Luigi Zeni

Prvi deo rada razmatra najnovija dostignuća u tehnologijama optičkog hemijskog senzora zasnovanim na polimernim optičkim vlaknima (POF) funkcionalizovanim sintetičkim receptorima za brzo i selektivno otkrivanje furana, konkretno 2-furaldehida (2-FAL), u izolacionim tečnostima transformatora, uključujući mineralna ulja i prirodne estere. Prisustvo furaničnih jedinjenja dobro je utvrđen pokazatelj degradacije celuloznog papira u omotačima transformatora. Sa sve većom primenom dielektričnih tečnosti na bazi estera — prirodnih i sintetičkih — kao i termički unapređenog Kraft papira u savremenim dizajnima transformatora, postoji sve veća potreba za unapređenim dijagnostičkim metodologijama sposobnim da prate starenje izolacije pod promenljivim radnim uslovima. Postojeće laboratorijske hromatografske tehnike ne omogućavaju kontinuiranu procenu koncentracije furana u realnom vremenu i stanja čvrste izolacije. Da bi se prevazišla ova praznina, studija predstavlja nove optičke arhitekture sa povećanom osetljivošću, nižim pragovima detekcije i poboljšanom hemijskom selektivnošću, omogućavajući in situ praćenje i precizniju procenu procesa starenja transformatora. Drugi deo se fokusira na strukturni monitoring putem distribuiranog optičkog senzora zasnovanog na Brilovanom rasejanju (DOFS). Iskorišćavajući osetljivost Brilovog frekvencijskog pomeranja na promene naprezanja i temperature, duge deonice optičkog vlakna mogu da deluju kao kontinuirani senzori duž stubova i kablova za napajanje. Ovo omogućava distribuirano merenje mehaničke deformacije, termičkog opterećenja i dinamičkog naprezanja pod uticajem spoljnih faktora kao što su vetar, naslaga leda i fluktuacije opterećenja. Poljana ugradnja pokazuje mogućnost detekcije lokalizovanih anomalija, progresivnog strukturnog zamora i prekomernog provisavanja kabla u realnom vremenu. Integracija distribuiranog Brilluonovog senzora sa hemijskom dijagnostikom pruža sveobuhvatan, multiparametarski okvir za monitoring, podržavajući predviđajuće održavanje i poboljšavajući operativnu bezbednost i dugovečnost visoko naponskih energetskih infrastruktura. Pored toga, integralni senzori deformacije zasnovani na polimernim optičkim vlaknima predstavljaju komplementarno i izuzetno svestrano rešenje za monitoring konstrukcija. Zbog svoje visoke fleksibilnosti, širokog opsega elastične deformacije i urođene otpornosti na elektromagnetno zračenje, senzori deformacije zasnovani na POF-u posebno su pogodni za integraciju u kompozitne materijale, omotače transformatora i sisteme za učvršćivanje kablova. Za razliku od tačkovih senzora, integralni POF elementi za merenje deformacije mogu se ugraditi ili površinski zalepiti radi praćenja kumulativne deformacije na određenim sekcijama, omogućavajući rano otkrivanje mikropukotina, diferencijalnog sleganja ili mehaničkog preopterećenja. Njihova lagana konstrukcija i električna izolacija čine ih idealnim za okruženja visokog napona gde metalni merači mogu biti neprikladni. Pored toga, mogućnost prilagođavanja osetljivosti POF-a izborom materijala i geometrijskim dizajnom omogućava primenu u slučajevima sa malim i velikim deformacijama. Takvi senzori mogu podržati dijagnostiku konstrukcija u realnom vremenu u podstanicama, podzemnim kablovskim kanalima i postrojenjima za obnovljivu energiju, doprinoseći pametnijim mrežnim infrastrukturama i unapređenim strategijama upravljanja imovinom.

Ključne reči: