ΔΡΑΣΗ ΕΘΝΙΚΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ "ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 2011"

Transcript

1 Ανταγωνιστικότητα και Επιχειρηματικότητα (ΕΠΑΝ ΙΙ), ΠΕΠ Μακεδονίας Θράκης, ΠΕΠ Κρήτης και Νήσων Αιγαίου, ΠΕΠ Θεσσαλίας Στερεάς Ελλάδας Ηπείρου, ΠΕΠ Αττικής Ε. Π. ΔΡΑΣΗ ΕΘΝΙΚΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ "ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 211" Συμπράξεις Παραγωγικών και Ερευνητικών Φορέων σε Εστιασμένους Ερευνητικούς και Τεχνολογικούς Τομείς ΕΡΓΟ: POLYDIAGNO ΚΩΔΙΚΟΣ: 11ΣΥΝ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ/ ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ/ΥΛΙΚΩΝ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΠΑΙΘΡΙΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞ ΑΠΟΣΤΑΣΕΩΣ ΚΑΙ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΧΡΟΝΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥΣ Ενότητα Εργασίας 3 (19/1/214-18/6/215) ΠΑΡΑΔΟΤΕΟ Π3.3 (μήνας παράδοσης: Μ 25) ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΟ Η τεχνική LIBS για τη διερεύνηση της συμπεριφοράς συνθετικών πολυμερικών μονωτήρων υψηλής τάσης σε εφαρμογές υπαίθριων εγκαταστάσεων A. Περίληψη εργασίας B. Παρουσίαση Υπεύθυνος φορέας: Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής Δομής και Λέϊζερ, Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας - Εργαστήριο Προηγμένων Πηγών και Συστημάτων Λέϊζερ (ΙΗΔΛ-ΙΤΕ) Άλλοι συμμετέχοντες φορείς: (α) Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ, ΤΕΙ Κρήτης (ΗΛΕΚ-ΤΕΙΚ) (β) Διαχειριστής Ελληνικού Δικτύου Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΔΕΔΔΗΕ) Οκτώβριος 215

