Lucrarea nr

Lucrarea nr. 1___________________________________________________________________________________

Lucrarea nr. 1Determinarea clasei de puritate i a naturii particulelor de contaminare din uleiurile electroizolante

1. GeneralitiLucrarea se refer la determinarea concentraiei de particule solide, la repartiia lor dup mrime i la identificarea naturii acestora la uleiurile de transformator, care fac parte din categoria uleiurilor electroizolante naturale minerale.Este bine cunoscut c particulele solide au o influen nefast asupra caracteristicilor dielectrice ale uleiurilor de transformator.Originile particulelor aflate n izolanii lichizi sunt multiple.

Uleiul dintr-un transformator nou, nepus sub tensiune, poate s conin fibre celulozice, material de sablaj, particule de fier, aluminiu, font, care provin din procesul de fabricaie al transformatorului, dar i din procesul de fabricare i filtrare al uleiului. Uleiul dintr-un transformator n funciune poate s conin, n plus, particule de carbon, rezultate n urma unor supratemperaturi locale, particule metalice i de cauciuc provenind de la uzura pompelor etc.

Cunoaterea tipului de particule prezente n izolantul lichid poate, n anumite cazuri, s furnizeze indicaii asupra strii transformatorului n sensul diagnosticrii unui defect sau al indicrii unui risc de defectare. Metoda folosit n aceast lucrare, n vederea identificrii, numrrii i clasrii particulelor din uleiurile de transformator, const n:

depunerea particulelor solide pe suprafaa unei membrane filtrante, prin filtrarea n vid a unui volum cunoscut de material ncercat; examinarea acestei membrane la microscop n lumin reflectat.2. Scopul lucrrii

2.1. nsuirea cunotinelor teoretice referitoare la dependena proprietilor dielectrice, ale uleiurilor de transformator, de existena particulelor solide.

2.2. nsuirea metodei de determinare a concentraiei de particule, a repartiiei lor dup mrime i a identificrii naturii acestora la uleiurile de transformator.

2.3. Dezvoltarea aptitudinilor de obinere i interpretare ct mai corect a imaginilor microscopice rezultate la msurare . 3. Problemele de studiat

3.1. Depunerea particulelor pe membrana filtrant cu trusa FAS-M2.

3.2. Examinarea cu microscopul a membranei filtrante contaminate.

3.3. Captarea imaginii pe calculator.

3.4. Interpretarea rezultatelor obinute.

4. Aparatura experimentalPentru determinrile din aceast lucrare se utilizeaz trusa FAS-M2 i microscopul triocular MM-KKE-M-C-U, ambele de la firma HYDAC Germania. Componentele asamblate ale trusei FAS-M2 sunt prezentate n figura 1.1.

Trusa FAS-M2 mai are n dotare n afara elementelor prezentate n figura 1.1, urmtoarele articole: set de membrane filtrante, corespunztor ambalate pentru a nu fi contaminate cu particule din mediu. O membran are diametrul de 47mm, un diametru mediu al porului mai mic de 1 (m i este caroiat n ptrate cu latura de 3,08mm, suprafaa fiecrui ptrat reprezentnd o sutime din suprafaa efectiv. penset cu vrf plat, pentru manevrarea membranelor filtrante; eprubet gradat de 100ml cu dop, pentru msurarea volumului de prob; pipete de 3ml, pentru corectarea volumului lichidului de prob; cutii Petri pentru conservarea membranelor filtrante contaminate cu particulele solide din fluidul de ncercat.Trusa FAS-M2 se folosete pentru depunerea particulelor solide dintr-un volum cunoscut de material ncercat, prin filtrarea n vid. Depunerea se face pe suprafaa membranei filtrante, membran ce urmeaz a fi examinat la microscop. Dup folosire componentele de sticl ale trusei FAS-M2 se cur cu urmtoarele substane: detergent lichid care nu las reziduuri solide, apa distilat sau ap demineralizat, alcool izopropilic fr aceton, eter de petrol sau triclortrifluoretan, dup cum urmeaz: se spal cu ap curent cu adaos de detergent lichid; se cltete de trei ori cu ap distilat sau demineralizat;

se cltete de trei ori cu alcool izopropilic filtrat pentru eliminarea apei;

se cltete de trei ori cu triclortrifluoretan filtrat sau cu eter de petrol filtrat.

n figura 1.2 se prezint componentele microscopului MM-KKE-M-C-U. Microscopul are ncorporat o surs de lumin, n sistemul su optic, pentru examinarea eantioanelor de material n lumin transmis, dar este prevzut i cu o surs de lumin exterioar, pentru examinare n lumin reflectat.

Grosismentul microscopului poate fi x40; x100; x200, n funcie de combinaiile realizate ntre ocular (x10) i obiective (x4; x10; x20).

Camera ocularului microscopului are integrat o scal, la care o gradaie corespunde la 0,025mm pentru obiectivul x4; 0,01mm pentru obiectivul x10 i 0,005mm pentru obiectivul x20.

Microscopul este dotat i cu un sistem de captare a imaginilor, care const dintr-o camer digital color, cu port USB pentru racordare la calculator.

