BR112019007857B1 - METHOD AND APPARATUS FOR PREDICTING THE LIFE CYCLE OF A SPLICE - Google Patents

METHOD AND APPARATUS FOR PREDICTING THE LIFE CYCLE OF A SPLICE Download PDF

Info

Publication number
BR112019007857B1
BR112019007857B1 BR112019007857-6A BR112019007857A BR112019007857B1 BR 112019007857 B1 BR112019007857 B1 BR 112019007857B1 BR 112019007857 A BR112019007857 A BR 112019007857A BR 112019007857 B1 BR112019007857 B1 BR 112019007857B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
splice
service
time
period
curve
Prior art date
Application number
BR112019007857-6A
Other languages
Portuguese (pt)
Other versions
BR112019007857A2 (en
Inventor
Douglas S. Hirsh
Michael MUEHLEMANN
Original Assignee
SmartKable, LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/297,460 external-priority patent/US9964583B2/en
Application filed by SmartKable, LLC filed Critical SmartKable, LLC
Priority claimed from PCT/US2017/057141 external-priority patent/WO2018075617A1/en
Publication of BR112019007857A2 publication Critical patent/BR112019007857A2/en
Publication of BR112019007857B1 publication Critical patent/BR112019007857B1/en

Links

Abstract

Um aparelho de monitoramento, e método de uso, que é capaz de determinar as características da junta por meio de trocas de formas de onda nas distorções angulares de cruzamento zero através do algoritmo de falha preditiva específico do circuito em teste.A monitoring device, and method of use, that is capable of determining joint characteristics through waveform exchanges in zero-crossing angular distortions through the predictive failure algorithm specific to the circuit under test.

Description

CAMPO DE INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

[001] A presente invenção refere-se a qualquer junta que é emendada com materiais similares ou diferentes, para que uma corrente elétrica possa ser passada através, verificada e analisada usando tais técnicas e atributos de monitoramento de degradação para predição de futuros termos de falha da emenda.[001] The present invention relates to any joint that is spliced with similar or dissimilar materials so that an electrical current can be passed through, verified and analyzed using such degradation monitoring techniques and attributes for prediction of future failure terms. of the amendment.

TÉCNICA ANTERIORPREVIOUS TECHNIQUE

[002] Os Pontos de Conexões de redes de transmissão de energia foram historicamente unidos através de um meio mecânico referido como uma emenda. Essas juntas são tipicamente o "elo fraco" de qualquer rede de transmissão e atualmente existem métodos limitados para determinar a integridade da emenda após unir mecanicamente esses componentes. Ao instalar essas emendas no campo, não há meios fáceis ou econômicos para inspecionar a integridade da emenda na instalação inicial ou em futuras avarias devido a condições ambientais ou degradação do material. Essa degradação reduz a condutividade elétrica, aumenta as perdas de transmissão e normalmente leva a falhas catastróficas antes de a emenda ser substituída.[002] Connection Points of power transmission networks were historically joined through a mechanical means referred to as a splice. These joints are typically the "weak link" of any transmission network and there are currently limited methods for determining splice integrity after mechanically joining these components. When installing these splices in the field, there is no easy or economical means to inspect the integrity of the splice upon initial installation or upon future damage due to environmental conditions or material degradation. This degradation reduces electrical conductivity, increases transmission losses, and typically leads to catastrophic failures before the splice is replaced.

[003] Existe um requisito crítico para tecnologias e/ou produtos que podem ser implantados com rapidez, precisão e baixo custo para caracterizar as condições das emendas instaladas e prever a expectativa de vida da emenda antes que ocorram eventos catastróficos. As práticas de manutenção preventiva podem ser implantadas com as informações de "tempo até a falha" (TTF) que fornecem gerenciamento com os meios para prever mão de obra, orçamentos e recursos para sustentar a rede.[003] There is a critical requirement for technologies and/or products that can be deployed quickly, accurately and at low cost to characterize the conditions of installed splices and predict the splice life expectancy before catastrophic events occur. Preventive maintenance practices can be implemented with “time to failure” (TTF) information that provides management with the means to forecast manpower, budgets, and resources to sustain the network.

[004] Uma dessas aplicações típicas que necessitam de manutenção preventiva da integridade da junta é a rede de transmissão de alta tensão que é composta de linhas de alta tensão de energia, cada uma das quais requer uma emenda aproximadamente a cada % km. Essas seções individuais de linhas de energia são conectadas por uma grande emenda frisada mecânica, que é considerada ser o elo crítico pelas empresas de utilidade. Atualmente, a maioria dessas juntas ultrapassa sua expectativa de vida e inerentemente devido a falhas catastróficas em toda a América do Norte.[004] One such typical application that requires preventative maintenance of joint integrity is the high voltage transmission network which is composed of high voltage power lines, each of which requires a splice approximately every % km. These individual sections of power lines are connected by a large mechanical crimped splice, which is considered to be the critical link by utility companies. Currently, most of these joints exceed their life expectancy and inherently due to catastrophic failures throughout North America.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[005] A presente invenção fornece um método para predição da expectativa de vida de emendas implantadas, monitorando as juntas para degradação.[005] The present invention provides a method for predicting the life expectancy of implanted splices by monitoring the joints for degradation.

[006] O estado da técnica anterior forneceu apenas os meios para determinar uma emenda boa ou uma emenda ruim (com falha). Estes métodos de testes no/no-go não fornecem meios para prevenir uma falha catastrófica ou predizer os termos da expectativa de vida, embora o estado da técnica anterior refira-se a métodos de cruzamento zero de uma única medição de sinal.[006] The prior art only provided the means to determine a good splice or a bad (failed) splice. These no/no-go testing methods do not provide a means to prevent catastrophic failure or predict life expectancy terms, although the prior art relates to zero-crossing methods of a single signal measurement.

[007] O método inventivo de monitorar a condição da emenda compreende estabelecer um sinal de linha de base conhecido para um tipo específico de emenda (cada um é um pouco diferente) e definir essas características em termos do ponto de cruzamento zero, a tensão (amplitude), e o período (duração do tempo) da forma de onda. Idealmente, o componente angular da onda senoidal deve ser vertical ou a 90 graus em relação ao eixo x. A onda senoidal da linha de base pode ser a corrente, a tensão, qualquer harmônico destes, ou a combinação desses sinais que melhor indicam a medição preditiva atribuída ao tipo específico de emenda que está sendo monitorada. Formas de onda futuras indicam a taxa de decaimento com base nos componentes agregados angulares, de amplitude e período do ponto de cruzamento zero quando comparado com o sinal da linha de base e/ou a forma de onda anterior da emenda específica sob observação. A taxa de decaimento é projetada para determinar a expectativa de vida da junta específica.[007] The inventive method of monitoring splice condition comprises establishing a known baseline signal for a specific splice type (each is somewhat different) and defining these characteristics in terms of the zero crossing point, the voltage ( amplitude), and the period (length of time) of the waveform. Ideally, the angular component of the sine wave should be vertical or at 90 degrees to the x-axis. The baseline sine wave can be current, voltage, any harmonic of these, or the combination of these signals that best indicates the predictive measurement assigned to the specific type of splice being monitored. Future waveforms indicate the decay rate based on the aggregated angular, amplitude, and period components of the zero-crossing point when compared to the baseline signal and/or the previous waveform of the specific splice under observation. The decay rate is designed to determine the life expectancy of the specific joint.

