ケーススタディ：マイクロリーク検出のためのワイヤレス・レトロフィット
専門的なアルゴリズムとエネルギー供給システム監視における長年の経験により、Gomero は Trafag の密度センサーと連携して高電圧スイッチギア内のマイクロリークを検出しています。これにより、お客様は最適でニーズに基づいたメンテナンスを実施することが可能になります。成功の鍵となるのは、Gomero のアルゴリズムと、Trafag 密度センサーの信頼性・精度・安定性です。さらに、オープンで効率的かつプロフェッショナルな協力体制、そして Trafag および Regal から Gomero への優れたサポートも重要な要因でした。本インタビューでは、Gomero、Regal、Trafag とアフターマーケット顧客との協力関係についてご紹介します。
«2008 年以来、Trafag AG は Regal Components の信頼できるサプライヤーとして、長年にわたり強固で緊密なパートナーシップを築いてきました。Trafag の高品質で信頼性の高いセンサーは Gomero にとって重要な役割を果たしており、革新的なシステムソリューションのための正確なデータ収集を可能にしています。»
Maximilian Grudin, Sales Manager Regal
Gomero は絶縁ガスの漏えい監視のための革新的なソリューションを開発しました。Trafag と協業することで、あなた方のシステムにとってどの点が価値をもたらしましたか？
Malin (Gomero): «Trafag との協力は複数のレベルで価値がありました。彼らは顧客から推薦され、初めから大きな信頼を得られました。Trafag は市場での長年の経験があり、それが信頼性の証です。彼らのセンサーは堅牢で高品質を維持しており、まさに私たちが必要としているものです。私たちはその性能を検証しており、常に優れた結果を提供しています。»
Maximilian (Regal): «2008 年以来、Trafag AG は Regal Components の信頼できるサプライヤーであり、長年にわたり強固かつ緊密なパートナーシップを築いてきました。Trafag の信頼性が高く高品質なセンサーは、Gomero にとって重要な役割を果たし、革新的なシステムソリューションのための正確なデータ収集を可能にしています。»
Malin: «重要な部分は、Regal 経由で受けたサポートでもあります。彼らは技術的な専門知識を提供し、異なるメーカーやモデルに対する顧客ニーズや設置要件を理解する手助けをしてくれました。彼らのコミットメントは非常に貴重であり、当社の完全なソリューションが顧客にとってシームレスに機能するのに役立ちました。関係者全員が責任を共有するこの種の協力こそが、最良のソリューションを提供することを可能にします。»
ガス密度センサーは、あなた方が開発した AI 搭載のソフトウェアアルゴリズムとともに、マイクロリーク検出の基盤を形成します。これがどのように機能するか、簡単に説明していただけますか？
Malin: «当社のソリューションはデータ収集、温度やその他の外的要因によるノイズの除去、そしてどのパラメータが測定に影響を与え、いつ測定するのが最適かを理解するための現場経験に基づいています。フィルタリングと AI アルゴリズムを通じて、私たちは実際のリークと自然な変動を区別できます。気象、日射、遮断器の使用頻度などがガス密度に影響を与えるため、測定値を文脈で解釈することが重要です。センサー値だけでは不十分であり、実際のマイクロリークを特定するために自然ノイズを除去できなければなりません。これが当社のソリューションの肝です。»
Andreas (Trafag): «Gomero が非常にうまく解決した特有の課題は、環境温度の変化による日内の小さな変動です。これらの温度変化の間、スイッチギアは均一に加熱されるわけではなく、特定の領域が他の領域よりも温度変化に速く反応します。圧力がどこでも同じであるガス室内の温度分布の不均一性により、局所的なガス密度が変動し、再び定常的な熱条件が確立されるまで続く可能性があります。»
Trafag のガス密度センサーを選んだ決定的な技術的理由は何でしたか？
Malin: «Trafag のセンサーが堅牢で信頼性が高いという点を超えて、決定打となったのは彼らの技術的ソリューションでした。センサーは温度とガス密度の両方を測定し、私たちはシステムレベルで各ガスに適合させた式を用いて密度を圧力に変換できます。これにより、現場でセンサーを交換することなく、異なるガスや混合物をサポートできます。すべての構成は中央で行われるため、大きな柔軟性が得られ、ソリューションは非常にスケーラブルでコスト効率が高くなります。»
Maximilian: «当社の主な役割は、利用可能なオプションの評価で Gomero を支援し、センサーを彼らのシステムに技術的にシームレスに統合することを確実にすることでした。Trafag のソリューションはすべての技術要件を満たし、Gomero の監視システムに容易に実装できました。密度と温度の組み合わせ、ならびに集中構成機能により、技術的に堅牢で将来性のある選択となりました。»
