Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Polskie fabryki elektroporcelany do 1939 r.

Fekecz Jerzy, Chrzan Krystian Leonard

Szkło i Ceramika

|

2020

|

R. 71, nr 3

34--37

2

Wybrane aspekty teoretyczne badań termoluminescencji w porcelanie elektrotechnicznej - omówienie

Sobota R.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 2

115--119

PL

W artykule przedstawiono aspekty teoretyczne niekonwencjonalnej, a zarazem pionierskiej metody badań porcelany elektrotechnicznej w oparciu o zjawisko termoluminescencji (TL). Metoda TL pozwala określić charakter struktury defektowej materiału ceramicznego używanego do produkcji porcelanowych izolatorów elektroenergetycznych (w elektroenergetyce najczęściej stosowanymi masami ceramicznymi są C120 i C130). Duża liczba defektów w materiale porcelanowym może świadczyć o złej jakości izolatora w wyniku niejednorodności materiału, dodatkowych domieszek, zaburzeń w sieci krystalicznej itp. Występujące defekty w strukturze powodują powstanie zlokalizowanych stanów energetycznych wewnątrz przerwy wzbronionej, toteż możliwym jest opracowanie metody identyfikującej te defekty na podstawie rejestracji światła emitowanego podczas rekombinacji promienistej na defektach pełniących role centrów rekombinacji.

EN

Theoretical aspects of an unconventional and pioneer method of study of electrotechnical porcelain based on the thermo luminescence phenomenon (TL) are depicted in the paper. The TL method gives opportunity to determine a defect structure character of ceramic material applied for production of porcelain electroenergetic insulators; C120 and C130 masses are most frequently used in electroenergetics. A large number of defects in the porcelain material can testify to the bad quality of an insulator as a result of material non-uniformity, additives presence, crystalline lattice disturbance etc. The structural defects cause the appearance of localised energetic states inside the forbidden gap, therefore it is possible to develop a method of identification of those defects basing on recording a light emitted during radiant recombination on the defects that perform a role of recombination centres.

3

Evaluation of the mullite hypothesis in respect of electrotechnical porcelains

Ranachowski P., Rejmund F., Ranachowski Z., Pawełek A., Piątkowski A., Kudela Jr. S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1177--1181

EN

The paper presents the evaluation of the mullite hypothesis explaining the strength of porcelains. There was researched the influence of the mullite phase on the short- and long-term mechanical strength of electrotechnical porcelain of different types (C 110, C 112, C 120 and C 130). The total mullite phase content, the size and distribution of precipitates and dispersed single crystals in the glassy matrix were considered. Mechanoacoustic and microscopic techniques as well as ultrasonic testing were used during the investigation. The role of the mullite phase in the increase of strength and resistance to aging processes of electrical porcelain of various types was described. Mullite hypothesis is valid in reference to siliceous (C 110), cristobalite (C 112) and aluminous C 120 type materials of a typical raw components content and phase composition. In the case of modern strengthened C 120 and C 130 type aluminous materials advantageous are only dispersed fine mullite needles. The precipitates of mullite phase, especially of bigger size, are undesirable.

PL

W pracy przedstawiono ocenę teorii mulitowej wzmocnienia porcelany, w odniesieniu do tworzyw elektrotechnicznych. Przedmiotem badań był wpływ fazy mulitowej na krótko- i długotrwałą wytrzymałość mechaniczną elektroporoelan rodzaju C 110, C 112, C 120 oraz C 130. Rozpatrywana była sumaryczna zawartość fazy mulitowej. wielkość i rozłożenie jej wydzieleń oraz niezaglomeryzowanych kryształów w osnowie szklistej. W badaniach wykorzystano metodę mechanoakustyczną, techniki mikroskopowe (MO i SEM) oraz metodę ultradźwiękową. Przedstawiono rolę fazy mulitowej w podwyższeniu odporności na procesy starzeniowe porcelany elektrotechnicznej różnego rodzaju. Stwierdzono słuszność teorii mulitowej w przypadku tworzyw kwarcowych (C 110), krystobalitowych (C 112) oraz wysokoglinowych rodzaju C 120 o typowym - tradycyjnym składzie surowcowym i fazowym. W zastosowaniu do nowoczesnych, wzmocnionych tworzyw wysokoglinowych rodzaju C 120 oraz porcelan rodzaju C 130 korzystnie działają rozproszone w osnowie, niezaglomeryzowane igłowe kryształy mulitu. Wydzielenia mulitu, zwłaszcza o większych rozmiarach, są niepożądane.