[008] O deslocamento angular no ponto de cruzamento zero, o período da onda senoidal e/ou outras características de sinal desses sinais individuais, são agregados através de um algoritmo para fornecer informações de TTF ao gerenciamento de rede.[008] The angular displacement at the zero crossing point, the period of the sine wave and/or other signal characteristics of these individual signals are aggregated through an algorithm to provide TTF information to network management.

[009] Embora o estado da técnica anterior tenha descrita tais técnicas de medição individualmente, nenhuma delas combinou ou analisou os componentes dessas medições em um método para predição de modos de falhas futuras ou expectativas de vida. Tais exemplos incluem um sinal de tensão de deslocamento angular para ser de 10% ou superior, indicando degradação de uma emenda em teste. Neste ponto, a emenda em teste está em um ponto de falha imanente. Ou outro exemplo pode incluir a medição dos harmônicos do sinal original com a troca de fase de 150 graus ou mais. Novamente, a emenda em teste está em um ponto de falha iminente e imprevisível.[009] Although the prior art has described such measurement techniques individually, none of them have combined or analyzed the components of these measurements into a method for predicting future failure modes or life expectancies. Such examples include an angular displacement stress signal to be 10% or greater, indicating degradation of a splice under test. At this point, the splice under test is at a point of immanent failure. Or another example might include measuring the harmonics of the original signal with the phase shift of 150 degrees or more. Again, the splice under test is at an imminent and unpredictable point of failure.

[0010] Esta invenção fornece os métodos e aparelhos para fornecer meios preditivos em tempo real para gerenciamento de rede para a prática de gerenciamento preventivo de baixo custo. O aparelho e a rede de comunicação inclusiva permitem essas decisões críticas a partir de locais centrais. Mais particularmente, em um modo, o método da invenção prediz o ciclo de vida de uma emenda estabelecendo primeiro uma linha de base ao longo do tempo para uma emenda de construção predeterminada baseada em variações em uma curva de sinal para a emenda em uma vizinhança de um ponto de cruzamento zero da curva de sinal usando uma curva senoidal e uma primeira razão de amplitude em um tempo de monitoramento e uma amplitude em um tempo de início e uma razão de mudança de período com base em um período do tempo de monitoramento e o período no tempo de início. Em seguida, uma emenda em serviço é monitorada na vizinhança do ponto de cruzamento zero para um sinal da emenda em serviço usando as variações usadas na etapa e comparando a linha de base com a informação da etapa de monitoramento para determinar uma degradação para a emenda em serviço. Esse monitoramento permite a criação de uma curva de taxa de decaimento que traça o tempo versus uma taxa de decaimento. Isso permite a determinação de uma porcentagem da vida útil restante e do tempo até a falha para a emenda em serviço e essa curva da taxa de decaimento pode ser usada para predição do comportamento de emendas semelhantes para o propósito de determinar quando a emenda pode precisar de reparo ou substituição. Embora a emenda possa ser de qualquer tipo, uma emenda preferida é a emenda em uma linha de transmissão. A invenção também inclui um aparelho adaptado para a prática do método inventivo, que inclui sondas para determinar o potencial instantâneo de tensão através da emenda, um dispositivo de detecção de corrente para determinar a saída de corrente instantânea baseada na emenda e meios para estabelecer a linha de base, monitorando a emenda em serviço, e comparando a linha de base da etapa (a) com a informação da etapa (b) para determinar uma degradação para a emenda em serviço e a curva da taxa de decaimento.[0010] This invention provides the methods and apparatus for providing real-time predictive means for network management to practice low-cost preventative management. The inclusive communications device and network enable these critical decisions from central locations. More particularly, in one mode, the method of the invention predicts the life cycle of a splice by first establishing a baseline over time for a splice of predetermined construction based on variations in a signal curve for the splice in a neighborhood of a zero crossing point of the signal curve using a sine curve and a first amplitude ratio at a monitoring time and an amplitude at a start time and a period shift ratio based on a period of the monitoring time and the period at start time. Next, an in-service splice is monitored in the vicinity of the zero-crossing point for a signal from the in-service splice using the variations used in the step and comparing the baseline with the information from the monitoring step to determine a degradation for the in-service splice. service. This monitoring allows the creation of a decay rate curve that plots time versus a decay rate. This allows the determination of a percentage of remaining life and time to failure for the splice in service and this decay rate curve can be used to predict the behavior of similar splices for the purpose of determining when the splice may need to be repaired. repair or replacement. Although the splice can be of any type, a preferred splice is the splice in a transmission line. The invention also includes an apparatus adapted for practicing the inventive method, which includes probes for determining the instantaneous voltage potential across the splice, a current sensing device for determining the instantaneous current output based on the splice, and means for establishing the line. baseline, monitoring the in-service splice, and comparing the baseline from step (a) with the information from step (b) to determine a degradation for the in-service splice and the decay rate curve.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0011] As figuras 1a e 1b mostram exemplos típicos de emenda de linha de transmissão, seus componentes e locais de monitoramento para uma emenda elétrica.[0011] Figures 1a and 1b show typical examples of transmission line splicing, its components and monitoring locations for an electrical splice.

[0012] A figura 2 é um fluxograma mostrando o processamento do potencial de tensão, saída de corrente e razão de harmônicos calculada para entrada para o algoritmo.[0012] Figure 2 is a flowchart showing the processing of voltage potential, current output and harmonic ratio calculated for input to the algorithm.

[0013] A figura 3 é um gráfico de valores normalizados de tensão e corrente em relação ao período de tempo para uma nova emenda conhecida.[0013] Figure 3 is a graph of normalized voltage and current values against the time period for a new known splice.

[0014] A figura 4 é um gráfico de valores normalizados de tensão e corrente em relação ao período de tempo de uma emenda defeituosa conhecida.[0014] Figure 4 is a graph of normalized voltage and current values against the time period of a known defective splice.

[0015] A figura 5 é o gráfico dos valores normalizados de tensão e corrente em relação ao período de tempo de uma segunda emenda defeituosa conhecida.[0015] Figure 5 is the graph of normalized voltage and current values against the time period of a known defective second splice.

[0016] A figura 6 é a ilustração detalhada de uma nova emenda no ponto de cruzamento zero em relação à forma de onda sinusoidal "perfeita".[0016] Figure 6 is the detailed illustration of a new splice at the zero crossing point in relation to the "perfect" sine waveform.

[0017] A figura 7 é um diagrama detalhado de uma emenda boa conhecida no ponto de cruzamento zero em relação à forma de onda sinusoidal "perfeita".[0017] Figure 7 is a detailed diagram of a known good splice at the zero crossing point in relation to the "perfect" sine waveform.

[0018] A figura 8 é um diagrama detalhado de uma emenda boa conhecida no ponto de cruzamento zero em relação à forma de onda sinusoidal "perfeita".[0018] Figure 8 is a detailed diagram of a known good splice at the zero crossing point in relation to the "perfect" sine waveform.

