NL2007986A

NL2007986A - METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING A POWER STRUCTURE INDICATED AT LEAST ONE UNDERGROUND PIPE PIPE, METHOD FOR REDUCING THE EFFECTS OF THE INDICATED FLOW, COMPUTER PROGRAM AND INFORMATION BEARER.

Info

Publication number: NL2007986A
Application number: NL2007986A
Authority: NL
Inventors: Aard Jochems
Original assignee: Roos & Bijl B V
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-06-18
Also published as: NL2007986C2

Description

Werkwijze en systeem voor het bepalen van een in ten minste één ondergrondse buisleiding geïnduceerde stroomsterkte, werkwijze voor het reduceren van de gevolgen van de geïnduceerde stroom, computerprogramma en informatiedrager.Method and system for determining a current intensity induced in at least one underground pipeline, method for reducing the effects of the current induced, computer program and information carrier.

De werkwijze heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen van een in ten minste één ondergrondse buisleiding geïnduceerde stroomsterkte.The method relates to a method for determining a current intensity induced in at least one underground pipeline.

Ondergrondse buisleidingen, zoals waterleidingen of gasleidingen, worden beïnvloed door het wisselende magnetische veld van een nabije hoogspanningsverbinding, zoals een bovengrondse hoogspanningslijn of een ondergrondse hoogspanningskabel. Dergelijke buisleidingen omvatten over het algemeen een elektrisch geleidend materiaal, zoals staal. Door het wisselende magneetveld van hoogspanningsverbindingen wordt een wisselspanning geïnduceerd in de ondergrondse buisleiding, welke wisselspanning een wisselstroom door de buisleiding veroorzaakt, de geïnduceerde stroom.Underground pipelines, such as water pipelines or gas pipelines, are influenced by the alternating magnetic field of a nearby high-voltage connection, such as an above-ground high-voltage line or an underground high-voltage cable. Such pipelines generally comprise an electrically conductive material, such as steel. Due to the alternating magnetic field of high-voltage connections, an alternating voltage is induced in the underground pipeline, which alternating voltage causes an alternating current through the pipeline, the induced current.

Dergelijke magnetische beïnvloeding is een groeiend probleem, aangezien het aantal buisleidingen in de ondergrond blijft toenemen evenals het aantal hoogspanningsverbindingen. Deze magnetische beïnvloeding is met name problematisch omdat een buisleiding onder spanning een veiligheidsrisico vormt voor mensen, bijvoorbeeld tijdens onderhoudswerkzaamheden. Daarnaast kan een geïnduceerde spanning op de buisleiding corrosie van de buisleiding negatief beïnvloeden, wat wel bekend staat als wisselstroomcorrosie.Such magnetic influence is a growing problem, since the number of pipelines in the subsurface continues to increase, as does the number of high-voltage connections. This magnetic influence is particularly problematic because a live pipeline is a safety risk for people, for example during maintenance work. In addition, an induced voltage on the pipeline can negatively influence corrosion of the pipeline, which is known as AC corrosion.

Leidingeigenaren zoals gasleidingbedrijven eisen dat aan de hand van zogenaamde beïnvloedingsberekeningen duidelijk wordt gemaakt wat de invloed van hoogspanningsverbindingen op nabije buisleidingen is. Met name dient de geïnduceerde wisselspanning over de buis gekwantificeerd te worden. Op basis van deze berekeningen kunnen er indien nodig compenserende maatregelen worden getroffen.Pipeline owners such as gas pipeline companies demand that it be made clear on the basis of so-called influence calculations what the influence of high-voltage connections is on nearby pipelines. In particular, the induced alternating voltage must be quantified over the tube. On the basis of these calculations, compensatory measures can be taken if necessary.

Bijvoorbeeld omvat dit het aanleggen van wisselstroomdrainages, die een schakeling bevatten met diodes zodanig dat de wisselspanningscomponent van de spanning over de buisleiding wordt doorgelaten, maar de gelijkspanning gehandhaafd blijft voor kathodische bescherming. Alternatief of aanvullend wordt de afstand tussen de buisleiding en de hoogspanningsverbinding vergroot, worden op bepaalde intervallen isolatiedelen geplaatst in de buisleiding, wordt de buisleiding magnetisch afgeschermd, wordt het magnetisch veld bij de bron verkleind of wordt gebruik gemaakt van zogenaamde "gradient control wires".For example, this includes applying alternating current drains, which include a circuit with diodes such that the alternating voltage component of the voltage across the pipeline is passed, but the direct voltage is maintained for cathodic protection. Alternatively or additionally, the distance between the pipeline and the high-voltage connection is increased, insulation sections are placed in the pipeline at specific intervals, the pipeline is magnetically shielded, the magnetic field at the source is reduced or so-called "gradient control wires" are used.

Voor het uitvoeren van beïnvloedingsberekeningen wordt veelal gebruik gemaakt van computermodellen. In deze modellen wordt echter vaak onvoldoende rekening gehouden met de geometrische configuratie van de buisleidingen en hoogspanningsverbindingen. Bovendien kan de berekening die wordt uitgevoerd met het computermodel berusten op verkeerde aannames, waardoor de uitkomst niet overeenstemt met de praktijksituatie. Het verifiëren van de berekeningen is echter lastig, aangezien de buisleidingen zich ondergronds bevinden en derhalve moeilijk toegankelijk zijn. Indien een grote inductiespanning over de buisleiding staat, vormt het uitvoeren van een meting door contactpunten aan te sluiten op de buisleiding bovendien een veiligheidsrisico.Computer models are often used to perform influence calculations. In these models, however, the geometric configuration of the pipelines and high-voltage connections is often not sufficiently taken into account. Moreover, the calculation performed with the computer model may be based on incorrect assumptions, so that the outcome does not correspond to the practical situation. However, verifying the calculations is difficult since the pipelines are underground and therefore difficult to access. If a large induction voltage is present across the pipeline, the performance of a measurement by connecting contact points to the pipeline also constitutes a safety risk.

Een doel van de uitvinding is om bovenstaande problemen te verminderen en een werkwijze te verschaffen voor het bepalen van een in ten minste één ondergrondse buisleiding geïnduceerde stroomsterkte, welke door één of meer nabijgelegen hoogspanningsverbindingen in de buisleiding geïnduceerd wordt, op basis van metingen zonder dat hierbij contact met de buis vereist is.An object of the invention is to alleviate the above problems and to provide a method for determining a current intensity induced in at least one underground pipeline, which current is induced by one or more nearby high-voltage connections in the pipeline, on the basis of measurements without thereby contact with the tube is required.

Dit doel wordt bereikt met de werkwijze volgens de uitvinding voor het bepalen van een in ten minste één ondergrondse buisleiding geïnduceerde stroomsterkte, de werkwijze omvattende de stappen van: a. het bovengronds meten van de magnetische veldsterkte op ten minste één meetpositie in een gebied nabij de ten minste ene ondergrondse buisleiding; b. het bepalen van de afstand van de ten minste ene meetpositie tot de as van de ten minste ene ondergrondse buisleiding; c. het uitvoeren van een regressieanalyse op basis van de gemeten magnetische veldsterkte en corresponderende meetpositie-afstand om een met de meting overeenstemmende stroomsterkte te bepalen, met als regressiefunctie een vergelijking voor de magnetische veldsterkte als functie van de afstand tot de as van de ten minste ene ondergrondse buisleiding en de stroomsterkte door de ten minste ene ondergrondse buisleiding.This object is achieved with the method according to the invention for determining a current intensity induced in at least one underground pipeline, the method comprising the steps of: a. Measuring the magnetic field strength above ground at at least one measuring position in an area near the at least one underground pipeline; b. determining the distance from the at least one measuring position to the axis of the at least one underground pipeline; c. performing a regression analysis based on the measured magnetic field strength and corresponding measuring position distance to determine a current intensity corresponding to the measurement, the regression function being a comparison of the magnetic field strength as a function of the distance to the axis of the at least one underground pipeline and the current through the at least one underground pipeline.

