Not macht erfinderisch, doch die Geburt solcher Erfindungen braucht oft noch Zeit.
Dies war im letzten Jahrzehnt der Fall, als Hoosier Energy eine Methode zum Testen der Horstmann-Fehlerstromkreisanzeiger entwickelte, die es in Übertragungsleitungen einsetzte.
Es begann mit Lance Simpson, machte einen Umweg über ein Sommerpraktikum und landete schließlich in den Händen von Jason Burge.
Die Ursprünge gehen auf das Jahr 2015 zurück. Ein vorheriger Pilot wurde auf Eis gelegt, als Nächstes waren die Horstmann-Sensoren an der Reihe.
Simpson war damals als Kommunikationsingenieur mit dem Testen des neuen Produkts beauftragt.
„Ich habe zunächst einige Dinge auf dem Prüfstand aufgebaut, um sicherzustellen, dass diese Produkte wie angekündigt funktionieren“, sagte er. „Wir stellten fest, dass dies der Fall war, und wollten sie in unser Standardpaket integrieren.“
Um die Sensoren zu testen, ohne die Übertragungsleitung zu beeinträchtigen, wurde Simpsons Gerät eingesetzt.
„Es war ein sehr traurig aussehendes Gerät“, sagte Simpson. „Eigentlich sollte es meinen Schreibtisch nie verlassen, aber aus der Not heraus tat es das. Dann schien es mehrere Jahre lang herumgereicht zu werden.“
Nach COVID nahmen die Ingenieurdienste das ruhende Praktikumsprogramm wieder auf. Als Leiter der Energiesystementwicklung betreute Simpson drei bis fünf praktische Projekte für den Praktikanten Alex Malone. Eines davon war die Entwicklung eines dauerhafteren, voll funktionsfähigen Testsets für die Leitungssensoren im Sommer 2023.
„Er musste wirklich den ganzen Prozess durchlaufen, etwas entwerfen und dann versuchen, die Komponenten zu finden, die zu seinem Entwurf passen würden“, sagte Simpson. „Es gab viele Iterationen, und manchmal war das Teil für das entworfene Projekt nicht sofort verfügbar.“
„Bis zum Ende des Sommers hatte er etwas gebaut, das ich als Betaversion des Test-Sets bezeichnen würde.“
Es waren diese Betaversion und der Schaltplan, die ein Jahr später in die Hände von Burge gelangten, einem Kommunikationstechniker, der seit acht Jahren bei Hoosier Energy arbeitet.
Jason Burge von Hoosier Energy arbeitet daran, sein Leitungssensor-Testkit im Power Delivery Operations Center anzuschließen.
„Es war eine Frage des Bedarfs“, sagte Simpson. „Eine Zeit lang hatten wir einfach nicht viele dieser Projekte mit Zeilensensoren, dann nahmen sie wieder zu.“
Burge betrachtete die Gelegenheit als Herausforderung und begann mit einem einfachen Einphasentester, dem bald ein Zweiphasen- und ein Dreiphasentestkit folgten.
„Ich wurde irgendwie zum Horstmann-Liniensensor-Experten“, sagte er. „Das Testset war ein Problem, das eine dauerhafte Lösung brauchte, und ich hatte Zeit, daran zu arbeiten.“
Aufgrund seiner Erfahrung als Funkamateur mit selbstgebauten Projekten wie Batterieträgern und tragbaren Funkgeräten wurde Burge zum Hersteller.
Er nahm das Rohtestkit und brachte es in ein benutzerfreundlicheres Format.
„Die Bedienoberfläche lag auf einem Stück Holz, ähnlich einem Schneidebrett, und die Verkabelung der Schalter hatte die gleiche Farbe“, sagte Burge. „Die Fehlersuche war schwierig, und man merkte, dass alles in kürzester Zeit zusammengebaut worden war.“
Burge konnte mit der Stansifer Radio Company in Bloomington zusammenarbeiten, um die benötigten Teile zu beschaffen, mit dem Techniker Jeff Sturgill von Hoosier Energy, um einen Entwurf zu erstellen, und mit Accuracy Laser and Fabrication aus Bedford, um die richtige Passform zu erreichen.
