Próbka wiedzy #23

Laboratorium Ecol – co się działo w listopadzie?

1. 1. Historia transformatora zapisana w oleju →
2. 2. Ecol członkiem Polskiej Izby Kolei →
3. 3. Sprawdź również →
4. 4. Najbliższe konferencje, w których bierzemy udział →
5. 5. Pierwiastek miesiąca →

1. Historia transformatora zapisana w oleju

Każdy transformator ma swoją „historię życia” zapisaną w oleju. Produkty rozkładu celulozy, takie jak związki furanu, działają jak swoiste markery czasu — sygnalizują, kiedy izolacja papierowa zaczyna tracić swoje właściwości i zbliża się do punktu krytycznego.

Odczytując te zmiany, diagności mogą dosłownie „zajrzeć” do wnętrza transformatora i ocenić, w jakiej kondycji jest jego najważniejszy element, bez konieczności rozbierania urządzenia. To właśnie czyni analizę furanów tak cennym narzędziem diagnostycznym.

Badanie zawartości związków furanu w oleju transformatorowym – ocena stanu izolacji papierowej

Zawartość związków furanu w oleju transformatorowym wskazuje na zachodzące procesy rozkładu celulozy.

Najlepiej zbadanym i opisanym w literaturze jest 2-furfural (2-FAL), którego stężenie w oleju umożliwia oszacowanie stanu izolacji papierowej.

Stopień polimeryzacji celulozy (DP) w nowym papierze to 1000-1200. W miarę upływu czasu i zachodzących procesów starzeniowym stopień polimeryzacji spada. Jako wartość krytyczną, wskazującą na utratę wytrzymałości mechanicznej papieru i jego rozpad przyjmuje się wartość DP ok. 200.

Pozostałe to:

• 5-hydroxy-metylo-2-furfural (5-HMF) – wskazujący za procesy utleniania
• alkohol 2-furfurylowy (2-FOL) – wskazujący na wysokie zawilgocenie
• 5-metylo-2-furfural. – wskazujący na lokalne przegrzania wysokotemperaturowe
• 2-acetylofuran (2-ACF)

Na badanie zawartości związków furanu w oleju ma wpływ stopień zawilgocenia układu izolacyjnego transformatora. Furany, jako związki polarne są rozpuszczalne w wodzie. Wilgoć a więc woda zawarta w izolacji powoduje ich absorpcję i w efekcie obniża zawartość w badanym oleju. Zjawisko to może prowadzić do zafałszowania wyników badań i bardziej oszacowania lepszego stanu izolacji niż jest w rzeczywistości.

Czynnikami wpływającymi na proces degradacji włókien celulozowych są:

• Woda – zawilgocenie izolacji powodujące hydrolizę celulozy
• Temperatura (wzrost temperatury o każde 6-8°C dwukrotnie przyspiesza degradację)
• Tlen (dostęp powietrza)
• Kwaśne produkty utleniania olejów (liczba kwasowa) działające katalitycznie i przyspieszające proces hydrolizy

Trwałość izolacji celulozowej determinuje czas życia transformatora, co przedstawia poniższy wykres:

2. Ecol członkiem Polskiej Izby Kolei

Firma Ecol Sp. z o.o. została oficjalnie przyjęta do Polskiej Izby Kolei. Decyzję w tej sprawie podjęła Rada Nadzorcza Izby podczas posiedzenia w dniach 2–3 października 2025 roku.

Członkostwo otwiera przed Ecol nowe możliwości rozwoju w sektorze transportu szynowego — od udziału w najważniejszych wydarzeniach branżowych, przez dostęp do specjalistycznych analiz i raportów, aż po wsparcie w nawiązywaniu kontaktów biznesowych i uczestnictwo w konsultacjach legislacyjnych. To także szansa na wzmocnienie obecności marki Ecol w środowisku kolejowym zarówno w Polsce, jak i na rynkach zagranicznych.

Polska Izba Kolei zrzesza ponad 460 podmiotów związanych z rynkiem kolejowym i od 25 lat wspiera rozwój transportu szynowego poprzez organizację konferencji, szkoleń, misji gospodarczych oraz wydawanie branżowego dwumiesięcznika „Raport Kolejowy”. Wśród partnerów Izby znajdują się m.in. Grupa PKP, Ministerstwo Infrastruktury i Instytut Kolejnictwa.

3. sprawdź również:

4. Najbliższe konferencje, w których bierzemy udział:

• ➡️ 9-11.12.2025, Wind Turbine Blades, Düsseldorf, Germany – 16. edycja Wind Turbine Blades (9-11 grudnia 2025, Düsseldorf) to spotkanie ekspertów branży wiatrowej poświęcone produkcji, eksploatacji i recyklingowi łopat turbin.

5. Gaz miesiąca

Etylen (Eten, etylen, C₂H₄) – jest przedstawicielem szeregu homologicznego alkenów. W cząsteczce etenu między dwoma atomami węgla występuje podwójne wiązanie nienasycone, co sprawia, że związek ten jest bardzo reaktywny. Łatwo ulega reakcjom addycji, np. z chlorem, bromem, chlorowodorem, bromowodorem czy wodą. Eten może także polimeryzować, czyli łączyć się w długie łańcuchy polimerowe, tworząc przezroczystą substancję — polietylen.

W diagnostyce DGA (analiza gazów rozpuszczonych w oleju) etylen jest kluczowym wskaźnikiem, sygnalizującym przede wszystkim degradację termiczną oleju i izolacji papierowej w transformatorze. Powstaje w wyniku rozkładu węglowodorów w oleju izolacyjnym, gdy transformator jest narażony na podwyższone temperatury, zazwyczaj w zakresie 300–700°C.

Główne przyczyny wzrostu stężenia etylenu w oleju to:

• przegrzewanie się uzwojeń, rdzenia lub innych elementów metalowych,
• problemy z cyrkulacją oleju lub systemem chłodzenia,
• gorące punkty (tzw. hotspoty) wewnątrz transformatora.

Monitorowanie poziomu etylenu i innych gazów (wodoru, metanu, etanu, tlenku i dwutlenku węgla, acetylenu) pozwala na wczesne wykrywanie rozwijających się usterek, umożliwiając podjęcie działań zapobiegawczych i uniknięcie poważnych awarii transformatora.