Onder "het bepalen van een in ten minste één ondergrondse buisleiding geïnduceerde stroomsterkte" moet ook het bepalen van de geïnduceerde stroomsterkte in een deel van de ten minste ene buisleiding worden verstaan."Determining a current intensity induced in at least one underground pipeline" should also be understood to mean determining the current intensity induced in a part of the at least one pipeline.

Onder magnetische veldsterkte wordt verstaan de grootte van de magnetische fluxdichtheid in een bepaalde richting.Magnetic field strength is understood to mean the magnitude of the magnetic flux density in a certain direction.

Door het bovengronds meten van de magnetische veldsterkte wordt voorkomen dat tijdens de meting contact gemaakt wordt met de buisleiding. Bovendien wordt door de combinatie van een berekening in de vorm van de regressieanalyse en een meting een stroomsterkte bepaald die daadwerkelijk correspondeert met de praktische situatie.Measuring the magnetic field strength above ground prevents contact with the pipeline during the measurement. Moreover, the combination of a calculation in the form of the regression analysis and a measurement determines a current intensity that actually corresponds to the practical situation.

Het gebied nabij de ondergrondse buisleiding zal in de praktijk begrensd zijn door de gevoeligheid van de meetapparatuur. Slechts binnen een bepaalde zone zal namelijk de magnetische veldsterkte ten gevolge van de buisleiding meetbaar zijn. Bij voorkeur wordt in een gebied gemeten dat zich direct boven de as van de buisleiding bevindt. Bijvoorbeeld strekt dit gebied zich uit tot 1-10 meter aan weerszijden van de buisas, met meer voorkeur 1-5 meter en met meeste voorkeur ongeveer 5 meter.The area near the underground pipeline will in practice be limited by the sensitivity of the measuring equipment. Namely, only within a certain zone will the magnetic field strength as a result of the pipeline be measurable. Measurement is preferably carried out in an area immediately above the axis of the pipeline. For example, this area extends to 1-10 meters on either side of the tube axis, more preferably 1-5 meters and most preferably about 5 meters.

Pieken in het voltage op de buisleiding zijn onder andere te verwachten bij de volgende punten: - op een knooppunt van een eerste sectie van de buisleiding parallel aan de hoogspanningsverbinding en een tweede sectie van de buisleiding niet-parallel aan de hoogspanningsverbinding; - op een knooppunt van twee buissecties met verschillende afstanden tot de hoogspanningsverbinding; - naast een fasetranspositie in de hoogspanningsverbinding; - op een knooppunt tussen twee buissecties met verschillende elektrische eigenschappen, zoals een materiaal- of diameterovergang; en - op een isolatiepunt.Peaks in the voltage on the pipeline can be expected among other things at the following points: - at a node of a first section of the pipeline parallel to the high-voltage connection and a second section of the pipeline non-parallel to the high-voltage connection; - at a junction of two tube sections with different distances from the high-voltage connection; - in addition to a phase transposition in the high-voltage connection; - at a junction between two pipe sections with different electrical properties, such as a material or diameter transition; and - at an isolation point.

Onder het tweede knooppunt uit bovengenoemde lijst valt bijvoorbeeld de situatie waarin een hoogspanningsverbinding een eerste deel heeft dat parallel is aan de buis, een daarop aansluitend tweede deel dat niet-parallel is aan de buis en een derde deel, dat aansluit op het tweede deel, dat wederom parallel is aan de buis. Het derde deel bevindt zich dan op een andere afstand van de buis dan het eerste deel. Bijvoorbeeld loopt het tweede deel van de hoogspanningsverbinding loodrecht aan de buis.The second node from the above list includes, for example, the situation in which a high-voltage connection has a first part that is parallel to the tube, a second part connecting thereto that is non-parallel to the tube and a third part that connects to the second part, which is again parallel to the tube. The third part is then at a different distance from the tube than the first part. For example, the second part of the high-voltage connection runs perpendicular to the tube.

De minima en maxima van de stroom door de buisleiding liggen tussen deze pieken in de spanning. Derhalve is het interessant nabij deze plekken het magneetveld te meten en op basis daarvan de stroom door de buis te berekenen.The minima and maxima of the current through the pipeline lie between these peaks in the voltage. It is therefore interesting to measure the magnetic field near these locations and to calculate the current through the tube on the basis thereof.

Daarnaast is in het bijzonder de grootte van de inductiestroom nabij wisselstroomdrainages interessant. Aan weerszijden van een dergelijke wisselstroomdrainage is een abrupte sprong in de geïnduceerde stroom te verwachten. Door het bepalen van de stroomsterkte nabij een wisselstroomdrainage met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding kan zo de werking van de wisselstroomdrainage worden gecontroleerd.In addition, the magnitude of the induction current near alternating current drains is particularly interesting. An abrupt leap in the induced current can be expected on either side of such an alternating current drainage. By determining the current intensity near an alternating current drain using the method according to the invention, the operation of the alternating current drain can thus be checked.

Bovendien is de grootte van de inductiestroom nabij een isolatiedeel tussen twee buisleidingdelen bijzonder interessant. Een dergelijk isolatiedeel is aangebracht om de twee buisleidingdelen elektrisch te scheiden, waardoor er dus in principe geen stroom loopt. Met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding kan de correcte werking van een isolatiedeel worden gecontroleerd.Moreover, the magnitude of the induction current near an insulation part between two pipeline parts is particularly interesting. Such an insulating part is arranged to electrically separate the two pipeline parts, so that in principle no current flows. With the aid of the method according to the invention, the correct operation of an insulation part can be checked.

Opgemerkt wordt dat de spanning en de stroomsterkte kan verschillen voor verschillende posities over de lengte van de buisleiding. Dit is bijvoorbeeld het geval wanneer een buisleiding niet parallel loopt aan een hoogspanningsverbinding. In een dergelijk geval wordt volgens de uitvinding bij voorkeur een stroomsterkteprofiel bepaald, door voor verschillende posities in de lengterichting van de buisleiding de stroomsterkte te bepalen. Bijvoorbeeld wordt hierbij voor elke positie in de lengterichting een aantal metingen uitgevoerd op verschillende hoogtes en/of met verschillende zijdelingse afstand tot de buisleiding.It is noted that the voltage and the current intensity may differ for different positions along the length of the pipeline. This is the case, for example, when a pipeline is not running parallel to a high-voltage connection. In such a case, according to the invention, a current intensity profile is preferably determined by determining the current intensity for different positions in the longitudinal direction of the pipeline. For example, for each position in the longitudinal direction, a number of measurements are carried out at different heights and / or with different lateral distance to the pipeline.