[0019] A figura 9 é uma curva de taxa de deterioração típica para uma junta.[0019] Figure 9 is a typical deterioration rate curve for a joint.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0020] A presente invenção fornece o aparelho e método para medir cada um dos componentes críticos da emenda, fornecer investigação do atributo combinado, análise preditiva TTF completa, e reportar ao sistema logístico central remoto para a ação de gerenciamento.[0020] The present invention provides the apparatus and method to measure each of the critical components of the splice, provide combined attribute investigation, complete TTF predictive analysis, and report to the remote central logistics system for management action.

[0021] Com referência à figura 1a, uma linha de transmissão típica 1 e uma emenda 3 é mostrada, com uma corrente elétrica instantânea 101 e potencial (forma de onda senoidal) 111, contida dentro do sistema ou introduzida por um tempo específico na linha de transmissão 1 e na emenda 3 As sondas de tensão 103 são instaladas como parte do sistema do grampo de fixação do dispositivo para monitorar a queda de tensão instantânea através da emenda nos pontos 102 e 104, fornecendo o componente característico de amplitude da forma de onda (aproximadamente um volt). Um dispositivo de detecção de corrente 105 está configurado para medir a corrente elétrica instantânea 101 em tempo idêntico. A figura 1b mostra uma alternativa ao dispositivo da figura 1a. Um grampo de fixação de estilo lock-on 303 típico é fixado na linha de transmissão em qualquer das extremidades da emenda sob avaliação. Estes grampos 303 também atuam como as sondas para recolher os sinais de entrada e saída. Uma sonda adicional 305 é colocada no centro da emenda para coleta de dados. O mecanismo do grampo de fixação manterá a plataforma não condutora 308 e o dispositivo associado 306 para monitoramento da emenda. Uma antena de radiofrequência (RF) e/ou infravermelha (IR) 307 é fornecida para a transmissão de dados para "outra" coleta de dados e equipamento analítico, local ou remoto, para avaliação.[0021] With reference to figure 1a, a typical transmission line 1 and a splice 3 is shown, with an instantaneous electrical current 101 and potential (sine waveform) 111, contained within the system or introduced for a specific time into the line voltage probes 103 are installed as part of the device clamp system to monitor the instantaneous voltage drop across the splice at points 102 and 104, providing the characteristic amplitude component of the waveform. (approximately one volt). A current sensing device 105 is configured to measure instantaneous electrical current 101 at identical time. Figure 1b shows an alternative to the device in Figure 1a. A typical 303 lock-on style clamp is attached to the transmission line at either end of the splice under evaluation. These clamps 303 also act as the probes to collect the input and output signals. An additional probe 305 is placed in the center of the splice for data collection. The clamp mechanism will hold the non-conductive platform 308 and the associated device 306 for monitoring the splice. A radio frequency (RF) and/or infrared (IR) antenna 307 is provided for transmitting data to "other" local or remote data collection and analytical equipment for evaluation.

[0022] A coleta sincronizada de dados do potencial de tensão 102 e 104, e a saída do dispositivo de detecção de corrente 105 são processados para distorção angular de ponto de cruzamento zero, amplitude e coeficientes de período, utilizando métodos analógicos ou digitais como representado na figura 2.[0022] The synchronized collection of voltage potential data 102 and 104, and the output of the current sensing device 105 are processed for zero-crossing point angular distortion, amplitude and period coefficients, using analog or digital methods as depicted in figure 2.

[0023] Em uma modalidade preferida, os sinais Vdetecção e Idetecção são processados através dos conversores A/D 202 e 205. Em seguida, as saídas digitais Vd e ld são filtradas para análise de sinal utilizando os filtros de hardware discretos 207 e 209, ou outros filtros de domínio de frequência que incluem algoritmos de domínio de frequência discretos ou contínuos processados por hardware, firmware, software ou uma combinação híbrida desses métodos, conforme descrito abaixo. As saídas e/ou razões do componente analítico de sinal harmônico são processadas por um microprocessador 208, ou outro hardware comparador digital, hardware comparador analógico, firmware ou método de software para completar a análise do ponto de cruzamento zero. A metodologia de análise acima pode também ser completada por métodos puramente analógicos, ou uma combinação de métodos analógicos e digitais que alcancem os mesmos endpoints ou semelhantes.[0023] In a preferred embodiment, the Vdetect and IDetect signals are processed through A/D converters 202 and 205. Then, the digital outputs Vd and ld are filtered for signal analysis using discrete hardware filters 207 and 209, or other frequency domain filters that include discrete or continuous frequency domain algorithms processed by hardware, firmware, software, or a hybrid combination of these methods, as described below. The outputs and/or ratios of the harmonic signal analytical component are processed by a microprocessor 208, or other digital comparator hardware, analog comparator hardware, firmware, or software method to complete the zero crossing point analysis. The above analysis methodology can also be supplemented by purely analog methods, or a combination of analog and digital methods that achieve the same or similar endpoints.

[0024] Ainda se referindo à figura 2 e em outra modalidade, o potencial instantâneo de tensão através da emenda 102 e 104, e a saída instantânea de detecção de corrente 105 são processados através dos conversores A/D 202 e 205 e a saída Vd e ld são então analisadas para a análise do ponto de cruzamento zero usando o hardware digital 210 ou métodos analógicos. A metodologia de análise acima também pode ser completada por métodos puramente analógicos, ou uma combinação de métodos analógicos e digitais que alcançam resultados iguais ou semelhantes.[0024] Still referring to figure 2 and in another embodiment, the instantaneous voltage potential through the splice 102 and 104, and the instantaneous current detection output 105 are processed through the A/D converters 202 and 205 and the output Vd and ld are then analyzed for zero crossing point analysis using digital hardware 210 or analog methods. The above analysis methodology can also be supplemented by purely analogue methods, or a combination of analogue and digital methods that achieve the same or similar results.

[0025] Comparando as três saídas 310 a 303 a partir dos filtros de hardware 207 e 209 e as quatro saídas 304 a 307 do hardware 210 para o original 111 produz uma degradação angular microscópica na razão de ponto de cruzamento zero 401 a 403.[0025] Comparing the three outputs 310 to 303 from the hardware filters 207 and 209 and the four outputs 304 to 307 from the hardware 210 to the original 111 produces a microscopic angular degradation in the zero crossing point ratio 401 to 403.

[0026] A amplitude característica, o ponto de cruzamento de zero e razões de período para esses sinais são usados para classificar e quantificar a taxa de deterioração da emenda específica ou da junta elétrica. A forma de onda original 111 pode ser gerada por meios externos usando equipamentos eletrônicos geradores de forma de onda padrão, ou pode ser gerada pelo próprio circuito durante as condições operacionais padrão como é o caso de fios de alta tensão operando a 50 e 60 hertz em forma de onda sinusoidal com níveis de corrente na gama de amperagem de 1000 a 2000. Esta técnica pode ser aplicada a quaisquer sinais alternados, com ou sem desvios de DC, incluindo, mas não limitados a várias formas de onda que contêm características desejadas, incluindo aquelas com ciclos de trabalho variáveis.[0026] The characteristic amplitude, zero crossing point and period ratios for these signals are used to classify and quantify the deterioration rate of the specific splice or electrical joint. The original waveform 111 may be generated by external means using standard electronic waveform generating equipment, or may be generated by the circuit itself during standard operating conditions such as high voltage wires operating at 50 and 60 hertz in sinusoidal waveform with current levels in the 1000 to 2000 amperage range. This technique can be applied to any alternating signals, with or without DC offsets, including but not limited to various waveforms that contain desired characteristics, including those with variable duty cycles.