Johannes (Trafag): «商業的および戦略的観点から、Trafag の最大の強みの一つは、実証済みの技術的信頼性とグローバルな供給体制を組み合わせている点です。私たちのセンサーは主要な OEM すべてから信頼され、世界中で一貫した品質を提供しており、Gomero のようなパートナーが再認証や複雑な調達なしにソリューションを拡張する自信を与えます。この堅牢な技術、柔軟性、緊密な協力の組み合わせがパートナーシップを自然なものにしました。»
安定していてドリフトのないガス密度センサーはなぜそれほど重要ですか？
Malin: «小さな変化を検出する際には、時間経過に対する安定性が極めて重要です。異常な値がセンサー自身のドリフトではなく本当にリークによるものだと信頼できなければなりません。現地訪問を減らし、コスト効率の高い監視を提供するには、定期的な較正を必要とせずに機能するセンサーが必要です。そうでなければ誤報や見逃しのリスクが生じ、リモート監視の価値が崩れてしまいます。»
Andreas: «高電圧網で監視されるインフラは何年も—しばしば数十年—にわたり運用されるため、ドリフトのないセンサーはコンディションモニタリングにおいて決定的です。センサーのわずかなドリフトでさえ時間とともに蓄積し、再較正や交換が避けられなくなります。一般的な圧力センサーとは異なり、Trafag の密度センサーはドリフトのないクォーツチューニングフォーク測定原理に基づいており、この用途に理想的です。»
あなた方のシステムは、代替ガスのマイクロリークも検出できますか？
Malin: «ガス密度をシステムレベルで圧力に変換するため、異なるガスや混合物向けにアルゴリズムを適応できます。SF6 が最も一般的ですが、より寒冷な気候では非常に低温下での絶縁性を高めるために窒素混合物が使われることもあります。Trafag のセンサーは密度値を提供し、私たちは各ガスに対して適切な式を使用します。こうして同一ハードウェアとアルゴリズムを利用でき、ソリューションは非常に柔軟になります。»
Andreas: «Trafag の密度センサーは設計上非常に広い測定範囲を持ち、測定原理自体が特定のガスに依存しません。汎用的なセンサー信号は、Gomero が監視ソフトで行うようにガス固有の密度に変換するか、密度センサー内部で直接変換できます。さらに、デジタル出力を備えたセンサーはセンサー温度を提供し、環境条件に関する有用な情報を与えることができます。»
お客様はあなた方のソリューションの導入にどのような利点を見出しており、将来的に送配電事業者は何を期待できますか？
Malin: «当社のソリューションはスケーラブルで拡張が容易です。一度技術が整えば、追加の信号やセンサーを迅速に接続でき、新しいアプリケーションごとに一からやり直す必要がありません。顧客は導体設備に関するより迅速で正確な情報を得られ、プロアクティブに行動し、メンテナンスをより良く計画できます。同時に、現地での物理的介入の必要性は減少します。これにより、従来の反応的な保守からデータ駆動でニーズに基づく監視への移行が可能となり、エネルギーシステムにおける堅牢性と持続可能性の要件が高まる中でますます重要になります。»
Maximilian: «私の経験では、送配電事業者は計画外のダウンタイムを最小化し、現地作業の必要性を減らすソリューションを非常に重視します。また、コストのかかるハードウェア交換を必要とせずにニーズに合わせて進化できるシステムも評価されます。Gomero のアプローチは Trafag のセンサー技術を取り入れることで、意思決定の基となるデータが正確で信頼できるという信頼を醸成し、予知保全やデータ駆動の保守に向けた重要な一歩となります。»
Johannes: «Gomero のアプローチは、私たちが Trafag で強いパートナーシップに求めるものを的確に示しています：機敏さ、透明性、顧客利益への共通の注力。Regal を含む当社のグローバルパートナーネットワークとともに、迅速なローカルサポートと長期的な供給安全性を確保します。送配電事業者にとって、これは信頼できるデータ、現地訪問の削減、そして持続可能で将来性のあるソリューションを意味します。この実績ある技術と地域の専門知識の組み合わせが、Trafag を多くの OEM やシステムインテグレータの選好サプライヤーにしています。»
今後数年間で SF6 監視分野にどのような展開を予想していますか？
Malin: «SF6 の監視は、特に環境要件の強化や EU のいわゆる F-ガス規制に伴い、ますます重要になっています。これにより、排出を監視・最小化するためのより良いツールの必要性が高まっています。信頼できるセンサーと AI ベースの解析により、これまで困難だったマイクロリークの検出を含む全く新しいレベルの監視を提供できます。大量のデータを収集し文脈で解析することで、より深い洞察を得て、より精密に対処できます。当社のソリューションはレトロフィット対応でもあり、既存設備に大規模な改造なしに導入可能です。より多くのデータが時間とともにさらなる精度と価値をもたらす、よりインテリジェントなシステムへの明確な発展が見えます。»