Opgemerkt wordt dat de gemeten magnetische veldsterkte de som is van het magneetveld ten gevolge van de hoogspanningsverbinding en het magneetveld ten gevolge van de buisleiding. De stroom door de hoogspanningsverbinding zal in het algemeen bekend zijn en daardoor ook het magneetveld ten gevolge van de hoogspanningsverbinding. Voor het bepalen van de stroomsterkte in de buisleiding zal de regressieanalyse derhalve worden uitgevoerd op de gemeten magnetische veldsterkte minus de bekende magnetische veldsterkte van de hoogspanningsverbinding. Met andere woorden, bij voorkeur omvat de werkwijze volgens de uitvinding de stap van het bepalen van de magnetische veldsterkte ten gevolge van de stroom door de buisleiding door het verschil te berekenen tussen de gemeten magnetische veldsterkte en de bekende magnetische veldsterkte ten gevolge van de stroom door de hoogspanningsverbinding. Het bepalen van voornoemd verschil is met name van belang in de situatie dat een hoogspanningsverbinding zich nabij de buisleiding bevindt.It is noted that the measured magnetic field strength is the sum of the magnetic field due to the high voltage connection and the magnetic field due to the pipeline. The current through the high-voltage connection will generally be known and therefore also the magnetic field as a result of the high-voltage connection. To determine the current strength in the pipeline, the regression analysis will therefore be performed on the measured magnetic field strength minus the known magnetic field strength of the high-voltage connection. In other words, the method according to the invention preferably comprises the step of determining the magnetic field strength due to the current through the pipeline by calculating the difference between the measured magnetic field strength and the known magnetic field strength due to the current through the high voltage connection. Determining the aforementioned difference is particularly important in the situation that a high-voltage connection is located near the pipeline.

De grootte van het magneetveld ten gevolge van de hoogspanningsverbinding neemt af met de afstand tot de verbinding. Bijvoorbeeld kan de bijdrage van de hoogspanningverbinding bij een bepaalde afstand tot het meetpunt verwaarloosd worden.The magnitude of the magnetic field due to the high-voltage connection decreases with the distance to the connection. For example, the contribution of the high voltage connection at a certain distance to the measuring point can be neglected.

Aangezien het magneetveld een vectoriële grootheid is, dat wil zeggen, het magneetveld heeft een grootte en een richting, zal de magneetveldsterkte die wordt gemeten in een bepaalde richting verschillen van de magneetveldsterkte die wordt gemeten in een andere richting. Volgens de uitvinding is het tevens mogelijk om de magneetveldsterkte te meten in een richting waarin de bijdrage van de hoogspanningsverbinding te verwaarlozen is. In dat geval hoeft geen verschil berekend te worden.Since the magnetic field is a vectorial quantity, that is, the magnetic field has a magnitude and a direction, the magnetic field strength that is measured in one direction will be different from the magnetic field strength that is measured in a different direction. According to the invention, it is also possible to measure the magnetic field strength in a direction in which the contribution of the high-voltage connection is negligible. In that case, no difference needs to be calculated.

Onder het bepalen van de afstand tot de buisleiding wordt het bepalen van de kortste afstand, ook wel loodrechte afstand, verstaan.Determining the distance to the pipeline is to determine the shortest distance, also known as perpendicular distance.

Het bepalen van de afstand van de meetpositie tot de as van de buisleiding kan bijvoorbeeld het uitvoeren van een GPS-positiebepaling omvatten. Bijvoorbeeld worden de coördinaten van de meetpositie in het horizontale vlak boven de buisleiding bepaald aan de hand van GPS en wordt de loodrechte afstand van de meetpositie tot de ondergrond bepaald. Aan de hand van de bekende positie van de buisleiding, zowel in het horizontale vlak als diepteligging, kan dan de afstand van de meetposities tot de buisas worden berekend. In het algemeen is de positie van de buisleiding tot op enkele centimeters nauwkeurig bekend uit gegevens van de leidingbeheerder.Determining the distance from the measuring position to the axis of the pipeline can, for example, comprise performing a GPS position determination. For example, the coordinates of the measurement position in the horizontal plane above the pipeline are determined on the basis of GPS and the perpendicular distance from the measurement position to the substrate is determined. On the basis of the known position of the pipeline, both in the horizontal plane and depth, the distance from the measuring positions to the tube axis can then be calculated. In general, the position of the pipeline is known to the nearest centimeters from data from the pipe manager.

Het bepalen van de genoemde afstand kan ook deels worden uitgevoerd in de regressieanalyse, door de vergelijking aan te passen zodanig dat deze als invoer de stroomsterkte in de buis en de coördinaten van de meetpositie ten opzichte van de buisas heeft en als uitvoer het magnetische veld op de gegeven coördinaat.The determination of the said distance can also be partly carried out in the regression analysis, by adapting the equation so that it has as input the current in the tube and the coordinates of the measuring position with respect to the tube axis and as output the magnetic field on the given coordinate.

Bijvoorbeeld wordt de afstand van de meetpositie tot de buisas in de normaalrichting, dat wil zeggen de verticale richting, en de afstand van de meetpositie tot de buisas in de dwarsrichting, dat wil zeggen de horizontale richting dwars op de buisas, gemeten. Op basis hiervan wordt de loodrechte afstand tussen de ten minste ene meetpositie en de as van de buisleiding bepaald.For example, the distance from the measuring position to the tube axis in the normal direction, i.e., the vertical direction, and the distance from the measurement position to the tube axis in the transverse direction, i.e., the horizontal direction transversely of the tube axis, is measured. Based on this, the perpendicular distance between the at least one measuring position and the axis of the pipeline is determined.

Het uitvoeren van regressieanalyse staat ook wel bekend onder de naam "fitten". Het betreft een wiskundige optimalisatietechniek om de onbekende parameters van een functie, de regressiefunctie, te bepalen aan de hand van meetgegevens. Bijvoorbeeld wordt gezocht naar de waarden van de parameters waarbij de som van de kwadraten van het verschil tussen de functie en de meetwaarden minimaal is. Deze laatste methode staat bekend als de kleinste kwadraten aanpassing.Performing regression analysis is also known as "fitting". It is a mathematical optimization technique to determine the unknown parameters of a function, the regression function, on the basis of measurement data. For example, a search is made for the values of the parameters where the sum of the squares of the difference between the function and the measured values is minimal. The latter method is known as the least squares adjustment.

Een voordeel van het toepassen van een regressieanalyse is dat er gebruik kan worden gemaakt van een fysische vergelijking waarvoor geen inverse bestaat of waarbij de berekening van de inverse relatief complex is.An advantage of applying a regression analysis is that it is possible to use a physical equation for which there is no inverse or where the calculation of the inverse is relatively complex.

Bij voorkeur wordt meer dan één meting uitgevoerd om zo de betrouwbaarheid van de regressieanalyse te vergroten. Bij voorkeur worden 5 of meer metingen uitgevoerd, met meer voorkeur meer dan 10 en met meeste voorkeur meer dan 20. De metingen worden bij voorkeur uitgevoerd op een loodrechte afstand van minder dan 50 meter tot de één of meer buisleidingen.More than one measurement is preferably carried out in order to increase the reliability of the regression analysis. Preferably, 5 or more measurements are taken, more preferably more than 10 and most preferably more than 20. The measurements are preferably performed at a perpendicular distance of less than 50 meters to the one or more pipelines.

Bij voorkeur omvat het uitvoeren van de regressieanalyse tevens het berekenen van een maat voor de betrouwbaarheid van de gevonden stroomsterkte, bijvoorbeeld de variantie of standaarddeviatie.Preferably, performing the regression analysis also comprises calculating a measure of the reliability of the current intensity found, for example, the variance or standard deviation.