[0027] As medições instantâneas e a análise subsequente podem ser realizadas em um intervalo constante ou variável, dependendo da taxa de decaimento da emenda sob gerenciamento. O decaimento de uma emenda é um evento não linear, vide figura 9, significando que a taxa de decaimento varia ao longo do tempo. O algoritmo de taxa de decaimento é baseado nas razões de amplitude, ponto cruzado zero e período calculados para cada ciclo de medição quando comparado ao estado original e ao ciclo de medição anterior.[0027] Instantaneous measurements and subsequent analysis can be performed at a constant or variable interval depending on the decay rate of the splice under management. The decay of a splice is a non-linear event, see figure 9, meaning that the decay rate varies over time. The decay rate algorithm is based on the amplitude, zero cross point and period ratios calculated for each measurement cycle when compared to the original state and the previous measurement cycle.

[0028] As descrições acima das figuras 1 e 2 descrevem meios para determinar as razões para a degradação angular no cruzamento do ponto zero, em combinação com a amplitude e período, dos sinais subsequentes e harmônicos usando sondas que determinam o potencial de tensão instantâneo através da emenda e o dispositivo de detecção de corrente que determina a saída instantânea de detecção atual em qualquer emenda.[0028] The above descriptions of figures 1 and 2 describe means for determining the reasons for angular degradation at the zero point crossing, in combination with the amplitude and period, of subsequent signals and harmonics using probes that determine the instantaneous voltage potential across of the splice and the current sensing device that determines the instantaneous current sensing output at any splice.

[0029] A fim de mostrar como o monitoramento da emenda pode mostrar deterioração, a comparação foi realizada entre emendas conhecidas boas e defeituosas. A partir desses valores, uma razão para cada característica que permite a análise preditiva pode ser determinada.[0029] In order to show how splice monitoring can show deterioration, the comparison was carried out between known good and defective splices. From these values, a ratio for each characteristic that allows predictive analysis can be determined.

[0030] A tabela 1 representa três emendas; uma emenda boa, emenda No. 365, e emenda No. 477, a última representativa de emendas com falhas conhecidas. A Tabela 1 mostra a queda de tensão pura na emenda, a corrente instantânea da emenda e a perda de energia calculada. TABELA 1: Perda total de energia na emenda [0030] Table 1 represents three amendments; a good amendment, amendment No. 365, and amendment No. 477, the latter representative of amendments with known flaws. Table 1 shows the pure voltage drop across the splice, the instantaneous splice current, and the calculated power loss. TABLE 1: Total energy loss in the splice

[0031] A partir de um cálculo de perda de energia resistiva simples, pode- se ver que a emenda boa é 4 a 5 vezes mais eficaz do que as emendas ruins.[0031] From a simple resistive power loss calculation, it can be seen that the good splice is 4 to 5 times more effective than the bad splices.

[0032] Em seguida, as formas de onda normalizadas para cada emenda foram comparadas para determinar a quantidade de reatância complexa exibida. Estas são representadas nas figuras 3 a 5 e mostram a natureza geral da qualidade de cada forma de onda, e a defasagem entre tensão e corrente que cada emenda induz. A figura 3 representa a forma de onda de uma emenda boa, embora não seja perfeita; enquanto as figuras 4 e 5 representam as formas de onda das emendas com falha No. 365 e No. 477 respectivamente. É claro que todos estes mostram claramente uma defasagem entre as formas de onda de corrente e tensão, no entanto, não se sabe quanto tempo essa defasagem demora a desenvolver e em que ponto ocorreu a "falha". O que é reunido a partir dessas figuras é que o estado de uma boa emenda é conhecido (uma emenda cravada perfeita teria formas de onda de corrente e tensão idênticas sem atraso no tempo Ti) e em algum ponto de falha no tempo Tf a defasagem entre essas formas de onda existe, no entanto a medição de perda de energia simples associada à resistividade não produzirá uma curva de decaimento previsível.[0032] Next, the normalized waveforms for each splice were compared to determine the amount of complex reactance displayed. These are represented in figures 3 to 5 and show the general nature of the quality of each waveform, and the phase shift between voltage and current that each splice induces. Figure 3 represents the waveform of a good splice, although not perfect; while Figures 4 and 5 represent the waveforms of failed splices No. 365 and No. 477 respectively. Of course, all of these clearly show a lag between the current and voltage waveforms, however, it is not known how long this lag takes to develop and at what point the "failure" occurred. What is gathered from these figures is that the state of a good splice is known (a perfect crimped splice would have identical current and voltage waveforms with no delay in time Ti) and at some failure point in time Tf the lag between These waveforms exist, however measuring simple power loss associated with resistivity will not produce a predictable decay curve.

[0033] A Tabela 2 sugere que a reatância indutiva pode desempenhar um papel maior nas perdas gerais de degradação observadas nessas emendas. Isso é razoável em condições de alta corrente, pois mesmo uma ligeira variação de um fluxo de corrente perfeitamente direto através da emenda induzirá campos magnéticos localizados e induzirá o aquecimento por correntes parasitas. Isso também explica por que as medições resistivas simples não são especialmente precisas na previsão dos ciclos de vida da emenda. TABELA 2: Troca Indutiva de Fase [0033] Table 2 suggests that inductive reactance may play a greater role in the overall degradation losses observed in these splices. This is reasonable under high current conditions, as even a slight variation from a perfectly straight current flow through the splice will induce localized magnetic fields and induce eddy current heating. This also explains why simple resistive measurements are not especially accurate in predicting splice life cycles. TABLE 2: Inductive Phase Switching

[0034] Como a não linearidade está afetando a tensão e a corrente diferentemente, isso poderia explicar o mecanismo indutivo instável não linear exibido à medida que a corrente é forçada para diferentes canais não paralelos dentro das correntes que transportam de forma dispersa a emenda. Esses percursos de corrente não paralelos emprestariam para configurar pequenas regiões indutivas, gerando campos magnéticos dispersos e regiões de correntes parasitas internas que forneciam a irregularidade dos potenciais de curvas preditivas não lineares. Também pode ser visto que as formas de onda nas figuras 3 a 5 são menos do que perfeitas em caráter sinusoidal. Para analisar a distorção de harmônicos com precisão, uma FFT em tempo real foi realizada no 3° e 5° harmônicos, como se sabia que era o foco da técnica anterior. Este procedimento fornece uma série de coeficientes que representam a magnitude da ondulação em várias frequências na forma de onda. Se a razão de coeficientes exceder cerca de 150% em comparação com a emenda boa, as razões podem ser indicadores de que existe corrosão entre condutores de metal.[0034] As the nonlinearity is affecting voltage and current differently, this could explain the nonlinear unstable inductive mechanism exhibited as current is forced into different nonparallel channels within the currents dispersively carrying the splice. These non-parallel current paths would lend to configure small inductive regions, generating scattered magnetic fields and regions of internal eddy currents that provided the irregularity of the potentials of non-linear predictive curves. It can also be seen that the waveforms in Figures 3 to 5 are less than perfect in sinusoidal character. To analyze harmonic distortion accurately, a real-time FFT was performed on the 3rd and 5th harmonics, as was known to be the focus of the prior art. This procedure provides a series of coefficients that represent the magnitude of the ripple at various frequencies in the waveform. If the coefficient ratio exceeds about 150% compared to the good splice, the reasons may be indicators that corrosion exists between metal conductors.