4

Rola fazy mulitowej w podwyższeniu odporności elektroporcelan na procesy starzeniowe

Ranachowski P., Rejmund F., Ranachowski Z., Pawełek A., Piątkowski A., Kudela S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 11b

162-165

PL

W pracy przedstawiono badania wpływu fazy mulitowej na krótko- i długotrwałą wytrzymałość mechaniczną elektroporcelan rodzaju C 110, C 112, C 120 oraz C 130. Rozpatrywana była sumaryczna zawartość fazy mulitowej, wielkość i rozłożenie jej wydzieleń oraz niezaglomeryzowanych kryształów w osnowie szklistej. W badaniach wykorzystano metodę mechanoakustyczną, techniki mikroskopowe (MO i SEM) oraz metodę ultradźwiękową. Przedstawiono rolę fazy mulitowej w podwyższeniu odporności na procesy starzeniowe porcelany elektrotechnicznej różnego rodzaju.

EN

The paper presents the research of the influence of the mullite phase on the short- and long-term mechanical strength of the electrotechnical porcelain of different types (C 110, C 112, C 120 and C 130). The total mullite phase content, size and distribution of precipitates and dispersed single crystals in the glassy matrix were considered. During investigation mechanoacoustic and microscopic techniques as well as ultrasonic testing were used. The role of the mullite phase in the increase of resistance to aging processes of electrical porcelain of various types was described.

5

Nowy materiał porcelanowy do produkcji wyrobów elektroizolacyjnych metodą prasowania izostatycznego

Ruziewicz T., Zboromirska–Wnukiewicz B., Sławiński A., Olejnik J.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2012

|

Z. 259

89--90

PL

Przedsiębiorstwo Industry Technologies SA zamierza uruchomić w swoim zakładzie ceramicznym w Lubsku nowoczesną produkcję porcelanowych korpusów bezpieczników wysokonapięciowych. Zamiast klasycznej technologii formowania rurowych osłon bezpiecznikowych z plastycznej masy porcelanowej zaprojektowano ich wytwarzanie innowacyjną metodą z zastosowaniem prasowania izostatycznego. W tym celu została opracowana wysokoglinowa masa porcelanowa w postaci sypkiego granulatu. Ceramiczne rury prasowane z tej masy na prasie izostatycznej w zakresie ciśnień 400 – 700 bar charakteryzują się wysokim stopniem zagęszczenia materiału oraz dobrą wytrzymałością i możliwością obróbki mechanicznej w stanie surowym. Sprasowana izostatycznie masa porcelanowa dobrze spieka się w stosunkowo niewysokich temperaturach (1250 – 1300oC). Wypalony materiał porcelanowy jest nieporowaty, o dużej gęstości objętościowej (2,79 g/cm3). Odznacza się bardzo dobrą wytrzymałością mechachaniczną (140 MPa przy próbie zginania) oraz wysoką rezystywnością elektryczną (5 X 1011 Ωm). Właściwości tego tworzywa odpowiadają więc wymaganiom PN-IEC 60672 dla materiałów porcelanowych wysokoglinowych o wysokiej wytrzymałości – typ C 130. Obecnie zaawansowane są prace nad doborem szkliwa i technologią natryskowego szkliwienia wyprasowanych izostatycznie rur porcelanowych. Kompletowana jest nowoczesna, wysokozautomatyzowana linia produkcji korpusów bezpiecznikowych o wysokich parametrach technicznych.

EN

Industry Technologies SA company is going to set in motion, at its factory in Lubsko, the modern manufacturing line of porcelain housings for high-voltage fuses. Instead of the classic technology based on extrusion of pipe fuse bodies from plastic porcelain mass, an innovative method using isostatic pressing was developed. For this purpose the high aluminous porcelain mass in the loose granules form was elaborated. The ceramic pipes isostaticly pressed from this mass in the pressure range of 400 – 700 bar are characterized by a high degree of densification and a good suitability for a mechanical treatment of a material in a green state. This isostatically pressed porcelain has a relatively low temperatures of sintering (1250 – 1300 °C). Sintered porcelain material is non-porous, with a high bulk density (2.79 g/cm3). It has very good mechanical strength (flexual strength 140 MPa) and a high electrical resistivity (5 X 1011 Ωm). The properties of this material meets the requirements of IEC 60 672 for aluminous porcelain high strength – type C 130. Currently, the works on the glaze selection and glaze spray technology are developed. The high-tech., authomatic production line for porcelain fuse bodies with high technical parameters is assembled.