2 8 ο Εθνικό Συνέδριο ΜΚΕ της Ελληνικής Εταιρείας Μη Καταστροφικών Ελέγχων Αθήνα, Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών, 8-9 Μαΐου 215 ΜΚΕ για την διερεύνηση της συμπεριφοράς συνθετικών πολυμερικών HTV SIR μονωτήρων σε εφαρμογές υπαίθριων εγκαταστάσεων Υψηλής Τάσης με χρήση της τεχνικής LIBS O. Κοκκινάκη 1, A. Κλίνη 1, Δ. Πυλαρινός 2, Ε. Θαλασσινάκης 2, Ν. Μαυρικάκης 3, Κ. Σιδεράκης 3, Ε. Κουδουμας 3, Δ. Άγγλος 1, Κ. Καλπούζος 1 1 Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ - Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας, Ηράκλειο, Κρήτη (ΙΗΔΛ-ITE) 2 Διεύθυνση Διαχείρισης Νησιών, ΔΕΔΔΗΕ 3 Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών, ΤΕΙ Κρήτης Περίληψη Οι μονωτήρες ΥΤ αποτελούν αδύναμο κρίκο για τα συστήματα μεταφοράς ηλεκτρική ενέργειας καθώς βρίσκονται τοποθετημένοι σε όλο το μήκος του δικτύου, υπόκεινται σε ποικιλία διαφορετικών συνθηκών και η συμπεριφορά τους είναι έντονα συνδεδεμένη με τις υφιστάμενες καταπονήσεις και συνθήκες, σημαντικό μέρος των οποίων αποτελούν οι καιρικές συνθήκες. Έτσι οι δοκιμές που διενεργούνται στο εργαστήριο δύναται μεν να προσδώσουν σημαντική γνώση ειδικά για την αντοχή των μονωτήρων σε συγκεκριμένα επίπεδα τάσης και μηχανικών καταπονήσεων αλλά αδυνατούν να προβλέψουν την συμπεριφορά των μονωτήρων σε συνάρτηση με τις τοπικές συνθήκες. Το πρόβλημα έγκειται κυρίως στο φαινόμενο της ρύπανσης, δηλαδή την εναπόθεση εν δυνάμει αγώγιμων σωματιδίων στην επιφάνεια του μονωτήρα (π.χ. αλάτι μεταφερόμενο από την θάλασσα σε παράκτιες περιοχές). Σε επόμενο στάδιο οι ρύποι αυτοί υπό την παρουσία κάποιου μηχανισμού ύγρανσης μπορούν να σχηματίσουν ένα αγώγιμο διάλυμα στην επιφάνεια του μονωτήρα, το οποίο θα επιτρέψει την ροή ρεύματος (ρεύμα διαρροής). Το ρεύμα αυτό θα θερμάνει ανομοιόμορφα τον μονωτήρα δημιουργώντας ξηρές ζώνες, με την τάση πλέον να εφαρμόζεται στα άκρα αυτών των ζωνών. Υπό ευνοϊκές συνθήκες, οι εκκενώσεις (τόξα) στα άκρα αυτών των ζωνών μπορούν να οδηγήσουν στην εξέλιξη του φαινομένου και τελικά στην πλήρη υπερπήδηση του μονωτήρα και συνεπώς σε σφάλμα ως προς γη. Για την αντιμετώπιση του φαινομένου έχουν προταθεί αρκετές προσεγγίσεις. Η συνηθέστερα ακολουθούμενη είναι η χρήση πολυμερών ελαστομερών βασισμένων στην πολυδιμέθυλσιλοξάνη (PDMS) για την παραγωγή συνθετικών μονωτήρων (κυρίως πολυμερή που έχουν ακολουθήσει διαδικασία βουλκανισμού σε υψηλές θερμοκρασίες - High Temperature Vulcanization licone Rubber ή HTV SIR) ή για την παραγωγή ειδικών επικαλύψεων (βασισμένων σε πολυμερή που έχουν ακολουθήσει διαδικασία βουλκανισμού σε θερμοκρασίες δωματίου Room Temperature Vulcanization licone Rubberή RTV SIR) προς εφαρμογή στην επιφάνεια κεραμικών (γυάλινων ή πορσελάνινων) μονωτήρων. Τα υλικά αυτά προσφέρουν υδρόφοβη συμπεριφορά με αποτέλεσμα η ύγρανση των επικαθίμενων ρύπων να μην οδηγεί σε δημιουργία αγώγιμου φιλμ στην επιφάνεια, καθώς το νερό διατηρείται σε μορφή σταγόνων. Επιπλέον, έχουν την ιδιότητα μετάδοσης της υδρόφοβης ιδιότητας στους ρύπους μέσω ενός μηχανισμού μετανάστευσης μορίων χαμηλού μοριακού βάρους από το εσωτερικό του υλικού. Δυστυχώς η συμπεριφορά των συγκεκριμένων υλικών δεν είναι σταθερή κατά την λειτουργία τους. Αφενός παρουσιάζουν πεπερασμένο χρόνο ζωής και αφετέρου παρουσιάζουν κύκλους απώλειας και ανάκαμψης της υδροφοβίας τους, με τον ρυθμό και τον βαθμό επανάκαμψης να είναι άμεσα συναρτημένος με τον βαθμό γήρανσης του υλικού. Επιπλέον, για την παραγωγή του τελικού προϊόντος χρησιμοποιείται από κάθε κατασκευαστή ένα πλήθος βελτιωτικών προσμίξεων (συνηθέστερα η ένυδρη αλουμίνα ATH και το διοξείδιο του πυριτίου O2) σε ποικίλες αναλογίες. Συνεπώς, η γήρανση και η απόδοση του υλικού είναι άμεσα συνδεδεμένες με την αρχική σύνθεση αλλά και την συσσωρευμένη καταπόνηση που υφίσταται κάθε μονωτήρας στον τόπο λειτουργίας του. Ο μη καταστροφικός έλεγχος των εγκατεστημένων μονωτήρων υψηλής τάσης είναι ένα ισχυρό ζητούμενο για τις εταιρείες παραγωγής, μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Παρόλα αυτά, οι αντικειμενικές δυσκολίες της εφαρμογής δεν έχουν επιτρέψει μέχρι σήμερα την υλοποίηση μιας αποτελεσματικής σε πραγματικές συνθήκες τεχνικής. Προς αυτή την κατεύθυνση, έρευνα διεξάγεται από ακαδημαϊκά και ερευνητικά ιδρύματα σε συνεργασία με τις ενδιαφερόμενες εταιρείες. Στην παρούσα εργασία θα παρουσιαστεί η εν εξελίξει έρευνα που διεξάγουν το ΤΕΙ Κρήτης, το ΙΤΕ και ο ΔΕΔΔΗΕ για την ανάπτυξη και δοκιμή μιας τεχνικής μη καταστροφικού ελέγχου για μονωτήρες υψηλής τάσης. Η τεχνική βασίζεται στην τεχνική φασματοσκοπίας πλάσματος επαγομένου με laser (Laser Induced Breakdown Spectroscopy-LIBS). Η έρευνα διεξάγεται στα πλαίσια του έργου POLYDIAGNO, 11ΣΥΝ-7-153, της Δράσης ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 211, της ΓΓΕΤ. Το έργο συγχρηματοδοτείται από την Ελλάδα και το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης της Ευρωπαϊκής Ένωσης στο Πλαίσιο του ΕΣΠΑ και του Ε.Π. Ανταγωνιστικότητα και Επιχειρηματικότητα και των Π.Ε.Π. Κρήτης και Νήσων Αιγαίου και Π.Ε.Π. Αττικής. 1

3 Η ΤΕΧΝΙΚΗ LIBS ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΣΗΣ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΠΑΙΘΡΙΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ Ο. Κοκκινάκη, Α. Κλίνη, Δ. Άγγλος, Κ. Καλπούζος (ΙΗΔΛ-ΙΤΕ) Ν. Μαυρικάκης, Κ. Σιδεράκης, Ε. Κουδουμάς (ΤΕΙ Κρήτης) Δ. Πυλαρινός, Ε. Θαλασσινάκης (ΔΕΔΔΗΕ) ΔΡΑΣΗ ΕΘΝΙΚΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ "ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 211" Συμπράξεις Παραγωγικών και Ερευνητικών Φορέων σε Εστιασμένους Ερευνητικούς και Τεχνολογικούς Τομείς ΕΡΓΟ: POLYDIAGNO ΚΩΔΙΚΟΣ: 11ΣΥΝ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ/ ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ/ΥΛΙΚΩΝ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΠΑΙΘΡΙΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞ ΑΠΟΣΤΑΣΕΩΣ ΚΑΙ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΧΡΟΝΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥΣ 8-9 Μαΐου ο Εθνικό Συνέδριο ΜΚΕ της ΕΛΕΜΚΕ, Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών, Αθήνα ΥΠΑΙΘΡΙΟΙ ΜΟΝΩΤΗΡΕΣ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΣΗΣ (ΥΤ) Διατάξεις που χρησιμοποιούνται στα συστήματα μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας με σκοπό να στηρίζουν, να διαχωρίζουν ή να εμπεριέχουν αγωγούς ΥΤ. Απλοποιημένο σύστημα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας Μονωτήρας Ανάρτησης σε πυλώνα γραμμής ΥΤ Η ΣΩΣΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ ΥΤ ΔΙΑΣΦΑΛΙΖΕΙ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΥΨΗΛΗ ΑΠΟΔΟΣΗ ΕΝΟΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

