettäminen inhimillisen virheen, työkoneen törmäyksen tai ilkivallan vuoksi voi aiheuttaa vaaratilanteen sivullisille.

IoT-sensorit seuraavat sähkömuuntajan pintalämpötilaa, jolloin kehittyviä vikoja voidaan tunnistaa ennakoivasti. Sensoreilla voidaan myös seurata puistomuuntamon ilman lämpötilaa ja kosteutta, jolloin elinkaarta lyhentävät olosuhteet on helpompi tunnistaa.

5. Pylväserottimien tila, pylväiden ja mastojen kaltevuus sekä muuntajien lämpötilojen ennakoiva valvominen

Sähköverkon viankorjaustilanteissa tieto pylväserottimien tai muuntajien katkaisijan asennosta on usein huoltomiehen tai verkostoasentajan toiminnan ja ilmoituksen varassa. Laajoja korjaustöitä vaativien myrskyjen ja muiden häiriöiden yhteydessä on tärkeää pystyä säilyttämään tarkka ja ajantasainen tilannekuva katkaisijan ja erottimien tilasta kaikkialla sähköverkossa.

IoT-sensori tunnistaa pylväserottimien tilan, mikä mahdollistaa toisen varmistavan lähteen erottimen tilatiedolle huoltomiehen ilmoituksen lisäksi. Sähköverkkoyhtiö saa tarkan ja ajantasaisen tilannekuvan pylväserottimien tilasta samalla, kun se voi parantaa työntekijöidensä työturvallisuutta sekä tehostaa käyttötoimintaa. Sensorin avulla sähköyhtiö voi lisätä asiakastyytyväisyyttä valvomalla muuntajien lämpötilaa ja tehdä huoltotoimenpiteitä ennakoivasti, jolloin pystytään minimoimaan sähkönjakelun keskeytykset.

IoT-sensorit ovat hyödyksi myös pylväiden ja mastojen kaltevuuden valvonnassa. Erityisesti sähkölinjojen kulmapylväät voivat olla riskialttiita kaatumiselle, mikäli pylväiden tuenta vikaantuu tai maaperässä tapahtuu muutoksia.

IoT-sensorilla voidaan valvoa sähkönsiirtolinjan kulmamastoja ja tunnistaa pienetkin muutokset niiden kaltevuudessa. Tämä mahdollistaa varhaisen reagoinnin kehittyviin ongelmiin, kun kunnossapitoa voidaan ennakoida.

Lue lisää Digitan IoT-ratkaisuista sähköverkkoyhtiöille täältä