Bij voorkeur omvat de werkwijze volgens de uitvinding het berekenen van de grootte van de wisselspanning in de buisleiding op basis van de bepaalde stroomsterkte. In het algemeen zal de wisselspanning namelijk de grootheid zijn waarin leidingeigenaren zijn geïnteresseerd. Bijvoorbeeld wordt de grootte van de wisselspanning berekend op basis van buisleidingeigenschappen, zoals buisdiameter, buisdikte, weerstand van het materiaal van de buis en eventuele isolatie.The method according to the invention preferably comprises calculating the magnitude of the alternating voltage in the pipeline on the basis of the determined current intensity. In general, the alternating voltage will be the quantity in which pipe owners are interested. For example, the magnitude of the alternating voltage is calculated on the basis of pipeline properties, such as pipe diameter, pipe thickness, resistance of the material of the pipe and any insulation.

Ten slotte wordt nog opgemerkt dat de stroomsterkte die wordt bepaald met de werkwijze volgens de uitvinding in het algemeen de zogenaamde effectieve stroomsterkte is. Voor een sinusvormige wisselstroom is de effectieve stroomsterkte 1/V2 maal de amplitude van de wisselstroom. In de werkwijze volgens de uitvinding wordt hier op gepaste wijze rekening mee gehouden. Voorts is de situatie denkbaar dat naast een wisselstroom ten gevolge van inductie er een gelijkstroom over de buisleiding staat, bijvoorbeeld door een aangelegde spanning voor kathodische bescherming. In dat geval kan hier in de werkwijze volgens de uitvinding rekening mee gehouden te worden, door het verschil te berekenen tussen de bepaalde stroomsterkte en de kathodische gelijkstroom.Finally, it is noted that the current intensity determined with the method according to the invention is generally the so-called effective current strength. For a sinusoidal alternating current, the effective current strength is 1 / V2 times the amplitude of the alternating current. This is appropriately taken into account in the method according to the invention. Furthermore, the situation is conceivable that, in addition to an alternating current due to induction, there is a direct current across the pipeline, for example due to an applied voltage for cathodic protection. In that case, this can be taken into account in the method according to the invention, by calculating the difference between the determined current intensity and the cathodic direct current.

In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de stap a) van de werkwijze volgens de uitvinding het bovengronds meten van de magnetische veldsterkte op ten minste één meetpositie in een gebied nabij ten minste twee ondergrondse buisleidingen en omvat de stap c) het uitvoeren van de regressieanalyse met als regressiefunctie een vergelijking voor de magnetische veldsterkte als functie van de afstanden tot de assen van de ten minste twee ondergrondse buisleidingen en de stroomsterkte door elk van de buisleidingen, om de stroomsterkte in de ten minste twee buisleidingen te bepalen.In a preferred embodiment, the step a) of the method according to the invention comprises above-ground measurement of the magnetic field strength at at least one measuring position in an area near at least two underground pipelines and the step c) comprises performing the regression analysis with a regression function as a regression function. comparison for the magnetic field strength as a function of the distances to the axes of the at least two underground pipelines and the current through each of the pipelines, to determine the current strength in the at least two pipelines.

De uitvinding is toepasbaar om de stroomsterkte in meer dan één buisleiding te bepalen. Hierbij wordt als regressiefunctie een vergelijking gebruikt voor de magnetische veldsterkte als functie van de afstand tot elk van de buisleidingen.The invention is applicable to determine the current intensity in more than one pipeline. Here, a comparison is used as the regression function for the magnetic field strength as a function of the distance to each of the pipelines.

Wanneer er voldoende afstand is tussen ondergrondse buisleidingen kan worden volstaan met een bepaling van de stroomsterkte per buis. Wanneer buisleidingen dichter bij elkaar zijn geplaatst, kunnen er meetposities ontstaan waarin meerdere buisleidingen bijdragen aan het totale magneetveld. In dat geval komt de gemeten veldsterkte overeen met de som van de magnetische veldsterktes van de individuele buisleidingen. Door hiermee rekening te houden in de regressiefunctie, wordt de stroomsterkte in de buisleiding accuraat bepaald.If there is sufficient distance between underground pipelines, a determination of the current strength per tube will suffice. When pipelines are placed closer to each other, measurement positions may arise in which several pipelines contribute to the total magnetic field. In that case, the measured field strength corresponds to the sum of the magnetic field strengths of the individual pipelines. By taking this into account in the regression function, the current in the pipeline is accurately determined.

In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat stap c) het uitvoeren van de regressieanalyse met als regressiefunctie een vergelijking op basis van de wet van Biot-Savart.In a preferred embodiment according to the invention, step c) comprises performing the regression analysis with a comparison based on the Biot-Savart's law as regression function.

De wet van Biot-Savart beschrijft de relatie tussen het magnetisch veld een de stroom die het magnetische veld opwekt. Deze wet is van toepassing op een statische stroom, dat wil zeggen een stroom die niet verandert in de tijd en waarbij geen ladingsopbouw optreedt.Biot-Savart's law describes the relationship between the magnetic field and the current that generates the magnetic field. This law applies to a static current, that is to say a current that does not change over time and where no charge build-up occurs.

De wet van Biot-Savart wordt gegeven door f uQ Idl X fBiot-Savart's law is given by f uQ Idl X f

B = -—dBB = -dB

J 4π rz met B het magnetisch veld; μο de permeabiliteit van het vacuüm; dl een vector, waarvan de grootte de lengte van een differentiële stroomelement representeert en de richting overeenkomt met de richting van de stroom; I de grootte van de stroom in het stroomelement; f de eenheidsvector die wijst van het stroomelement naar de plek waar het magnetische veld berekend wordt; en r de afstand van het stroomelement tot de plek waar het magnetische veld berekend wordt.J 4π rz with B the magnetic field; μο the permeability of the vacuum; d1 a vector whose magnitude represents the length of a differential flow element and the direction corresponds to the direction of the flow; The magnitude of the current in the current element; f is the unit vector pointing from the current element to the location where the magnetic field is calculated; and r is the distance from the current element to the location where the magnetic field is calculated.

Verrassenderwijs is gebleken dat ondanks dat de stroom in buisleidingen niet constant in de tijd is, de toepassingen van een regressiefunctie op basis van de wet van Biot-Savart accurate resultaten oplevert.Surprisingly, it has been found that despite the current in pipelines not being constant over time, the application of a regression function based on Biot-Savart's law produces accurate results.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de vergelijking gegeven door: μ0 21 B = ——In a further preferred embodiment, the comparison is given by: μ0 21 B = ——

4π R4π R

Deze vergelijking betreft een aanzienlijke versimpeling ten opzichte van de eerdergenoemde vergelijking. Dit heeft het voordeel dat de werkwijze snel en eenvoudig uit te voeren is.This comparison concerns a considerable simplification compared to the aforementioned comparison. This has the advantage that the method can be carried out quickly and easily.

Opgemerkt wordt dat dit een vergelijking is voor de grootte van het magnetische veld, maar niet voor de richting van het veld. Deze kan gevonden worden door toepassen van de welbekende rechterhandregel voor het uitproduct.It is noted that this is a comparison for the size of the magnetic field, but not for the direction of the field. This can be found by applying the well-known right-hand rule for the finished product.

In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat stap a) het meten van de magnetische veldsterkte in twee richtingen loodrecht op de as van de ten minste ene ondergrondse buisleiding.In a preferred embodiment according to the invention, step a) comprises measuring the magnetic field strength in two directions perpendicular to the axis of the at least one underground pipeline.