5. Modul de lucru

5.1. Depunerea particulelor pe membrana filtrant cu trusa FAS-M2

Asamblarea trusei FAS-M2 n vederea obinerii membranelor filtrante contaminate cu particulele din eantionul studiat se realizeaz astfel: se introduce partea inferioar a plniei de sticl (4) n dopul de trecere (5) iar acesta se fixeaz bine n gtul vasului de filtrare (6); se aeaz pe partea superioar a plniei de sticl (4) inelul de centrare cu sit (2); cu ajutorul pensetei se scoate din ambalajul su o membran filtrant i se aeaz pe sita inelului de centrare (2); se aeaz vasul de sticl superior (1) pe inelul de centrare (2) i se asigur etanarea ansamblului plnie de sticl-inel de centrare-vas de sticl superior prin intermediul cletelui de fixare (3); Nu se scoate capacul vasului de sticl superior nainte de nceperea filtrrii. se racordeaz vasul de filtrare (6) cu pompa de vid (8) prin intermediul tubului siliconic (7) i apoi se alimenteaz electric pompa de vid cu cordonul (11); se pornete pompa de vid cu butonul (9) i se regleaz supapa de aspiraie (10) pe poziia minim; lichidul de prob coninut n eprubeta gradat de 100ml se toarn n vasul de sticl superior (1) al crui capac a fost ndeprtat;

se deschide supapa de reglaj aspiraie a pompei de vid i astfel fluidul este aspirat vasul de filtrare trecnd prin membrana filtrant;

cnd lichidul de prob a fost aproape n ntregime absorbit se spal vasul de sticl superior cu solvent aflat n flaconul de plastic (12) prin intermediul pisetei cu filtru (3);

dup a ce fost absorbit i solventul, trecnd prin membrana filtrant, se continu vidarea pn ce membrana filtrant este uscat i apoi se nchide pompa de vid;

se desface cletele de fixare (3), se ndeprteaz vasul de sticl superior, se ia cu atenie membrana filtrant contaminat i se aeaz ntr-o cutie Petri curat.

5.2. Examinarea cu microscopul a membranei filtrante contaminate

Membrana contaminat aflat n cutia Petri se aaz pe platforma pentru prob (f) a microscopului din figura 1.2 i se execut urmtoarele manevre:

se fixeaz butonul [2] pe poziia bioculare; se poziioneaz obiectivul x20 deasupra probei, prin rotirea capului turnant (e), rezultnd un grosisment de x200; se conecteaz sursa de lumin exterioar [7] i se orienteaz ghidajele flexibile [8] astfel nct suprafaa probei sa fie iluminat uniform; se regleaz din butoanele (h) i (k) poziiile celor dou platforme (f) i respectiv (g), pn la obinerea celei mai clare imagini privind prin oculare.

Pentru numrarea particulelor i determinarea clasei de puritate a fluidului examinat se parcurg urmtoarele etape:

se claseaz particulele n urmtoarele intervale granulometrice: 5 (m < particule ( 15 (m

15 (m < particule ( 25 (m

25 (m < particule ( 50 (m

50 (m < particule ( 100 (m

< particule > 100 (m

Pentru a obine numrul total de particule n fiecare interval granulometric se numr particulele de pe un numr dat de ptrate i plecnd de la acest numr, se calculeaz numrul total statistic de particule prezente pe cele 100 de ptrate de caroiaj ale membranei filtrante:- dac numrul estimat de particule dintr-un interval dat este cuprins ntre 1 i 50, se efectueaz numrarea pe toat suprafaa de filtrare;

- dac numrul estimat de particule este cuprins ntre 50 i 1000, se numr particulele de pe 20 ptrate luate la ntmplare i se multiplic rezultatul cu 5;

- dac numrul estimat de particule este cuprins ntre 1000 i 5000, se numr particulele de pe 10 ptrate luate la ntmplare i se multiplic rezultatul cu 10;

- dac numrul estimat de particule este mai mare dect 5000, se numr particulele de pe mai puin de 10 suprafee unitare i se multiplic rezultatul cu un factor corespunztor.

5.3. Captarea imaginii pe calculator

Pentru captarea, pe calculator, a imaginilor celor mai reprezentative din punct de vedere al clasei de puritate i al naturii impuritilor, se parcurg etapele: se cupleaz camera digital [1], prin intermediul cablului din dotare, la un port USB al calculatorului; se fixeaz butonul [2] pe poziia camer; se activeaz pe calculator programul MicroCapture, executandu-se manevrele prevzute de acesta; se salveaz imginea capturat pe un document Word.

5.4. Interpretarea rezultatelor

Rezultatele obinute se interpreteaz n conformitate cu prevederile SR ISO 4406/1999: Metode de codificare a nivelului de poluare cu particule solide i ale catalogului HYDAC de imagini fotografice reprezentative pentru clasele de puritate.

Fig. 1.2. Microscopul MM-KKE-M-C-U:

a) oculare; b) tub; c) inel de cuplaj; d) suport; e) corpul i lentila obiectivului; f) platform pentru prob, cu sistem mecanic de deplasare n plan orizontal; g) platform mecanic cu deplasare n plan vertical; h) butoane de reglare a platformei pentru prob; i) condensator optic; j) buton de reglare a condensatorului optic; k) butoane de reglaj grosier i fin pentru platforma mecanic; l) surs intern de lumin;

1) camer digital color cu micrometru ocular; 2 buton de comutare bioculare/camer ocular; 3) priz de conectare la sursa de energie electric; 4) comutator pentru sursa intern de lumin; 5) buton de reglare a intensitii sursei interne de lumin; 6) limitator de curs al platformei mecanice; 7) surs de lumin exterioar; 8) ghidaj flexibil de lumin cu fibre optice; 9) buton reglare intensitate luminoas

.

Fig. 1.1. Componentele trusei FAS-M2:

1 vas de sticl superior, de 250ml, cu capac de plastic; 2 inel de centrare cu sit i cu membrana filtrant; 3 clete de fixare; 4 plnie de sticl; 5 dop de trecere; 6 vas de fitrare Erlenmeyer de 1000ml, cu racord de aspiraie; 7 tub siliconic ( 6x3; 8 pomp electric de vid; 9 buton pornit/oprit; 10 supap reglaj aspiraie; 11 cordon de alimentare pomp de vid; 12 flacon de plastic de 500ml; 13 piset cu filtru

PAGE 7