[0035] Os dados harmônicos resultantes são dados na Tabela 3 e é claro que a análise pura da fase indutiva não produziria uma curva preditiva adequada para análises do ciclo de vida. TABELA 3: Coeficientes de Transformada de Fourier para Análise de Harmônicos [0035] The resulting harmonic data is given in Table 3 and it is clear that pure inductive phase analysis would not produce a predictive curve suitable for life cycle analysis. TABLE 3: Fourier Transform Coefficients for Harmonic Analysis

[0036] Em um esforço para produzir uma curva de decaimento preditiva, uma variação espectral da emenda boa é procurada. Para realizar esta análise, os coeficientes para o seu valor primário de 60 Hz são normalizados e os resultados representados na Tabela 4. TABELA 4: Coeficientes Normalizados de Transformada de Fourier para Análise de harmônicos [0036] In an effort to produce a predictive decay curve, a good splice spectral variation is sought. To perform this analysis, the coefficients for their primary value of 60 Hz are normalized and the results represented in Table 4. TABLE 4: Normalized Fourier Transform Coefficients for Harmonic Analysis

[0037] À primeira vista, esta análise parecia fornece alguma estabilidade potencial da curva de decaimento preditiva mas as condições corrosivas que poderiam induzir o decaimento pareciam desaparecer. As formas de onda parecem ter sido alteradas, mas não no sentido normal nos cruzamentos de zero. Assim, um estudo mais aprofundado foi realizado para comparar como as formas de onda de corrente e tensão estavam trocando em relação uma à outra, em comparação com a troca exibida em uma emenda boa. Para fazer isso, a mudança relativa foi analisada dividindo a corrente pelo coeficiente de tensão (uma condutância de Fourier). Os coeficientes resultantes derivados disto são indicados na Tabela 5. TABELA 5: Coeficientes do ponto de cruzamento zero de Fourier [0037] At first glance, this analysis seemed to provide some potential stability of the predictive decay curve but the corrosive conditions that could induce decay seemed to disappear. The waveforms appear to have changed, but not in the normal sense at zero crossings. So, further study was carried out to compare how the current and voltage waveforms were switching relative to each other, compared to the switching displayed in a good splice. To do this, the relative change was analyzed by dividing the current by the voltage coefficient (a Fourier conductance). The resulting coefficients derived from this are given in Table 5. TABLE 5: Fourier zero crossing point coefficients

[0038] Estes resultados são interessantes na medida em que sugerem uma forma diferente de distorção harmônica nos pontos de cruzamento zero, um que produz uma partida crescente do formato de sinal correspondente dos sinais de corrente e tensão dentro de qualquer emenda específica. Em particular, as emendas ruins parecem variar-se mais com o 5° harmônico, e menos com o 3° harmônico, em comparação com a emenda boa. Isso é claramente indicado quando os coeficientes dos 3° e 5° harmônicos são normalizados (Tabela 6). TABELA 6: Razões dos coeficientes do ponto de cruzamento zero de Fourier [0038] These results are interesting in that they suggest a different form of harmonic distortion at the zero-crossing points, one that produces an increasing departure from the corresponding signal shape of the current and voltage signals within any particular splice. In particular, the bad splices appear to vary more with the 5th harmonic, and less with the 3rd harmonic, compared to the good splice. This is clearly indicated when the coefficients of the 3rd and 5th harmonics are normalized (Table 6). TABLE 6: Fourier zero crossing point coefficient ratios

[0039] Os dados acima são convincentes como um analisador de taxa de decaimento preditivo. A partir disso, pode-se observar que a razão de cruzamento de ponto zero da forma de onda pode fornecer um meio para determinar a curva de taxa de decaimento. Testes adicionais foram realizados onde as condições de conexão de introdução de corrente foram variadas o máximo possível para analisar os percursos de corrente através de seções presumidas boas e ruins das emendas com falha. Isso foi primordial devido à natureza laboratorial dos testes, já que eles não estão mais permanentemente conectados ao sistema de alta tensão.[0039] The above data is convincing as a predictive decay rate analyzer. From this, it can be seen that the zero point crossing ratio of the waveform can provide a means to determine the decay rate curve. Additional tests were carried out where current input connection conditions were varied as much as possible to analyze current paths through presumed good and bad sections of the failed splices. This was paramount due to the laboratory nature of the tests, as they are no longer permanently connected to the high voltage system.

[0040] Estes resultados estão representados na Tabela 7 e sugerem que este pode ser outro parâmetro útil na tentativa de predizer a saúde geral e condição de uma emenda desconhecida. TABELA 7: Variação na razão de coeficiente do ponto de cruzamento zero do 5° harmônico [0040] These results are represented in Table 7 and suggest that this may be another useful parameter in trying to predict the general health and condition of an unknown splice. TABLE 7: Variation in the coefficient ratio of the zero crossing point of the 5th harmonic

[0041] Por análise da forma de onda a uma frequência presente F0Hz contra a queda de tensão e formas de onda de corrente através da emenda para determinar a reatância dinâmica total da emenda (resistividade total, indutância e valores capacitivos como uma razão) a condição da emenda pode ser determinada a partir da razão de cruzamento do ponto zero.[0041] By analyzing the waveform at a present frequency F0Hz against the voltage drop and current waveforms across the splice to determine the total dynamic reactance of the splice (total resistivity, inductance and capacitive values as a ratio) the condition of the splice can be determined from the zero point crossing ratio.

[0042] Em uma emenda perfeita, a carga é puramente resistiva e a magnitude da resistência é muito baixa. À medida que a emenda degrada, a magnitude da carga resistiva pode aumentar e/ou a carga pode se tornar complexa e, portanto, a não linearidade é introduzida. A carga complexa também pode introduzir elementos capacitivos à medida que as características dielétricas são formadas, ou pode introduzir componentes indutivos à medida que as correntes são forçadas a se mover nos caminhos circunferenciais em torno de regiões de maior resistência. Medindo as razões de cruzamento de ponto zero das formas de onda, amplitude de tensão e corrente e coeficientes de período em relação à análise de carga complexa da emenda específica, ela fornece uma ferramenta analítica de taxa de decaimento estável para prever o ciclo de vida da emenda específica.[0042] In a perfect splice, the load is purely resistive and the magnitude of the resistance is very low. As the splice degrades, the magnitude of the resistive load may increase and/or the load may become complex and therefore nonlinearity is introduced. The complex load may also introduce capacitive elements as dielectric characteristics are formed, or it may introduce inductive components as currents are forced to move in circumferential paths around regions of greater resistance. By measuring waveform zero-point crossing ratios, voltage and current amplitude, and period coefficients against specific splice complex load analysis, it provides a stable decay rate analytical tool for predicting the life cycle of the splice. specific amendment.