6

Wymiary fraktalne przełamów części ceramicznych izolatorów elektroenergetycznych

Bielecki J., Kotowski P., Wańkowicz J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 11b

5-8

PL

Podczas niszczenia próbki materiału część dostarczonej energii zostaje zużyta na utworzenie powierzchni przełamu. Sprawdzono hipotezę, czy kształt powierzchni przełamu materiału ceramicznego zawiera informację o materiale i sposobie jego zniszczenia. W tym celu wyznaczano wymiar fraktalny powierzchni przełamu. Do badań przeznaczono specjalnie przygotowane kształtki z różnych tworzyw ceramicznych. Charakterystyki fraktalne przełamów elementów ceramicznych wyznaczano metodą stosowaną w badaniach metali. Otrzymane rezultaty nie potwierdziły hipotezy, że wymiar fraktalny przełamu charakteryzuje warunki obciążania badanych próbek.

EN

Under process of failure of material sample a part of energy delivered to the sample is used to shape a surface of fracture. A hypothesis is assumed that from a shape of ceramic material fracture same information regarding the material an a method of its failure can be obtained. To this purpose fractal dimensions for investigated fracture surfaces were determined. The investigations were conducted using samples made of different ceramic materials. Methods applied to metals were used for calculation of fractals of the ceramic samples fractures. On the basis of the obtained results one can conclude that the hypothesis was not confirmed.

7

Study of structural degradation of ceramic material of insulators in long term operation

Ranachowski P., Rejmund F., Jaroszewski M., Wieczorek K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 1

205-216

EN

The paper presents ultrasonic method of investigations of long-rod line and post insulators, operated on 110/6 kV power engineering stations. Acoustic measurements were performed directly in place of exploitation for three groups of domestic insulators. They concerned 16 line insulators LP 75/17 from 1970s; 56 post insulators SWZPAK-110 from 1970s and 47 post insulators SWZP4-110/550 from 1980s. Worked out measurement technique enabled assessment of structure degradation degree without troublesome and expensive removal of insulators from operation. Nondestructive measurements were carried out using special apparatus, which was designed and constructed mainly for outdoor testing of operated objects and results were compared with non operated material. There was presented technology of fabrication of ceramic insulators, typical structure of their material and factors influencing operational durability. Experimental method of assessment of insulator material "life time" was described in brief. All insulators were made of electrotechnical porcelain C 120 kind. There were performed detailed microscopic investigation of the material of operated line and post insulators. The results were compared with properties of the new porcelain. There was established correlation between the degree of the material degradation and the parameters of ultrasonic wave propagation and attenuation. Additionally there were used results of acoustic emission investigation of the material samples, which were subjected to slowly increasing compressive stress. On the basis of the study, advancement of ageing degradation of the material and the quality of tested insulators were assessed. It was stated that advancement of aging effects in the material of exploited post insulators and non-operated ones, taken from station reserve, was approximately the same. External operational stresses seriously affected aging of porcelain only in case of the rods of line insulators. Significantly lower quality of post insulators, made in time of economic crisis in 1980s, was established. On the ground of performed study, earlier researches and data from exploitation there was ascertained operational durability as not exceeding 35 years. It concerns insulators made from C 120 kind material, which does not contain significant inhomogeneities or technological defects.

PL

W pracy przedstawione zostały efekty degradacji materiału izolatorów liniowych i wsporczych, które od wielu lat eksploatowane były na stacjach energetycznych 110/6 kV. Pomiary akustyczne przeprowadzone zostały bezpośrednio w eksploatacji na trzech grupach krajowych izolatorów. Obejmowały one 16 izolatorów liniowych LP 75/17 z lat 1970-tych, 56 izolatorów wsporczych SWZPAK-110 z tego samego okresu oraz 47 izolatorów wsporczych SWZP4-110/550 z lat 1980-tych. Opracowana technika pomiarowa pozwala na ocenę stanu tworzywa izolatorowego bez uciążliwego i kosztownego zdejmowania obiektów z linii. Pomiary te mają charakter nieniszczacy i wymagają jedynie krótkotrwałego wyłączenia napięcia z niewielkich odcinków sieci. Badania pracujących obiektów przeprowadzone zostały z wykorzystaniem specjalnego układu pomiarowego i porównane z parametrami nie eksploatowanego materiału. Przedstawiona została technologia produkcji izolatorów, budowa ich tworzywa oraz czynniki mające wpływ na strukturę materiału i jego trwałość eksploatacyjna. Opisano w zarysie eksperymentalna metodę oceny "czasu zycia" tworzywa izolatorów. Wszystkie badane w ramach pracy izolatory wykonane były z porcelany elektrotechnicznej rodzaju C 120. Przedstawiono wyniki badań mikroskopowych i ultradźwiekowych typowego tworzywa nowego oraz izolatorów liniowych i wsporczych po dłuższym okresie eksploatacji. Wykorzystano ponadto wnioski uzyskane w wyniku badań próbek porcelany C 120 metodą wolno narastającego naprężenia ściskającego z jednoczesnym monitorowaniem efektów degradacji technika emisji akustycznej. Stwierdzono, że stopień zaawansowania procesów starzeniowych w porcelanie izolatorów wsporczych, które były w eksploatacji oraz pochodzących z rezerwy stacyjnej – pobranych z magazynów, był bardzo zbliżony. Obciążenia eksploatacyjne w poważnym stopniu wpłynęły jedynie na stan materiału pni izolatorów liniowych. Zaobserwowano wyraźnie niższa jakość izolatorów wsporczych z okresu kryzysowego lat 1980-tych. Obserwacje mikroskopowe pozwoliły na rozpoznanie etapów rozwoju procesów degradacji starzeniowej. Na podstawie przeprowadzonych badań, danych eksploatacyjnych oraz wcześniejszych prac określono trwałość eksploatacyjna izolatorów wykonanych z porcelany elektrotechnicznej rodzaju C 120. Nie przekracza ona 35 lat, pod warunkiem ze izolator nie zawiera poważniejszych niejednorodności lub defektów technologicznych.