4 ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΣΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ Ρύπανση: Ο σχηματισμός αγώγιμης επίστρωσης στην επιφάνεια των μονωτήρων Επηρεάζεται από: Το υλικό κατασκευής και τη γεωμετρία των χρησιμοποιούμενων μονωτήρων Τις συνθήκες λειτουργίας σε κάθε περιοχή (πχ. καιρικές συνθήκες, γεωγραφική τοποθεσία) ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ Ανάπτυξη ηλεκτρικής δραστηριότητας στην επιφάνεια (Ροή ρευμάτων διαρροής) => Μεταβολή της χημικής σύστασης των μονωτήρων: 1. Σχηματισμός αγώγιμων καναλιών άνθρακα (φαινόμενο tracking) 2. Διάβρωση (φαινόμενο erosion) Γήρανση => Μόνιμη εξασθένιση των μηχανικών ιδιοτήτων των μονωτήρων (πχ. ελαστικότητα) Υπερπήδηση (Flashover) (c) Flashover ΜΗ ΑΝΤΙΣΤΡΕΠΤΗ ΥΠΟΒΑΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ ΚΑΙ ΤΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΤΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ Αγωγός προστασίας Μάθημα: Τεχνολογία Υψηλών Τάσεων Εξάμηνο: 7 ο Γραμμές Αγωγοί Μεταφοράς φάσεων Μονωτήρες Απλό κύκλωμα Αγωγοί φάσεων

5 ΣΥΝΘΕΤΙΚΟΙ ΜΟΝΩΤΗΡΕΣ ΠΕΡΙΒΛΗΜΑΤΟΣ ΤΥΠΟΥ HTV SIR Προκύπτουν από βουλκανισμό σε υψηλή θερμοκρασία >2 ο C (HTV SIR) Το δομικό υλικό του ελαστομερούς σιλικόνης (SIR) είναι το πολυμερές PDMS Πλεονεκτήματα PDMS Ελαφρό υλικό Εξαιρετικές διηλεκτρικές ιδιότητες Υψηλή αντοχή στη θερμική καταπόνηση Χημική αδράνεια σε πλήθος οξειδωτικών ουσιών Χαμηλή τοξικότητα και περιβαλλοντική επικινδυνότητα Η μακροχρόνια υδροφοβικότητα που αναπτύσσεται στην επιφάνεια και η ικανότητα διατήρησής της σε συνθήκες λειτουργίας βελτιώνει σημαντικά την ικανότητα μόνωσης, μειώνει την πιθανότητα ρύπανσης, με αποτέλεσμα να αυξάνει την αξιοπιστία και την απόδοση του ενεργειακού συστήματος. Μειονέκτημα PDMS: Η παρουσία ασθενών ομοιοπολικών δεσμών καθιστά ευκολότερη τη μεταβολή της χημικής σύστασης των μονωτήρων, ως αποτέλεσμα γήρανσης Þ ΟΙ ΜΟΝΩΤΗΡΕΣ ΤΥΠΟΥ SIR ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΥΝ ΜΕΓΑΛΗ ΑΠΟΔΟΣΗ, ΑΛΛΑ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΕΝΟ ΧΡΟΝΟ ΚΑΛΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ (ΧΡΟΝΟ ΖΩΗΣ) Þ ΑΝΑΓΚΑΙΟΤΗΤΑ ΜΗ ΚΑΤΑΣΤΡ. ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΛΗΨΗ ΜΗ ΑΝΑΣΤΡΕΨΙΜΩΝ ΒΛΑΒΩΝ ΤΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΟΠΤΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ ΜΕ ΤΗΝ ΤΕΧΝΙΚΗ LIBS ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΤΕΧΝΙΚΗ: ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ ΕΠΑΓΟΜΕΝΟΥ ΑΠΟ ΛΕΪΖΕΡ (LIBS) Þ Επιτρέπει τον προσδιορισμό της στοιχειακής σύστασης των υλικών μέσω της ατομικής εκπομπής από το πλάσμα, το οποίο παράγεται όταν ένας παλμός λέϊζερ υψηλής ενέργειας εστιάζεται στο υλικό. Πλεονεκτήματα τεχνικής LIBS Eξαιρετικά μικρός χρόνος μέτρησης Είναι μικροκαταστρεπτική (μέγεθος περιοχής ακτινοβόλησης στην επιφάνεια του υλικού: ~ 2 μm) Δεν απαιτεί προετοιμασία του υλικού ή δειγματοληψία Μπορεί να εφαρμοστεί επί-τόπου (in-situ) μέσω ανάπτυξης φορητού συστήματος LIBS Δυνατότητα εξ αποστάσεως ανάλυσης (Remote LIBS) Εργαστηριακή Διάταξη LIBS Μειονέκτημα τεχνικής LIBS: Είναι περισσότερο ευαίσθητη στον προσδιορισμό ατόμων και όχι μορίων με αποτέλεσμα να μην αναμένεται δυνατότητα ανίχνευσης διαφορών λόγω γήρανσης, αφού το υλικό παραμένει το ίδιο (SIR) Η ΤΕΧΝΙΚΗ LIBS ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΕΦΑΡΜΟΣΤΕΙ ΣΤΟ ΠΕΔΙΟ ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΗ ΟΤΙ ΟΙ ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΓΗΡΑΣΜΕΝΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ ΕΙΝΑΙ ΑΝΙΧΝΕΥΣΙΜΕΣ