Bij voorkeur staan de twee richtingen loodrecht op elkaar. Uitgaande van een buisleiding die in hoofdzaak horizontaal in de ondergrond is aangebracht, betreft het bij voorkeur de verticale richting en de horizontale richting dwars op de buisas.The two directions are preferably perpendicular to each other. Starting from a pipeline which is arranged substantially horizontally in the substrate, it preferably concerns the vertical direction and the horizontal direction transversely of the tube axis.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de stap c): - het uitvoeren van een regressieanalyse op de gemeten magnetische veldsterkte in een eerste van de twee richtingen om een eerste stroomsterkte te verkrijgen; - het uitvoeren van een regressieanalyse op de gemeten magnetische veldsterkte in een tweede van de twee richtingen om een tweede stroomsterkte te verkrijgen; en - het middelen van de eerste stroomsterkte en de tweede stroomsterkte.In a further preferred embodiment, the step c) comprises: - performing a regression analysis on the measured magnetic field strength in a first of the two directions to obtain a first current strength; - performing a regression analysis on the measured magnetic field strength in a second of the two directions to obtain a second current strength; and averaging the first current and the second current.

Door de eerste en tweede stroomsterkte te middelen, wordt de betrouwbaarheid van de bepaalde stroomsterkte vergroot.By averaging the first and second current, the reliability of the determined current is increased.

Zoals bovenstaand beschreven, is de gemeten veldsterkte over het algemeen een som van het magneetveld van de buisleiding en het magneetveld van de hoogspanningsverbinding. Bij voorkeur wordt de grootte van het magneetveld ten gevolge van de hoogspanningsverbinding in de eerste richting en de tweede richting afgetrokken van de gemeten veldsterkte in de eerste respectievelijk tweede richting.As described above, the measured field strength is generally a sum of the magnetic field of the pipeline and the magnetic field of the high voltage connection. The magnitude of the magnetic field due to the high-voltage connection in the first direction and the second direction is preferably subtracted from the measured field strength in the first and second direction, respectively.

Bijvoorbeeld omvat het middelen het berekenen van een gewogen gemiddelde van de twee stroomsterktes. Bijvoorbeeld wanneer het magneetveld van de hoogspanningsverbinding met name de meting in de eerste richting beïnvloedt, maar in mindere mate de meting in de tweede richting, wordt een gewogen gemiddelde berekend, waarbij een groter gewicht wordt toegekend aan de stroomsterkte bepaald op basis van de meting in de tweede richting.For example, the means comprises calculating a weighted average of the two currents. For example, when the magnetic field of the high-voltage connection particularly influences the measurement in the first direction, but to a lesser extent the measurement in the second direction, a weighted average is calculated, whereby a greater weight is assigned to the current determined on the basis of the measurement in the second direction.

Bij voorkeur omvat de stap c) van de werkwijze bovendien het berekenen van het verschil tussen de eerste en tweede stroomsterkte en, indien dit verschil een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, het verwerpen van de bepaalde stroomsterkte en het opnieuw uitvoeren van in ieder geval één van de stappen a, b en c.Preferably, step c) of the method further comprises calculating the difference between the first and second current strength and, if this difference exceeds a certain threshold value, rejecting the determined current strength and re-performing at least one of the steps a, b and c.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze omvat stap b) het op basis van de gemeten magnetische veldsterkte bepalen van een coördinaat van de meetpositie ten opzichte van de buisleiding.In an embodiment of the method, step b) comprises determining a coordinate of the measuring position with respect to the pipeline on the basis of the measured magnetic field strength.

Bijvoorbeeld wordt de positie van de buisas in het horizontale vlak bepaald door, op een constante hoogte ten opzichte van de buisas, de positie en richting te bepalen waarin de magnetische veldsterkte maximaal of minimaal is.For example, the position of the tube axis in the horizontal plane is determined by determining, at a constant height relative to the tube axis, the position and direction in which the magnetic field strength is maximum or minimum.

De uitvinding heeft bovendien betrekking op een werkwijze voor het reduceren van de gevolgen van geïnduceerde stroom in ten minste één ondergrondse buisleiding, omvattende het bepalen van de in de ten minste ene ondergrondse buisleiding geïnduceerde stroomsterkte zoals bovenstaand beschreven.The invention furthermore relates to a method for reducing the effects of induced current in at least one underground pipeline, comprising determining the current intensity induced in the at least one underground pipeline as described above.

Dezelfde voordelen en effecten zoals bovenstaand beschreven voor de werkwijze voor het bepalen van de geïnduceerde stroomsterkte, gelden voor de werkwijze voor het reduceren van de gevolgen daarvan.The same advantages and effects as described above for the method for determining the induced current intensity apply to the method for reducing the consequences thereof.

Nadat de stroomsterkte is bepaald, wordt bepaald of de daarmee overeenkomende wisselspanning een bepaalde maximale spanning overschrijdt. Dit kan bijvoorbeeld een maximale spanning zijn die is opgegeven door een leidingeigenaar of die wettelijk is voorgeschreven. Indien de maximale spanning wordt overschreden worden maatregelen toegepast om de gevolgen te reduceren. Dergelijke maatregelen zijn op zichzelf bekend. Bij voorkeur wordt hierbij de spanning door de buisleiding gereduceerd.After the current intensity has been determined, it is determined whether the corresponding alternating voltage exceeds a certain maximum voltage. This can for example be a maximum voltage specified by a pipe owner or prescribed by law. If the maximum voltage is exceeded, measures are applied to reduce the consequences. Such measures are known per se. The tension through the pipeline is preferably reduced.

Bovendien heeft de uitvinding betrekking op een systeem voor het bepalen van een in ten minste één ondergrondse buisleiding geïnduceerde stroomsterkte, omvattende: - een sensor voor het meten van de magnetische veldsterkte; - een geheugeneenheid voor het gekoppeld opslaan van ten minste één door de sensor gemeten magnetische veldsterkte en de afstand van de sensor ten opzichte van de as van de ondergrondse buisleiding; en - een verwerkingseenheid die is ingericht om stap c) van de werkwijze zoals bovenstaand beschreven uit te voeren op de in de geheugeneenheid opgeslagen gegevens om de stroomsterkte te bepalen.In addition, the invention relates to a system for determining a current intensity induced in at least one underground pipeline, comprising: - a sensor for measuring the magnetic field strength; - a memory unit for the coupled storage of at least one magnetic field strength measured by the sensor and the distance of the sensor from the axis of the underground pipeline; and a processing unit adapted to perform step c) of the method as described above on the data stored in the memory unit to determine the current intensity.

Voor het systeem gelden dezelfde voordelen en effecten als bovenstaand beschreven voor de werkwijzen volgens de uitvinding.The same advantages and effects apply to the system as described above for the methods according to the invention.

Bijvoorbeeld omvat het systeem een GPS-eenheid en/of een invoereenheid, zoals een toetsenbord, voor het bepalen en/of invoeren van de afstand van de sensor ten opzichte van de as van de ondergrondse buisleiding.For example, the system comprises a GPS unit and / or an input unit, such as a keyboard, for determining and / or entering the distance of the sensor from the axis of the underground pipeline.

In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de sensor, de geheugeneenheid en de verwerkingseenheid geïntegreerd. Bij voorkeur zijn deze elementen zodanig geïntegreerd dat zij een draagbaar systeem vormen.In a preferred embodiment, the sensor, the memory unit and the processing unit are integrated. These elements are preferably integrated such that they form a portable system.