8

Badania procesów starzeniowych w krystobalitowej porcelanie izolatorów długopniowych

Ranachowski P., Rejmund F., Bertrand J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2007

|

R. 83, nr 6

95-98

PL

W pracy przedstawione zostały ultradźwiękowe, mechaniczne i strukturalne badania tworzywa krystobalitowego izolatorów długopniowych linii 110 i 220 kV, produkcji wschodnioniemieckiej z lat 1960-tych i 1970-tych. Takie izolatory od lat wykazują wysokie współczynniki awaryjności. Do tej pory sądzono, że było to związane z podatnością tworzywa krystobalitowego na procesy degradacji starzeniowej. Kompleksowe badania nie potwierdziły tego poglądu. Przyczyn licznych awarii upatrywać należy w występujących często wadach technologicznych tworzywa izolatorów.

EN

This work presents ultrasonic, mechanical and microscopic investigation of cristobalite material of long rod insulators exploited on 110 and 220 kV power lines. These elements were produced in East Germany in 1960s and 1970s. Insulators of this kind demonstrate high operational failure frequency. Up to now cristobalite material was considered to be susceptible to aging degradation processes. Investigations carried out by the authors did not prove this opinion. Technological defects frequently occurring in the insulator material should be considered as the crucial reason of numerous failures.

9

Mechanical-acoustic and structural investigations of degradation processes of aluminous insulator porcelain C 130 type

Ranachowski P., Rejmund F., Pawełek A., Piątkowski A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2007

|

Vol. 52, iss. 4

641-654

EN

Presented paper aims to estimate the resistance of porcelain C 130 type to aging degradation processes during long-lasting period of exploitation. The objects of investigation were specimens made of high mechanical strength aluminous porcelain of C 130 type. This kind of material is used in the production of reliable electrotechnical elements such as insulators of overhead power lines. In case of the insulators not only high mechanical strength but especially elevated durability as well as operational reliability are required. The paper comprises the results of microscopic, ultrasonic as well as acoustic emission (AE) measurements of samples subjected to slowly increasing compressive stress. It concerns problems connected with exploitation, production technology and ultrasonic measurements of specially prepared samples of porcelain. The samples prepared for examination were divided into three groups: first . without any defects, second . with faults of smaller or medium intensity, and third . containing numerous defects in structure. The acoustic parameters of not loaded samples and the ones loaded to various values of compressive stress were measured. Moreover, some of the specimens were additionally subjected to 200.C temperature action. This enabled verifying the insulator material resistance to temperature increase as a result of leakage currents. The analysis of the obtained results revealed that the mechanism of ultrasonic wave propagation in porcelain of C 130 type is different from that in the case of typical aluminosilicate ceramic materials. This is the consequence of the effective reinforcement of the material structure by densely dispersed corundum and mullite phases in glassy matrix. Measurements of the attenuation coefficient offer better possibility to estimate the structure degradation of the porcelain material than ve- locity of ultrasonic wave propagation. Subsequently, the effect of the structural defects, introduced into the material, on the mechanical-acoustic behaviour and on the strength of the samples was presented. The occurrence of the pseudoplasticity effect, directly proportional to the presence of technological defects in the structure of the material, was observed. The acousto-mechanical measurements were completed by microscopic analysis of the porcelain material. The phases�f content was recognized. There were described the structures of samples belonging to three groups containing technological defects and with different advancement of material degradation. Presented results enable to drawn up conclusions concerning the resistance of the ceramic material to the aging degradation processes development during long term exploitation.