[0043] Com referência agora às figuras 3 a 9. Na figura 3, deve-se notar que o deslocamento angular de cruzamento de zero indica que esta não é uma emenda perfeita, o ângulo da curva no ponto de cruzamento zero não é zero, como seria esperado de uma emenda perfeita, veja por exemplo a figura 6.[0043] Referring now to figures 3 to 9. In figure 3, it should be noted that the zero-crossing angular displacement indicates that this is not a perfect splice, the angle of the curve at the zero-crossing point is not zero, as would be expected from a perfect splice, see for example figure 6.

[0044] Na figura 4, que é um gráfico de valores normalizados de tensão e corrente em relação ao período de tempo de uma emenda defeituosa conhecida, o período das curvas de tensão e corrente são ligeiramente inconsistentes e uma "defasagem" está ocorrendo. O deslocamento angular de cruzamento zero de cada uma começou a degradar. A amplitude de cada curva é ainda relativamente consistente.[0044] In figure 4, which is a graph of normalized voltage and current values against the time period of a known defective splice, the period of the voltage and current curves are slightly inconsistent and a "lag" is occurring. The zero-crossing angular displacement of each began to degrade. The amplitude of each curve is still relatively consistent.

[0045] Na figura 5, que é o gráfico dos valores normalizados de tensão e corrente em relação ao período de tempo de uma segunda emenda defeituosa conhecida, o período das curvas de tensão e corrente é relativamente consistente, embora a "defasagem" ainda esteja ocorrendo. O deslocamento angular do cruzamento zero de cada um foi severamente degradado. A amplitude de cada curva é inconsistente.[0045] In figure 5, which is the graph of the normalized voltage and current values against the time period of a known defective second splice, the period of the voltage and current curves is relatively consistent, although the "lag" is still occurring. The zero-crossing angular displacement of each has been severely degraded. The amplitude of each curve is inconsistent.

[0046] Na figura 6, que é uma ilustração detalhada de uma nova emenda no ponto de cruzamento zero (sinal de degradação 2) contra a forma de onda sinusoidal "perfeita" (sinal bom 1), o deslocamento angular entre estes é de aproximadamente um grau de desvio em relação à perpendicularidade ao eixo x.[0046] In figure 6, which is a detailed illustration of a new splice at the zero crossing point (degradation signal 2) versus the "perfect" sine waveform (good signal 1), the angular displacement between these is approximately a degree of deviation from perpendicularity to the x-axis.

[0047] Na figura 7, que é um diagrama detalhado de uma emenda boa conhecida no ponto de cruzamento zero (sinal de degradação 2) contra a forma de onda sinusoidal "perfeita" (sinal bom 1), o deslocamento angular entre estes é de aproximadamente cinco graus de desvio em relação a perpendicularidade ao eixo x.[0047] In figure 7, which is a detailed diagram of a known good splice at the zero crossing point (degradation signal 2) versus the "perfect" sine waveform (good signal 1), the angular displacement between these is approximately five degrees of deviation in relation to perpendicularity to the x axis.

[0048] Na figura 8, que é um diagrama detalhado de uma emenda boa conhecida no ponto de cruzamento zero (sinal degradado 2) contra a forma de onda sinusoidal "perfeita" (sinal bom 1), o deslocamento angular entre estes é de aproximadamente dez graus de desvio em relação à perpendicularidade ao eixo x. Embora esta emenda tenha sido considerada "boa", o sinal degradado é uma indicação de que o termo para falha é muito curto.[0048] In figure 8, which is a detailed diagram of a known good splice at the zero crossing point (degraded signal 2) versus the "perfect" sine waveform (good signal 1), the angular displacement between these is approximately ten degrees of deviation in relation to perpendicularity to the x-axis. Although this splice was considered "good", the degraded signal is an indication that the term to failure is too short.

[0049] A figura 9 mostra como é uma curva de taxa de deterioração típica para uma junta ao longo do tempo. A figura 9 também mostra um limite para classificar as emendas e determinar sua "porcentagem de vida útil restante" (PULR). Esse limite é arbitrariamente definido pelo gerenciamento de utilidade e é baseado nos valores obtidos pelo fabricante de novas emendas ou no padrão estabelecido durante a inspeção das emendas existentes. Esses valores de linha de base podem variar de acordo com a região geográfica com base nos materiais, nos métodos mecânicos de fixação e na instalação da linha de energia.[0049] Figure 9 shows what a typical deterioration rate curve looks like for a joint over time. Figure 9 also shows a threshold for classifying splices and determining their "percentage of useful life remaining" (PULR). This limit is arbitrarily set by utility management and is based on values obtained by the manufacturer of new splices or the standard established during inspection of existing splices. These baseline values may vary by geographic region based on materials, mechanical fastening methods, and power line installation.

[0050] Uma vez que uma linha de base apropriada é estabelecida para uma emenda específica, que é mostrado para ser uma taxa de decaimento de cerca de 50% na figura 9, um limite quantitativo pode ser estabelecido para calcular o PULR. A figura 9 mostra que um limite de 50% de decaimento se traduz em um tempo entre 60 e 70 anos. Isso daria ao monitor de emenda uma ideia de como a emenda deveria ser mantida. O PULR pode ser restabelecido com base em análises futuras e as ações de manutenção preventiva podem ser programadas com base nas projeções do PULR. Conhecendo o PULR, os responsáveis pela manutenção da emenda podem saber quando a emenda precisa ser reparada ou substituída.[0050] Once an appropriate baseline is established for a specific amendment, which is shown to be a decay rate of about 50% in Figure 9, a quantitative threshold can be established for calculating the PULR. Figure 9 shows that a 50% decay limit translates into a time between 60 and 70 years. This would give the amendment monitor an idea of how the amendment should be maintained. PULR can be reestablished based on future analysis and preventative maintenance actions can be scheduled based on PULR projections. By knowing the PULR, those responsible for splice maintenance can know when the splice needs to be repaired or replaced.

[0051] A invenção está tomando uma emenda com uma curva de sinal de linha de base teórica, monitorando a curva de sinal na vizinhança do cruzamento do ponto zero para variações ao longo do tempo. A função seno e uma razão de mudança de amplitude no tempo do monitoramento/amplitude original e uma razão de mudança de período no tempo do monitoramento/período original é usada para estabelecer uma medida de linha de base (para falha). Em seguida, uma emenda de trabalho é monitorada da mesma maneira para variação da medida da linha de base. Com esse monitoramento, pode ser determinado para uma dada variação para a emenda de trabalho que a emenda precisa de reparo ou substituição.[0051] The invention is taking an amendment with a theoretical baseline signal curve by monitoring the signal curve in the vicinity of the zero point crossing for variations over time. The sine function and a ratio of amplitude change in time from monitoring/original amplitude and a ratio of period change in time from monitoring/original period are used to establish a baseline measurement (for failure). Then, a working splice is monitored in the same way for variation from the baseline measurement. With this monitoring, it can be determined for a given variation to the working splice that the splice needs repair or replacement.

[0052] Ao monitorar o sinal de linha de base, por exemplo, os dados são coletados na vizinhança do ponto de cruzamento zero, ou seja, os dados são coletados no tempo do cruzamento (tornando o ponto zero) e 2 a 3 pontos de cada lado (+/- lado da curva) a intervalos de 1 ms (5 a 7 pontos de dados no total) para estabelecer o ponto zero e a sua variação (período). Outros intervalos também poderiam ser usados.[0052] When monitoring the baseline signal, for example, data is collected in the vicinity of the zero crossing point, that is, data is collected at the time of the crossing (making the zero point) and 2 to 3 points of each side (+/- side of the curve) at 1 ms intervals (5 to 7 data points in total) to establish the zero point and its variation (period). Other ranges could also be used.