Ten slotte heeft de uitvinding betrekking op een computerprogramma dat, indien uitgevoerd op een computer, stap c) van de werkwijze zoals bovenstaand beschreven uitvoert en een informatiedrager die een dergelijk computerprogramma omvat. Dezelfde voordelen en effecten als bovenstaand beschreven voor de werkwijzen en het systeem volgens de uitvinding gelden voor het computerprogramma en de informatiedrager.Finally, the invention relates to a computer program which, if executed on a computer, executes step c) of the method as described above and an information carrier comprising such a computer program. The same advantages and effects as described above for the methods and system according to the invention apply to the computer program and the information carrier.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de uitvinding worden toegelicht aan de hand van voorbeelduitvoeringsvormen daarvan, waarbij wordt verwezen naar de bijgevoegde figuren, waarin: - figuur 1 toont een schematische weergave van een buisleiding en drie meetpunten; - figuur 2 toont een schematische weergave van een systeem volgens de uitvinding; - figuur 3 toont in schematische weergave een bovenaanzicht van een praktische situatie waarop de werkwijze volgens de uitvinding is toegepast; - figuur 4 toont een meting van het normale en tangentiële magneetveld in de situatie uit figuur 3; en - figuur 5 toont het magneetveld ten gevolge van de hoogspanningsverbindingen uit figuur 3.Further advantages, features and details of the invention are elucidated on the basis of exemplary embodiments thereof, wherein reference is made to the accompanying figures, in which: figure 1 shows a schematic representation of a pipeline and three measuring points; figure 2 shows a schematic representation of a system according to the invention; figure 3 shows in schematic representation a top view of a practical situation to which the method according to the invention is applied; figure 4 shows a measurement of the normal and tangential magnetic field in the situation of figure 3; and - figure 5 shows the magnetic field as a result of the high-voltage connections of figure 3.

Figuur 1 toont een buisleiding 2 in de ondergrond 4. De x-richting is gedefinieerd als de horizontale richting dwars op de as 6 van buisleiding 2. De y-richting is gedefinieerd als de axiale richting van buisleiding 2. De z-richting is gedefinieerd als de richting van de normaal op as 6. Voor de helderheid wordt de buisleiding-as 6 als het nulpunt van zowel de x-as als z-as genomen.Figure 1 shows a pipeline 2 in the substrate 4. The x direction is defined as the horizontal direction transverse to the axis 6 of pipeline 2. The y direction is defined as the axial direction of pipeline 2. The z direction is defined as the direction of the normal on axis 6. For clarity, the pipeline axis 6 is taken as the zero point of both the x-axis and z-axis.

Drie meetposities zijn getekend. Meetpunt Mi bevindt zich op positie (χχ, yi, ζχ) . Meetpunt M2 bevindt zich op positie (X2 = 0, y2, z2) . Meetpunt M3 bevindt zich op (x3, Y3, Z3) .Three measurement positions have been drawn. Measurement point Mi is at position (χχ, yi, ζχ). Measurement point M2 is at position (X2 = 0, y2, z2). Measurement point M3 is at (x3, Y3, Z3).

In de navolgende discussie zal de y-positie buiten beschouwing blijven, aangezien die vanwege symmetrieoverwegingen geen rol speelt, in ieder geval zolang kan worden uitgegaan van een buisleiding waarvan de uiteinden ver verwijderd zijn van de meetposities. Bij bochten, uiteinden of andere veranderingen ten opzichte van een rechte, doorgaande buisleiding wordt de y-positie wel meegenomen in de werkwijze volgens de uitvinding.In the following discussion, the y position will not be taken into consideration, since it does not play a role due to symmetry considerations, in any case as long as a pipeline can be assumed whose ends are far removed from the measuring positions. With bends, ends or other changes with respect to a straight, continuous pipeline, the y position is included in the method according to the invention.

Op de meetposities Mi, M2 en M3 wordt de magnetische veldsterkte in de z-richting en de veldsterkte in de x-richting gemeten. De veldsterkte in de z-richting zal worden aangeduid als Bnormaai. De veldsterkte in de x-richting als Btangentiaal .At the measuring positions M1, M2 and M3, the magnetic field strength in the z direction and the field strength in the x direction are measured. The field strength in the z direction will be referred to as Bnorma. The field strength in the x direction as B tangential.

Bnormaai heeft een minimum in meetpositie M2, aangezien de richting van het magnetische veld op de positie x = 0 in hoofdzaak de x-richting is vanwege de rechterhandregel. Dit maakt het mogelijk om de x = 0 positie te bepalen door te zoeken naar een minimum bij constante z.Bnormal has a minimum in measuring position M2, since the direction of the magnetic field at the position x = 0 is essentially the x direction due to the right-hand rule. This makes it possible to determine the x = 0 position by searching for a minimum at constant z.

Bovendien zal in de meetpositie M2 Btangentiaai een maximum vertonen voor constante z, wat een aanvullende of alternatieve mogelijkheid geeft voor het bepalen van de x = 0 positie.Moreover, in the measuring position M2, Btangentiaai will show a maximum for constant z, which provides an additional or alternative possibility for determining the x = 0 position.

Bnormaai en Btangentiaai worden bepaald op de meetposities Mi, M2 en M3. Vervolgens wordt de regressieanalyse stap uitgevoerd. In deze uitvoering wordt de versimpelde vorm van de wet van Biot-Savart toegepast, waarbij, uitgedrukt in x en z coördinaten, de grootte van het magnetische veld gegeven wordt door: R = Mo 2/ 4π Vx2 + z2Bnormai and Btangentiaai are determined at the measurement positions Mi, M2 and M3. The regression analysis step is then performed. In this embodiment the simplified form of Biot-Savart's law is applied, where, expressed in x and z coordinates, the size of the magnetic field is given by: R = Mo 2 / 4π Vx2 + z2

Voor de veldsterktes in de normale (z) en tangentiële (x) richtingen geldt derhalve: x μ0 2 lxFor the field strengths in the normal (z) and tangential (x) directions the following applies: x μ0 2 lx

Bnormaal=B*-j=== ^T^2 z μ0 2 IzBnormal = B * -j === ^ T ^ 2 z μ0 2 Iz

Btangentiaal = B * ^== = ^^2^2Btangential = B * ^ == = ^^ 2 ^ 2

In dit voorbeeld wordt afzonderlijk voor Bnormaai en Btangentiaal een regressieanalyse uitgevoerd met bovengenoemde vergelijkingen. In dit geval wordt gebruikt gemaakt van het computerprogramma Matlab, waarin de routine 'fminsearch' wordt uitgevoerd, die een simplexmethode omvat. Alternatief kan een kleinste kwadraten aanpassing worden uitgevoerd.In this example, regression analysis is performed separately for Bnormal and Btangential with the above comparisons. In this case, use is made of the computer program Matlab, in which the routine "fminsearch" is executed, which comprises a simplex method. Alternatively, a slightest squares adjustment can be made.

De regressieanalyse levert twee waarden voor de stroomsterkte op: één op basis van de Bnormaai metingen en één op basis van de Btangentiaai metingen. Deze twee stroomsterktes worden gemiddeld om tot de uiteindelijke stroomsterkte te komen.The regression analysis yields two values for the current intensity: one based on the Bnormai measurements and one based on the Btangentiaai measurements. These two current intensities are averaged to arrive at the final current intensity.

