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Durch die Überwachung von Hochspannungsleitungen kann ihre Kapazitätsauslastung optimiert und die Sicherheit der Freileitungen gewährleistet werden. Ein Netzwerk von autarken Sensorknoten, die im Projekt ASTROSE vom Fraunhofer ENAS in Chemnitz entwickelt wurden, ermöglicht ein dezentrales Monitoring von Hochspannungsstromnetzen (für 100 kV, 220 kV und 380 kV). Die Sensorknoten messen die Neigung der Leiterseile, ihre Bewegung infolge von Wind, Temperatur und aktuellem Stromfluss, die als Schlüsselparameter maßgeblich den maximalen Durchsatz einer Trasse bestimmen.
Die Sensorknoten werden im Abstand von 500 Metern an den Freileitungen angebracht. Ein ultra-low-power Mikrokontroller erfasst die von den Sensoren gemessenen Daten und regelt die Funkübertragung im 2,4-GHz-ISM-Band. Die Daten werden viertelstündlich drahtlos zu einer Basisstation im Umspannwerk übermittelt. Dort werden sie in die Leittechnik eingespeist. Jeder Sensorknoten kann geografisch lokalisiert und mittels einer eigenen ID identifiziert werden. Das Gehäuse der Sensorknoten ist aus Polyurethan hergestellt. Es enthält die Elektronik, die Sensoren sowie zwei Antennen und Antennenfilter. Die elektrische Leistung zur Versorgung der Komponenten wird dem elektrischen Streufeld der Freileitung entnommen. Mit einem kapazitiven MEMS-Neigungssensor werden sowohl der Durchhang der Freileitung als auch deren Schwingungen infolge von Wind gemessen. Auf Grund der relativ hohen Feldstärke durch die 50-Hz-Energieübertragung werden Schlitzantennen eingesetzt. Zusätzlich verhindern Antennenfilter den Einfluss von Störsignalen.
->Quelle: enas.fraunhofer.de