[0053] Uma vez que os dados são coletados para uma junta de trabalho e dado o PULR, pode-se determinar quando a ação deve ser tomada na junta, por exemplo, um PULR de 50% poderia ser um indicador de que a junta precisa de reparo. O dispositivo associado 306 da figura 1b juntamente com os componentes projetados para medir a tensão e a corrente e os componentes da Figura 2 são os meios para estabelecer a linha de base ao longo do tempo para uma emenda de construção predeterminada baseada em variações em uma curva de sinal para a emenda em uma proximidade de um ponto de cruzamento zero da curva de sinal usando uma curva senoidal e uma primeira razão de amplitude em um tempo de monitoramento e uma amplitude em um tempo de início e uma taxa de razão de período com base em um período no tempo de monitoramento e o período no tempo de início e o monitoramento de uma emenda em serviço na vizinhança do ponto de cruzamento zero para um sinal da emenda em serviço, utilizando as variações utilizadas na etapa (a) para o sinal da junta em serviço; para determinar uma degradação para a emenda em serviço e a curva de taxa de decaimento. Um computador de uso geral é usado para processar os dados obtidos do monitoramento da emenda em serviço usando o algoritmo descrito aqui.[0053] Once data is collected for a working joint and given the PULR, it can be determined when action should be taken on the joint, for example, a PULR of 50% could be an indicator that the joint needs of repair. The associated device 306 of Figure 1b together with the components designed to measure voltage and current and the components of Figure 2 are the means for establishing the baseline over time for a predetermined construction splice based on variations in a curve. of signal to the splice in a proximity to a zero crossing point of the signal curve using a sine curve and a first amplitude ratio at a monitoring time and an amplitude at a start time and a period ratio rate based in a period of monitoring time and the period of start time and monitoring of a splice in service in the vicinity of the zero crossing point for a signal of the splice in service, using the variations used in step (a) for the signal of the splice in service. joint in service; to determine a degradation for the in-service splice and the decay rate curve. A general purpose computer is used to process the data obtained from in-service splice monitoring using the algorithm described here.

[0054] O sinal de linha de base pode ser introduzido para a emenda a partir de eletrônicos geradores de forma de onda padrão, ou o sinal de tensão/corrente existente pode ser utilizado, para estabelecer um ponto de partida para avaliação e predição. No caso de uma nova emenda, a linha de base pode ser usada para avaliar a "força" da emenda em comparação com outras emendas semelhantes. Para implantação em emendas existentes, uma linha de base é estabelecida para determinar a condição dessa emenda não apenas "como está", mas também para avaliação e previsão.[0054] The baseline signal can be introduced for splicing from standard waveform generating electronics, or the existing voltage/current signal can be used, to establish a starting point for evaluation and prediction. In the case of a new amendment, the baseline can be used to evaluate the "strength" of the amendment compared to other similar amendments. For implementation on existing splices, a baseline is established to determine the condition of that splice not just "as is" but also for assessment and prediction.

[0055] Um sinal de linha de base puro terá um ponto de cruzamento zero que é quase vertical, ou em graus zero quando avaliado usando o componente de algoritmo correspondente que produziria um resultado não aditivo. O seno (0), quando usado como um fator de multiplicação, cancelaria os outros componentes do algoritmo associados ao período e à amplitude.[0055] A pure baseline signal will have a zero crossing point that is nearly vertical, or at zero degrees when evaluated using the corresponding algorithm component that would produce a non-additive result. Sine (0), when used as a multiplication factor, would cancel out the other components of the algorithm associated with period and amplitude.

[0056] Um exemplo de tal algoritmo é: seno (ponto de cruzamento zero) x mudança de período/período original x mudança de amplitude/amplitude original x fator de emenda, que produziria um resultado líquido zero. O fator de emenda é definido por materiais (aço, alumínio ou combinação), técnica de crimpagem (manual vs automático) e dimensão da emenda (comprimento e diâmetro). Um fator de emenda perfeito seria 1, embora uma emenda "boa" típica apresente um fator próximo a 1,25 devido a discrepâncias comuns no material, no estilo de crimpagem e nas dimensões.[0056] An example of such an algorithm is: sine (zero crossing point) x original period/period change x original amplitude/amplitude change x splicing factor, which would produce a net zero result. The splice factor is defined by materials (steel, aluminum or combination), crimping technique (manual vs automatic) and splice dimension (length and diameter). A perfect splice factor would be 1, although a typical "good" splice will have a factor closer to 1.25 due to common discrepancies in material, crimp style, and dimensions.

[0057] Uma ligeira mudança no ângulo do ponto de cruzamento do ponto zero crítico produziria uma pequena variação da emenda pura e produziria um pequeno resultado positivo que inicia a curva da taxa de decaimento. Os componentes do algoritmo de período e amplitude influenciam a curva de decaimento de saída do algoritmo, monitorando os elementos de carga complexos da emenda (componentes capacitivos e indutivos). Os fatores de emenda são caracterizados pela emenda específica sob avaliação e são influenciados pelos materiais, técnicas de crimpagem e características dimensionais.[0057] A slight change in the angle of the critical zero point crossing point would produce a small variation of the pure splicing and would produce a small positive result that initiates the decay rate curve. The period and amplitude algorithm components influence the algorithm output decay curve by monitoring the splice's complex load elements (capacitive and inductive components). Splice factors are characterized by the specific splice under evaluation and are influenced by materials, crimping techniques, and dimensional characteristics.

[0058] Plotando esses resultados do algoritmo ao longo do tempo, produz uma curva de taxa de decaimento não linear para um tipo específico de emenda, vide figura 9, por exemplo. O eixo x na curva de taxa de decaimento da figura 9 representa o tempo e a porcentagem de vida útil restante (PULR) e o tempo até a falha (TTF). Uma vez que a curva da linha de base e a taxa de decaimento associada são conhecidas, todas as outras podem ser avaliadas em relação à curva para análise preditiva em emendas novas e existentes.[0058] Plotting these algorithm results over time produces a non-linear decay rate curve for a specific type of splice, see figure 9, for example. The x-axis in the decay rate curve in Figure 9 represents the time and percentage of useful life remaining (PULR) and time to failure (TTF). Once the baseline curve and associated decay rate are known, all others can be evaluated against the curve for predictive analysis on new and existing splices.

[0059] Variações do algoritmo são possíveis para qualquer potencial de emenda e componente de conexão elétrica.[0059] Algorithm variations are possible for any splice potential and electrical connection component.

[0060] Como tal, foi descrita uma invenção em termos de modalidades preferidas da mesma, que preenche todos e cada um dos objetivos da presente invenção, como estabelecido acima e fornece um método e aparelho novos e melhorados para prever o ciclo de vida de uma emenda em uma linha de transmissão.[0060] As such, an invention has been described in terms of preferred embodiments thereof, which fulfills each and every one of the objectives of the present invention as set forth above and provides a new and improved method and apparatus for predicting the life cycle of a splice in a transmission line.