Op basis van bovenstaande formules van Bnormaai en Btangentiaal, wordt voor een gegeven hoogte (z-coördinaat) de dichtheid van de magnetisch flux in de normaalrichting maxima verwacht op x = -z en x = z. Het verdient de voorkeur deze meetpunten in ieder geval mee te nemen.Based on the above formulas of Bnormal and Btangential, for a given height (z coordinate), the density of the magnetic flux in the normal direction is expected to be maxima at x = -z and x = z. It is preferable for these measurement points to be at least to bring along.

Tevens geeft dit de mogelijkheid de diepte van de buisleiding te bepalen. Eerst wordt de x = 0 positie bepaald door de x-positie te vinden waarop, bij constante hoogte, Bnormaai minimaal is en/of Btangentiaai maximaal. Vervolgens wordt de x-positie bepaald waarop Bnormaai maximaal is. De afstand van deze x-positie tot x = 0 komt overeen met de z-positie ten opzichte van de buis. Doordat de hoogte waarop de meting werd uitgevoerd ten opzichte van het aardoppervlak constant werd gehouden, volgt hieruit de diepte van de buisleiding onder het aardoppervlak.This also gives the possibility to determine the depth of the pipeline. First the x = 0 position is determined by finding the x position at which, at a constant height, Bnorma is minimal and / or Btangentiaai is a maximum. The x position is then determined at which Bnorma is the maximum. The distance from this x position to x = 0 corresponds to the z position relative to the tube. Because the height at which the measurement was carried out with respect to the earth's surface was kept constant, the depth of the pipeline below the earth's surface follows from this.

Het normale magneetveld ten gevolge van de buisleiding bouwt zich langzamer af naarmate het meetpunt zich verder verwijdert van de buisleiding dan het tangentiële magneetveld. Derhalve wordt bij voorkeur het normale magnetische veld gemeten in een gebied dat zich uitstrekt van x = -20 * z tot x = 20 * z en het tangentiële magnetische veld gemeten in een gebied van x = -10 * z tot x = 10 * z.The normal magnetic field as a result of the pipeline decreases more slowly as the measuring point moves further away from the pipeline than the tangential magnetic field. Therefore, the normal magnetic field is preferably measured in a range ranging from x = -20 * z to x = 20 * z and the tangential magnetic field is measured in a range from x = -10 * z to x = 10 * z .

Systeem 8 (figuur 2) omvat een sensor 10, een geheugeneenheid 12 en een verwerkingseenheid 14. Op verwerkingseenheid zijn een bedieningspaneel 16 en een beeldscherm 18 aangesloten. Met behulp van sensor 10 wordt op de meetposities Mi, M2, M3 de magnetische veldsterkte gemeten, die worden opgeslagen in geheugeneenheid 12. Via bedieningspaneel 16 wordt per meetpositie de afstand of de coördinaten tot de buisas ingevoerd. Vervolgens berekent verwerkingseenheid 14 op de bovenbeschreven wijze de stroomsterkte die vervolgens wordt weergegeven op beeldscherm 18.System 8 (Figure 2) comprises a sensor 10, a memory unit 12 and a processing unit 14. A control panel 16 and a screen 18 are connected to the processing unit. With the aid of sensor 10 the magnetic field strength is measured at the measuring positions M1, M2, M3, which are stored in memory unit 12. Via control panel 16 the distance or the coordinates to the tube axis are entered per measuring position. Processing unit 14 then calculates the current intensity which is then displayed on screen 18 in the manner described above.

De meetmethode is bovendien toegepast op een praktische situatie die is getoond in figuur 3. Hierin zijn twee bovengrondse hoogspanningsverbindingen 20, 22 van 380 kV respectievelijk 150 kV aanwezig. De frequentie van de wisselspanning van de hoogspanningsverbindingen 20, 22 is 50 Hz. De verbindingen 20, 22 zijn schematisch weergegeven als enkelvoudige lijnen, echter in de praktijk bestaan deze uit meerdere geleiders.The measurement method is moreover applied to a practical situation that is shown in figure 3. Herein there are two above-ground high-voltage connections 20, 22 of 380 kV and 150 kV, respectively. The frequency of the alternating voltage of the high-voltage connections 20, 22 is 50 Hz. The connections 20, 22 are shown schematically as single lines, but in practice they consist of several conductors.

Parallel aan de hoogspanningsverbindingen loopt een stalen waterleiding 24 met een diameter van 1016 mm en een XLPE coating van 4 mm en een stalen leiding 26 voor ruwe olie met een diameter van 609 mm.Parallel to the high-voltage connections is a steel water pipe 24 with a diameter of 1016 mm and an XLPE coating of 4 mm and a steel pipe 26 for crude oil with a diameter of 609 mm.

De onderlinge afstand tussen waterleiding 24 en hoogspanningsverbinding 20 is 272 meter, tussen waterleiding 24 en olieleiding 26 is 19 meter en tussen olieleiding 26 en hoogspanningsverbinding 22 is 144 meter.The mutual distance between water line 24 and high-voltage connection 20 is 272 meters, between water line 24 and oil line 26 is 19 meters and between oil line 26 and high-voltage connection 22 is 144 meters.

In de figuur is de x-richting gedefinieerd. Het nulpunt van de x-richting is gekozen zodanig dat de x-posities van de verbindingen 20, 22 en leidingen 24, 26 als volgt zijn:The x direction is defined in the figure. The zero point of the x direction is selected such that the x positions of the connections 20, 22 and lines 24, 26 are as follows:

Tabel 1: x-posities leidingen en hoogspanningsverbindingen Object x-positie hoogspanningsverbinding 20 (380 kV) -275 hoogspanningsverbinding 22 (150 kV) 160 waterleiding 24 -3 olieleiding 26 16Table 1: x-positions pipes and high-voltage connections Object x-position high-voltage connection 20 (380 kV) -275 high-voltage connection 22 (150 kV) 160 water pipe 24 -3 oil pipe 26 16

Het magnetische veld rond de buisleidingen 24, 26 werd gemeten met een Lutron 3d EMF-828 emf tester. De metingen vonden plaats loodrecht op het traject van de buisleidingen. De metingen werden uitgevoerd op een constante hoogte van 1 meter ten opzichte van het maaiveld, en derhalve op een constante hoogte ten opzichte van de buisleidingen, die zich op een bekende diepte bevinden. Voor waterleiding 24 was de meethoogte (z-coördinaat) 4,4 meter en voor olieleiding 26 was dit 4,35 meter.The magnetic field around the pipelines 24, 26 was measured with a Lutron 3d EMF-828 emf tester. The measurements were made perpendicular to the pipeline route. The measurements were made at a constant height of 1 meter relative to the ground level, and therefore at a constant height relative to the pipelines, which are at a known depth. For water pipe 24, the measuring height (z coordinate) was 4.4 meters and for oil pipe 26 this was 4.35 meters.

Figuur 3 toont de meetresultaten. Ter verduidelijking van de figuren zijn de meetpunten in de figuur verbonden met een lijn. De x-as geeft de x-positie in meters, de y-as geeft de magnetische fluxdichtheid in Tesla. De figuur toont de gemeten f luxdichtheid voor zowel Btangentiaai nis Bnormaal ·Figure 3 shows the measurement results. To clarify the figures, the measuring points in the figure are connected to a line. The x-axis gives the x-position in meters, the y-axis gives the magnetic flux density in Tesla. The figure shows the measured f lux density for both Btangentiaai nis Bnormal ·

Het normale en tangentiële magnetische veld van hoogspanningsverbindingen 20 en 22 ter plaatse van de buisleidingen 24 en 26 werd bepaald op basis van de bekende stroomsterktes door de hoogspanningsverbindingen. Dit is weergeven voor het gebied van x = -25 tot x = 25 in figuur 4. De x-as toont wederom de x-positie in meters en de y-as de magnetische fluxdichtheid in Tesla. De figuur toont een grafiek van de magnetische veldsterkte in de normaal richting (Bnormaai) en in de tangentiale richting (Btangentiaai) .The normal and tangential magnetic field of high voltage connections 20 and 22 at the pipelines 24 and 26 was determined on the basis of the known currents through the high voltage connections. This is shown for the range of x = -25 to x = 25 in Figure 4. The x-axis again shows the x-position in meters and the y-axis the magnetic flux density in Tesla. The figure shows a graph of the magnetic field strength in the normal direction (Bnormal) and in the tangential direction (Btangentiaai).