6 Η τεχνική LIBS Λέιζερ + Ύλη Απορρόφηση Διέγερση Δημιουργία πλάσματος Εκπομπή φωτός - Φάσμα Χημική πληροφορία (ατομική ή μοριακή σύσταση) Η τεχνική LIBS 4 Cu Intensity (a.u.) Cu/Zn Pb Pb Cu Zn Na Wavelength (nm)

7 ΜΟΝΩΤΗΡΕΣ ΔΙΚΤΥΟΥ ΤΗΣ ΚΡΗΤΗΣ Κριτήρια Επιλογής Μονωτήρων Δικτύου της Κρήτης Ο χρόνος τοποθέτησης Η χρονική διάρκεια λειτουργίας στο δίκτυο Ο βαθμός ρύπανσης ως αποτέλεσμα της επίδρασης των διαφορετικών περιβαλλοντικών συνθηκών Χάρτης ρύπανσης μονωτήρων δικτύου της Κρήτης Οι υπό εξέταση μονωτήρες Δείγματα (#) Κατασκευαστής Έτη στο δίκτυο 8UP ISOELECTRIC 12UP SEDIVER 17 13UP SEDIVER 16 14UP SEFAG 21 15UP SEFAG 17 16UP ΑΓΝΩΣΤΟΣ 17 17UP SEFAG 1 18UP ΑΓΝΩΣΤΟΣ 1 LIBS ΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΤΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ Ποιοτική Ανάλυση Ανιχνεύσιμα άτομα: C,, Η (από το PDMS) και Mg, Al, Ti, Ca, Na (από προσμίξεις) Ανιχνεύσιμα μόρια: (από το PDMS) Mean Intensity (a. u.) 15 1 C Ca, Al 5 Mg Ti H Ca Ti Ti Ti Ti Ti Al Ti Ti Ti Wavelength (nm) Ποσοτική Ανάλυση => Προτείνουμε ως φασματικό δείκτη 8UP - Surface R = I 388 /I 39 Mean Intensity (a. u.) UP - Bulk 8UP - Surface Wavelength (nm) το λόγο της έντασης της κεφαλής της μπάντας της μοριακής εκπομπής του (I 388 ) προς την ένταση της ατομικής εκπομπής του (I 39 ) Þ Η τιμή του φασματικού δείκτη είναι σταθερή (R=.2 με 5% rsd) τόσο στην επιφάνεια όσο και στο εσωτερικό του δείγματος ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΟ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΛΟΓΩ ΟΜΟΙΟΓΕΝΕΙΑΣ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ: ΣΤΟΥΣ ΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΤΟΥΣ ΜΟΝΩΤΗΡΕΣ Η ΤΙΜΗ ΤΟΥ ΦΑΣΜΑΤΙΚΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΕΙΝΑΙ ΙΔΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥ Na