Das Design beinhaltete einen variablen Wechselstromtransformator, einen sogenannten Variac, der die Spannungseinstellung ermöglichte. Diese Spannung konnte dann in der ersten Version durch Schleifen im Verhältnis 10:1 verstärkt werden, sodass eine Mindestspannung die Signale der Sensoren auf der Leitung abbilden konnte. Eine spätere Version arbeitet mit einem Verhältnis von 30:1, wie Burge erklärt.
„Wenn man die Spannung senkt, erhöht man den Strom“, erklärte er. „Mit dieser Schalterreihe kann man dann verschiedene Widerstände für den Prüfstrom zuschalten. Leitet man den Strom durch eine Schleife, multipliziert sich der Strom mit der Anzahl der Schleifen. Hier haben wir 30 Windungen. Das bedeutet, wenn man zwei Ampere sendet, werden daraus 60 Ampere – multipliziert mit 30.“
Die Modelle wurden im Laufe des vergangenen Winters weiterentwickelt. Das erste Modell benötigte schwer erhältliche Teile, daher wurde bei der zweiten Version der Beschaffungsprozess vereinfacht, um den Austausch von Teilen zu erleichtern.
Dann kam mit freundlicher Genehmigung des regionalen Kommunikationskoordinators Bryan Abel die Idee für die dreiphasige Version auf, um den Testprozess durch die gleichzeitige Durchführung von drei Durchgängen zu beschleunigen.
Die Bausätze sind in tragbaren Koffern untergebracht, was bedeutete, dass Burge eine Menge Zeug auf engstem Raum unterbringen musste.
„Es war ein kleiner Albtraum, das ganze Zeug da reinzubekommen“, sagte er.
Für die Testkits für Leitungssensoren mussten viele Teile in einen kleinen Raum passen.
Dank der Koffer können die Sensoren bei Bedarf transportiert werden. Burge kann die Sensoren jedoch vor der Installation im Power Delivery Operations Center testen. Die Inbetriebnahme ist die Hauptaufgabe.
„Wir werden diese Sensoren bei jeder Installation mit Horstmann-Liniensensoren einsetzen“, sagte Burge. „Im Rahmen des Umspannwerksprojekts in Tell City werden zwölf Sensoren eingesetzt. Anschließend werden die Funkschalter überholt, und das sind dann neun weitere Sensoren.“
Durch die Möglichkeit, die Sensoren im Voraus zu testen, kann Hoosier Energy nicht nur die Genauigkeit der Sensoren prüfen, sondern auch sicherstellen, dass die richtigen Sensoren an der richtigen Leitung platziert wurden.
„Das spart uns viel Zeit, aber vor allem auch den Monteuren“, sagte Burge. „Man kann sich kaum vorstellen, wie frustrierend es für einen Monteur wäre, wenn er bereits den Hubsteiger eingepackt und die Handschuhe ausgezogen hat und dann feststellt, dass Phase B und Phase C vertauscht sind – er muss wieder hoch und die Sensoren versetzen.“
Dies verbessert auch die Sicherheit, da jedes Auf- und Absteigen des Eimers ein zusätzliches Risiko darstellt. Je weniger, desto besser.
„Jason hat es wirklich geschafft, die Sache auf die nächste Stufe zu heben“, sagte Simpson über die Testkits. „Schon seine erste Version war außergewöhnlich, und dann hat er sie noch weiter verfeinert.“
Diese Verbesserungen sind aus der Notwendigkeit heraus entstanden und sind zweifellos die Mutter einer Erfindung, die dazu beiträgt, Hoosier Energy sicherer und effizienter zu machen.