Andreas: «多くの国での電力網インフラは何十年も稼働しています。その寿命を延ばし、メンテナンスやサービス間隔を最適化して運用コストを最小化するために、運用者はすべての資産をより密に、かつライブデータで監視したいと考えています。電子式密度センサーやハイブリッド密度モニタの需要が著しく増加しており、まさにこうした継続的監視を可能にします。電子式密度センサーは、元の密度モニタの運用安全スイッチを再利用するレトロフィットに最適であり、ハイブリッド密度モニタは新設向けで、機械的なスイッチ出力による運用安全機能と予防保守のための継続的監視の両方をカバーします。»
Maximilian: «今後を見据えると、SF6 監視はより接続されデータ駆動型になり、デジタル資産管理システムへのより深い統合と、故障が発生する前に予防するための予測解析への関心の高まりが進むと予想します。業界が SF6 の代替や混合ガスへ移行するにつれて、ハードウェア変更なしで複数のガスを扱える柔軟なセンサーへの需要は急速に増加するでしょう。クォーツフォークに基づく Trafag のドリフトのないセンサー技術は、Gomero のソリューションと組み合わさることで、このニーズを既にサポートしており、運用者に初期から将来性のあるアプローチを提供します。»
Johannes: «市場がよりデジタル化され、接続性が高く、持続可能な監視ソリューションへと明確に移行しているのは明白です。Trafag の役割は、この変化の背後にある安定した技術的基盤であり続ける一方で、パートナーのニーズに対して機敏かつ迅速に対応することです。ハイブリッドおよび電子式密度センサーにより、私たちはレトロフィットプロジェクトと新設の両方をサポートし、データ駆動型保守へのスムーズな移行を確保します。Gomero のような主要 OEM やソリューションプロバイダと緊密に協力することで、新しいガスタイプや規制要件に迅速に適応し、ユーティリティが環境および運用目標を効率的に達成できるよう支援します。»
Gomero について
Gomero はエネルギー分野向けのインテリジェントなシステムとサービスを専門とするスウェーデンのテクノロジー企業です。Gomero はエネルギーシステムおよびインフラの予知保全（予測保守）向けのソリューションを開発しています。センサーとデータ分析を用いて状態を記録・評価し、保守作業を計画的かつ効率的に行えるようにします。この技術は電力網などで使用され、停電の防止や設備の寿命延長に貢献します。
Regal について
Regal は Axel Johnson International の子会社であり、機械や車両向けの高品質なセンサーおよび電動ドライブソリューションの開発・製造・システム統合を専門としています。Regal は産業用途に柔軟に統合できるカスタムソリューションで知られています。
密度センサーは、適応可能なプロセス接続を介してガス充填圧力室 (A) から (B) に取り付けられ、攻撃性のある副生成物に対してフィルター要素 (C) によって保護されています。Trafag の密度センサーは、真空中のクォーツ発振器の一定の共振周波数 (D) と、絶縁ガスに囲まれた同一のクォーツ発振器の共振周波数 (E)を比較する原理で動作します。密度の異なるガスは、絶縁ガスに囲まれたクォーツ発振器の既定の共振周波数に影響を与えます。密度変化を検出する応答時間は 10 ms 未満です。共振周波数の変化は測定対象の絶縁ガスの密度に比例し、センサーの電子回路で評価されます (F)。評価用電子回路には追加の温度センサーが含まれます。測定信号は選択可能な電気出力端子を通じて提供されます (G)。
密度測定と温度の記録は、温度変化により密度測定値が一日の経過に伴って変動することを示しています。非常に温度変動の少ない屋内施設であっても、密度信号は完全に一定ではありません。Gomero のソフトウェアは、測定温度やその他のパラメータを考慮した特殊なアルゴリズムを用いて、これらの変動（緑色の領域）を平滑化します。
スイッチギアのガス室が日中に暖まると（例：朝の日の出時）、日射、熱容量の分布、熱伝達係数に応じて均一に暖まるわけではなく変動が生じます。つまり遷移状態の間に室内で異なる温度が存在します。しかし、室内全体で圧力は同じであるため、局所的に異なる密度が発生します。Trafag の密度センサーは特定の地点で局所密度を測定します。この測定値は、別の地点で測定された温度を用いて密度に換算された圧力計の値と異なる場合があります。温度変化中および遷移期における室内の不均一な密度分布のため、非定常状態において局所センサーで「密度」を決定することは物理的に不可能です。
実務上、これは通常必要ありません。安全上重要な密度監視は通常、参照室の圧力と比較する機械式の密度モニタで行われ、装置室内の不均一な密度分布に影響されないためです。局所密度を測定する密度センサーは、長期的な傾向を検出するための継続的な監視に一般的に使用されます。したがって、同一条件下でチャンバー内のごく小さな変化を検出できるように、値が再現可能でドリフトのないことが特に重要です。Quarz振動子を用いた Trafag の原理による直接密度測定が、圧力・温度測定に対して大きな利点を持つのは、圧力および温度センサーと異なりドリフトがない点です。
あなたの専門家
Maura Crobu
ガス密度監視プロダクトマネージャー
Dr.-Ing.