8 15 ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΤΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ ΙΔΙΟΥ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΗ UV LIBS (7 J/cm 248nm) ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑΣ ΜΕΘΟΔΟΥ LIBS R.1.5. ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ 7 J/cm2@248nm; D11;G1 Mean:.18+/-.2; RSD: 12% Insulators #8 R.1.5. ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ 7 J/cm2@248nm; D11;G1 Mean:.18+/-.2; RSD: 12% Insulators #8 IR LIBS (66 J/cm 164nm) R ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ 66 J/cm2@164 nm; D11;G1 Mean:.21 +/-.1; RSD:7% Insulators #8 R ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ 66 J/cm2@164 nm; D11;G1 Mean:.21 +/-.1; RSD:7% Insulators #8 H ΤΙΜΗ ΤΟΥ ΦΑΣΜΑΤΙΚΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΣΤΟΥΣ ΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΤΟΥΣ ΜΟΝΩΤΗΡΕΣ ΕΜΦΑΝΙΖΕΙ ΜΕΓΑΛΗ ΕΠΑΝΑΛΗΨΙΜΟΤΗΤΑ LIBS ΓΙΑ ΓΡΗΓΟΡΟ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΤΥΠΟΥ ΤΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ Mean Intensity (Counts) UP - Bulk 12UP - Surface Wavelength (nm) Mean Intensity (Counts) UP - Bulk 13UP - Surface Wavelength (nm) Þ Στους μονωτήρες #12 και #13 βρέθηκε ελάχιστη ποσότητα Þ Οι τιμές του φασματικού δείκτη είναι πολύ μεγαλύτερες από αυτές των υπολοίπων μονωτήρων Μονωτήρες R Bulk RSD (%) R Surface RSD (%) # # ΜΟΝΩΤΗΡΕΣ ΠΟΥ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΥΝ ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ ΜΕΓΑΛΕΣ ΤΙΜΕΣ ΤΟΥ ΦΑΣΜΑΤΙΚΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΣΥΝΘΕΤΙΚΟΙ ΜΟΝΩΤΗΡΕΣ ΤΥΠΟΥ SIR

9 ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ ΔΙΚΤΥΟΥ ΜΕΣΩ LIBS # Μονωτήρα 8 J/cm 248 nm 4 J/cm 164 nm Χρόνια στο Δίκτυο R SURF R BULK ΔR UV (%) R SURF R BULK ΔR IR (%) 8.18 ±.1.2 ±.2 1 ± ±.1.2 ±.2-6 ± ±.1.7 ±.1-64 ± 24.7 ±.1.8 ±.1-13 ± ±.1.7 ±.1-55 ± 16.5 ±.1.12 ±.1-59 ± ±.1.7 ±.1-24 ± 16.9 ±.2.14 ±.3-32 ± ±.1.7 ±.1-38 ± 7.1 ±.2.16 ±.3-38 ± ±.2.22 ±.1 8 ± 8.1 ±.2.2 ±.4-52 ± 14 Ορίζουμε την ποσοστιαία αλλαγή (ΔR) στη μεταβολή του φασματικού δείκτη μεταξύ επιφάνειας και εσωτερικού ως ΔR = 1(R SURFACE R BULK )/R BULK όπου R Surf και R Bulk η τιμή του φασματικού δείκτη στην επιφάνεια και στο εσωτερικό του μονωτήρα, αντίστοιχα. Þ Η τιμή του φασματικού δείκτη στους μονωτήρες δικτύου είναι μικρότερη στην επιφάνεια απ ότι στο εσωτερικό Þ ΟΤΑΝ ΔR<2% ΤΟΤΕ Ο ΜΟΝΩΤΗΡΑΣ ΕΙΝΑΙ ΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΤΟΣ Ή ΣΕ ΚΑΛΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Þ ΟΤΑΝ ΔR>2-3% ΤΟΤΕ Ο ΜΟΝΩΤΗΡΑΣ ΕΙΝΑΙ ΓΗΡΑΣΜΕΝΟΣ ΕΞ ΑΠΟΣΤΑΣΕΩΣ ΑΝΑΛΥΣΗ LIBS J/cm 2 Telescope f=+5 m Sample Spot ze: 1.5 mm 6 m ICCD Optical Fiber Spectro graph Spectrum Intensity (Counts) x UP; G1 1 pulses Accum. 5 STANDARD LIBS REMOTE LIBS Wavelength (nm) Intensity (Counts) x1 3