[0061] Evidentemente, várias mudanças, modificações e alterações dos ensinamentos da presente invenção podem ser contempladas pelos versados na técnica sem se afastarem do espírito e do seu âmbito pretendido. Pretende-se que a presente invenção seja apenas limitada pelos termos da reivindicação anexa.[0061] Of course, various changes, modifications and alterations to the teachings of the present invention can be contemplated by those skilled in the art without departing from the spirit and its intended scope. The present invention is intended to be limited only by the terms of the appended claim.

Claims (3)

1. Método para predição de um ciclo de vida de uma emenda (3) em uma linha de transmissão (1), caracterizado pelo fato de que compreende: a) estabelecer uma linha de base ao longo do tempo para uma emenda (3) com base em deslocamentos angulares em uma curva de sinal para a emenda (3) em uma vizinhança de um ponto de cruzamento zero da curva de sinal usando uma curva senoidal e uma primeira razão de amplitude em um tempo de monitoramento e uma amplitude em um tempo de início e uma razão de mudança de período com base em um período no tempo de monitoramento e o período no tempo de início; b) monitorar repetidamente uma emenda (3) em serviço em funcionamento ao longo de um período de tempo na vizinhança do ponto de cruzamento zero para um sinal da emenda (3) em serviço usando os deslocamentos angulares usados na etapa (a) para o sinal da emenda (3) em serviço; e c) comparar a linha de base da etapa (a) com a informação da etapa (b) para determinar uma degradação para a emenda (3) em serviço em funcionamento e uma curva de taxa de decaimento, a curva de taxa de decaimento fornecendo uma indicação de uma porcentagem de vida útil restante e do tempo para falha para a emenda (3) em serviço em funcionamento, a curva de taxa de decaimento fornecendo um guia para monitorar outras emendas para a vida útil e tempo para a falha.1. Method for predicting a life cycle of a splice (3) in a transmission line (1), characterized by the fact that it comprises: a) establishing a baseline over time for a splice (3) with based on angular displacements in a signal curve for splice (3) in a neighborhood of a zero crossing point of the signal curve using a sinusoidal curve and a first ratio of amplitude at a monitoring time and an amplitude at a monitoring time start and a period change ratio based on a monitoring time period and the start time period; b) repeatedly monitoring an in-service splice (3) in service over a period of time in the vicinity of the zero crossing point for a signal from the in-service splice (3) using the angular displacements used in step (a) for the signal of amendment (3) in service; and c) comparing the baseline from step (a) with the information from step (b) to determine a degradation for splice (3) in operating service and a decay rate curve, the decay rate curve providing a indication of a percentage of remaining service life and time to failure for splice (3) in operating service, the decay rate curve providing a guide to monitor other splices for service life and time to failure. 2. Aparelho adaptado para a prática do método definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: a) sondas (103) para determinar o potencial instantâneo de tensão através da emenda (3); b) um dispositivo de detecção de corrente (105) para determinar a saída de corrente instantânea com base na emenda (3), c) uma plataforma não condutora (308) para suportar um dispositivo associado (306), o dispositivo associado (306) coletando e analisando dados da emenda (3) em serviço em funcionamento sendo monitorada; e d) meios para estabelecer a linha de base, monitorar repetidamente a emenda (3) em serviço em funcionamento ao longo de um período de tempo, e comparar a linha de base da etapa (a) com a informação da etapa (b) para determinar uma degradação para a emenda (3) em serviço em funcionamento e a curva de taxa de decaimento.2. Apparatus adapted to practice the method defined in claim 1, characterized by the fact that it comprises: a) probes (103) for determining the instantaneous voltage potential across the splice (3); b) a current sensing device (105) for determining the instantaneous current output based on the splice (3), c) a non-conductive platform (308) for supporting an associated device (306), the associated device (306) collecting and analyzing splice data (3) in operation in operation being monitored; and d) means for establishing the baseline, repeatedly monitoring the in-service splice (3) in operation over a period of time, and comparing the baseline from step (a) with the information from step (b) to determine a degradation for splice (3) in operating service and the decay rate curve. 3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende um par de grampos (303), os grampos (303) configurados para se fixarem a uma porção da linha de transmissão (1) em ambos os lados da emenda (3), os grampos (303) suportando a plataforma não condutora (308).3. Apparatus according to claim 2, characterized in that it comprises a pair of clips (303), the clips (303) configured to attach to a portion of the transmission line (1) on both sides of the splice (3), the clamps (303) supporting the non-conductive platform (308).
BR112019007857-6A 2016-10-19 2017-10-18 METHOD AND APPARATUS FOR PREDICTING THE LIFE CYCLE OF A SPLICE BR112019007857B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/297,460 US9964583B2 (en) 2013-02-22 2016-10-19 Method and apparatus for predicting life cycle of a splice
US15/297,460 2016-10-19
PCT/US2017/057141 WO2018075617A1 (en) 2016-10-19 2017-10-18 Method and apparatus for predicting life cycle of a splice

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112019007857A2 BR112019007857A2 (en) 2019-07-02
BR112019007857B1 true BR112019007857B1 (en) 2023-07-25

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3040716C (en) Method and apparatus for predicting life cycle of a splice
EP2641099B1 (en) Cable fatigue monitor and method thereof
Gutten et al. Maintenance diagnostics of transformers considering the influence of short-circuit currents during operation
US9964583B2 (en) Method and apparatus for predicting life cycle of a splice
CN108169638A (en) A kind of method of live detection shelf depreciation defect type judgement
US8446154B2 (en) Methods and systems for quantifying degradation of wiring insulation
JP5539762B2 (en) Lightning arrester failure determination method
JP2010048723A (en) Reinforcing bar corrosion inspection method and reinforcing bar corrosion inspection apparatus
US20140239972A1 (en) Method and apparatus for monitoring condition of a splice
JP2011253885A (en) Transformer health diagnosis method, health diagnosis device and health diagnosis program
BR112019007857B1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR PREDICTING THE LIFE CYCLE OF A SPLICE
JP2012013647A (en) Battery inspection method and battery inspection apparatus
CN111965497A (en) High-voltage cable early defect joint diagnosis method
Kuwalek et al. The effect of the phenomenon of “Spectrum Leakage” on the measurement of power quality parameters
Tsujimoto et al. Development of on-site diagnostic method for XLPE cable by harmonics in AC loss current
RU2642137C2 (en) Method of identification of source of ground currents
Sottile et al. Techniques for improved predictive maintenance testing of industrial power systems
Jahromi et al. Comparison of Different Voltage Waveforms for Partial Discharge Measurement in Medium Voltage Cables and Accessories
CN111289847A (en) Seawater pipeline insulation state online detection method
KR101202078B1 (en) Monitoring method for the defect of conducting, structural material using switching DCPD
Sumereder A comparison of partial discharge detection with 50 Hz and 0, 1 Hz at XLPE Cables
RU2515360C2 (en) Method for testing of contact joint state in electric circuits
Tao et al. Identification of Defects in Ultrasonic Inspection of Overhead Distribution Lines Based on Bayesian Classification Algorithm
de Oliveira et al. The proposal of a new aggregation time interval for calculating the voltage unbalance factor
BR102020025147A2 (en) Methodology for determining the real stress-strain curve in uniaxial tensile test using potential drop in alternating current