PL

Praca ma na celu ocenę odporności tworzywa rodzaju C 130 na procesy degradacji starzeniowej podczas wieloletniej eksploatacji. Obiekt badań stanowi porcelana wysokoglinowa rodzaju C 130 o dużej wytrzymałości mechanicznej. Tworzywo tego typu stosowane jest do produkcji odpowiedzialnych elementow elektrotechnicznych jak izolatory napowietrznych linii energetycznych. W przypadku tych wyrobow wymagana jest nie tylko duża wytrzymałość, lecz przede wszystkim wysoka trwałość i niezawodność. Przedstawiono wyniki badań mikroskopowych, ultradźwiękowych oraz emisji akustycznej (EA) probek poddanych wolno narastającym naprężeniom ściskającym. Omowione zostały zagadnienia eksploatacyjne tworzywa, technologia wytwarzania oraz badania ultradźwiękowe specjalnie wytworzonych probek porcelany. Przygotowane probki materiału podzielone zostały na trzy grupy - kształtki pozbawione wad technologicznych, probki zawierające defekty strukturalne o mniejszym lub średnim nasileniu oraz kształtki posiadające liczne wady. Mierzone były parametry akustyczne probek nieobciążonych oraz po przyło- żeniu naprężeń ściskających o rożnej wartości. Kilka probek było ponadto poddanych działaniu temperatury 200?C. Miało to na celu sprawdzenie odporności tworzywa na temperaturę, podwyższoną w wyniku prądow upływu. Pomiary ultradźwiękowe wykazały, że mechanizm propagacji fal w porcelanie rodzaju C 130 jest odmienny niż w ty- powych glinokrzemianowych materiałach ceramicznych. Wynika to z występowania gęsto rozłożonych ziarn korundu oraz sieci drobnych igłowych kryształow mulitu w matrycy tworzywa wysokoglinowego. Badania ultradźwiękowe i mikroskopowe potwierdziły ważną rolę tych faz w strukturalnym wzmocnieniu materiału oraz wysoką odporność osnowy na powstawanie i propagację pęknięć. Stwierdzono, że pomiary wspołczynnika tłumienia dają lepszą możliwość oceny stopnia degradacji materiału w porownaniu do prędkości propagacji fal ultradźwiękowych. Zasadniczą część pracy stanowią badania wpływu wprowadzonych do materiału wad struktury na charakterystykę mechani- czno-akustyczną oraz wytrzymałość mechaniczną probek poddanych wolno narastającym obciążeniom ściskającym. Wyniki ba- dań mechaniczno-akustycznych skorelowane zostały z analizą mikroskopową struktury probek o rożnym stopniu zaawansowania procesu degradacji materiału. Określono wpływ defektow technologicznych o rożnym stopniu nasilenia na postępujący proces rozwoju mikropęknięć oraz szczelin. Dokonano oceny wpływu poszczegolnych faz tworzywa na przebieg procesu degradacji struktury czerepu. Na podstawie przedstawionych badań sformułowano wnioski odnośnie odporności tworzywa na rozwoj procesow degradacji starzeniowej podczas wieloletniej eksploatacji.

10

New ultrasonic equipment for non-destructive diagnostics of ceramic insulators in place of exploitation

Ranachowski P., Rejmund F., Zienkiewicz B.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2004

|

Vol. 40, nr 15

169-176

EN

The paper presents designed and experienced in IFTR PAS apparatus - acoustic instrument for materials parameters investigation of special assignment. The presented set-up is mainly expected to serve for ultrasonic measurements of long-rod insulators in use on site. The main object of research are insulators after long period of exploitation, showing high degree of material ageing process advancement. Diagnostics of such elements requires definite parameters of work of a sending-receiving unit, piezoelectric transducers of special construction, elaboration of proper methodology of ultrasonic measurements along with criteria of the object classification. Presented equipment is the result of many years experience of non-destructive acoustic research of long-rod ceramic insulators. This equipment was specially adopted for the field tests on the overhead lines and stations. The composition of the set-up, principle of its work and the calibration procedure with standardized blocks were described. The measurements of post insulator SWZPAK-110 type from 1976 year illustrate possibilities of application of the set-up. A microscopic structural analysis was used as comparative method. Correlation between the microstructure of the porcelain and parameters of ultrasonic wave propagation was established. The investigation proved possibility to employ the apparatus for diagnostic measurements of the polymer and hybrid insulators.