10 ΑΝΑΛΥΣΗ LIBS ΑΠΟ ΑΠΟΣΤΑΣΗ 6 ΜΕΤΡΩΝ ΜΕΣΑ ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ TΗΛΕΣΚΟΠΙΟ ΟΠΤΙΚΗ ΙΝΑ ΣΤΟΧΟΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η τεχνική LIBS αποδείχθηκε ως η πλέον κατάλληλη τεχνική Μη Καταστρεπτικού Ελέγχου της κατάστασης των μονωτήρων του δικτύου της Κρήτης, λόγω της ταχύτητας της μέτρησης, της ακρίβειας στην ανάλυση μικροποσότητας του υλικού και της δυνατότητας εφαρμογής της στο πεδίο. Είναι δυνατός ο ορισμός φασματικού δείκτη LIBS - ελέγχου της κατάστασης των μονωτήρων, που η τιμή του να διαφοροποιείται σημαντικά μεταξύ γηρασμένων και αχρησιμοποίητων μονωτήρων. Είναι δυνατός ο ξεκάθαρος διαχωρισμός συνθετικών μονωτήρων με περίβλημα κατασκευασμένο από HTV SIR ή από άλλα υλικά. Επόμενες μελέτες θα επικεντρωθούν στην εύρεση αντίστοιχων κριτηρίων που θα ισχύουν και στην περίπτωση ανάλυσης LIBS από απόσταση.

11 NASA s Mars Science Laboratory Launch : 26/11/211 Landing : 6/8/212 Curiosity Rover NASA s Mars Science Laboratory CHEMCAM = LIBS + camera(s)

12 Η ΤΕΧΝΙΚΗ LIBS ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΣΗΣ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΠΑΙΘΡΙΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΔΡΑΣΗ ΕΘΝΙΚΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ "ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 211" Συμπράξεις Παραγωγικών και Ερευνητικών Φορέων σε Εστιασμένους Ερευνητικούς και Τεχνολογικούς Τομείς ΕΡΓΟ: POLYDIAGNO ΚΩΔΙΚΟΣ: 11ΣΥΝ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ/ ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ/ΥΛΙΚΩΝ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΠΑΙΘΡΙΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞ ΑΠΟΣΤΑΣΕΩΣ ΚΑΙ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΧΡΟΝΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥΣ Η έρευνα διεξάγεται στα πλαίσια του έργου POLYDIAGNO, 11ΣΥΝ-7-153, της Δράσης ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 211, της ΓΓΕΤ. Το έργο συγχρηματοδοτείται από την Ελλάδα και το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης της Ευρωπαϊκής Ένωσης στο Πλαίσιο του ΕΣΠΑ και του Ε.Π. Ανταγωνιστικότητα και Επιχειρηματικότητα και των Π.Ε.Π. Κρήτης και Νήσων Αιγαίου και Π.Ε.Π. Αττικής. 8-9 Μαΐου ο Εθνικό Συνέδριο ΜΚΕ της ΕΛΕΜΚΕ, Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών, Αθήνα