De normale en tangentiële magneetveldsterkte werd gemeten op verschillende meetposities langs de buisleidingen. Vervolgens werd van de gemeten veldsterkte de magnetische veldsterkte in de desbetreffende richting ten gevolge van de hoogspanningsleidingen 20, 22, afgetrokken. Met de resulterende magnetische veldsterktes (ABn0rmaai en hBtangentiaai) werd de regressieanalyse uitgevoerd, waarmee twee waarden voor de stroom door de buisleidingen werden bepaald. Aan de hand van de elektrische eigenschappen werd deze stroom vervolgens per buis omgerekend naar de wisselspanning over de buis. De bepaalde stroomsterktes zijn weergegeven in Tabel 2.The normal and tangential magnetic field strength was measured at various measurement positions along the pipelines. Subsequently, the magnetic field strength in the relevant direction as a result of the high-voltage lines 20, 22 was subtracted from the measured field strength. Regression analysis was performed with the resulting magnetic field strengths (ABnmr mow and hBtangentaiai), which determined two values for the current through the pipelines. Based on the electrical properties, this current was then converted per tube to the alternating voltage across the tube. The determined currents are shown in Table 2.

Tabel 2: resulterende waarden voor de stroomsterktes meetrichting Leiding stroomsterktes(A) normaal water (24) 2.20 tangentieel water (24) 2.17 normaal olie (26) 0.65 tangentieel olie (26) 0.93Table 2: resulting values for the current strengths measurement direction Current strength line (A) normal water (24) 2.20 tangential water (24) 2.17 normal oil (26) 0.65 tangential oil (26) 0.93

Uit deze tabel blijkt dat voor waterleiding 24 de stroomsterkte berekend op basis van meting in de normaalrichting goed overeenkomt met de stroomsterkte berekend op basis van meting in de tangentiële richting.It appears from this table that for water pipe 24 the current intensity calculated on the basis of measurement in the normal direction corresponds well with the current intensity calculated on the basis of measurement in the tangential direction.

Voor olieleiding 26 liggen de gevonden waarden verder uit elkaar. In de praktijk zal vanwege veiligheidsafwegingen uitgegaan worden van de hoogste gevonden waarde voor de stroomsterkte. Aanvullend of alternatief kan uit de regressieanalyse worden bepaald hoe goed de meetwaarden overeenstemmen met de regressiefunctie, bijvoorbeeld op basis van de determinatiecoëfficiënt. Op basis hiervan kan een gewogen gemiddelde genomen worden van de gevonden stroomsterktes, waarbij de stroomsterkte van een goede fit zwaarder wordt gewogen dan een minder goede fit.For oil line 26, the values found are further apart. In practice, due to safety considerations, the highest found value for the current intensity will be assumed. Additionally or alternatively, it can be determined from regression analysis how well the measured values correspond to the regression function, for example on the basis of the determination coefficient. Based on this, a weighted average can be taken of the current strengths found, whereby the current strength of a good fit is weighted more heavily than a less good fit.

Het verschil tussen de stroomsterkte in de waterleiding 24 en de stroomsterkte in olieleiding 26 wordt veroorzaakt door het verschil in afstand tot de hoogspanningsverbindingen 20, 22 en het verschil in elektrische eigenschappen, onder andere veroorzaakt door het verschil in diameter. De weerstand van een buisleiding is omgekeerd evenredig met zijn diameter. De waterleiding heeft de grootste diameter, zodat deze naar verwachting de kleinste weerstand heeft. Dit betekent dat bij gelijke geïnduceerde spanning een grotere stroom door de waterleiding zal lopen dan door de olieleiding. Dit komt overeen met de bovenstaande resultaten.The difference between the current strength in the water line 24 and the current strength in the oil line 26 is caused by the difference in distance to the high-voltage connections 20, 22 and the difference in electrical properties, caused among other things by the difference in diameter. The resistance of a pipeline is inversely proportional to its diameter. The water pipe has the largest diameter, so that it is expected to have the smallest resistance. This means that with the same induced voltage a larger current will flow through the water pipe than through the oil pipe. This corresponds to the above results.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies binnen de strekking waarvan vele modificaties denkbaar zijn.The invention is by no means limited to the above described preferred embodiments thereof. The requested rights are determined by the following claims within the scope of which many modifications are conceivable.

Claims

A method for determining a current intensity induced in at least one underground pipeline (2), comprising the steps of: a) above-ground measurement of the magnetic field strength at at least one measuring position (M1, M2, M3) in an area near the at least one underground pipeline; b) determining the distance from the at least one measuring position to the axis (6) of the at least one underground pipeline; c) performing a regression analysis on the basis of the measured magnetic field strength and corresponding measuring position distance to determine a current intensity corresponding to the measurement, with a comparison for the magnetic field strength as a function of the distance to the axis of the at least axis an underground pipeline and the current through the at least one underground pipeline.

Method according to claim 1, the step a) comprising above-ground measurement of the magnetic field strength at at least one measuring position in an area near at least two underground pipelines and the step c) comprising performing the regression analysis with a comparison for regression function the magnetic field strength as a function of the distances to the axes of the at least two underground pipes and the current through each of the pipes to determine the current in the at least two pipes.

Method according to claim 1 or 2, the step c) comprising performing the regression analysis with a comparison based on the Biot-Savart's law as regression function.

The method of claim 3, wherein the comparison

is.

The method according to any of claims 1-4, the step a) comprising measuring the magnetic field strength in two directions (x, z) perpendicular to the axis of the at least one underground pipeline.

The method of claim 5, the step c) comprising: - performing a regression analysis on the measured magnetic field strength in a first of the two directions to obtain a first current strength; - performing a regression analysis on the measured magnetic field strength in a second of the two directions to obtain a second current strength; and averaging the first current and the second current.

Method according to any of claims 1-6, the step b) comprising determining a coordinate of the measuring position with respect to the pipeline on the basis of the measured magnetic field strength.

A method for reducing the effects of induced current in at least one underground pipeline, comprising determining the current intensity induced in the at least one underground pipeline according to any of claims 1-7.

A system (8) for determining a current intensity induced in at least one underground pipeline (2), comprising: - a sensor (10) for measuring the magnetic field strength; - a memory unit (12) for coupled storage of at least one magnetic field strength measured by the sensor and the distance of the sensor from the axis of the underground pipeline; and - a processing unit (14) adapted to perform step c) of the method according to one of claims 1-7 on the data stored in the memory unit to determine the current intensity.

10. System as claimed in claim 9, wherein the sensor, the memory unit and the processing unit are integrated in a measuring device.

A computer program which, if executed on a computer, executes step c) of the method according to one of claims 1-7.

12. Information carrier comprising a computer program according to claim 11.