Detection of earth faults in electric power cables by analyzing changes in the short-circuit resistance

Paper presents method of earth faults detection in electric power cables based on measurement and analysis of the short circuit resistance value in transient under mechanical bumps exerted on the faulty cable line during detection procedure. Discussed investigated results and formulates conclusions for use in practice.Предложен метод обнаружения дефектов заземления в электрических силовых кабелях, основанный на измерении и анализе сопротивления короткого замыкания при кратковременных механических ударах (толчках), прикладываемых к дефектному кабелю в процессе испытаний. Обсуждаются полученные результаты и формулируются практические рекомендации.Запропоновано метод виявлення дефектів заземлення в електричних силових кабелях, заснований на вимірюванні та аналізі опору короткого замикання при короткочасних механічних ударах (поштовхах), що прикладаються до дефектного кабелю в процесі випробувань. Обговорюються отримані результати і формулюються практичні рекомендації

A comparison between monolithic and wire gauze structured catalytic reactors for CH₄ and CO removal from biogas-fuelled engine exhaust

The application of the wire gauzes as the catalytic supports can provide a number of advantages in biogas exhaust abatement. In this paper, a model of wire gauze structured reactor for biogas exhaust removal is proposed and model based calculations are performed to compare the wire gauze catalytic reactor with the classic monolith. The modelling bases on kinetic data experimentally obtained in a small-scale tubular reactor for cobalt and palladium (as reference) oxide catalysts doped with promoters (Ce, Pd). The heat and mass transfer characteristics of the wire gauze reactor are taken from the former studies by the authors. The simulations show that for assumed reactor parameters, a combination of the promoted cobalt oxide catalyst and the wire gauze support can give high conversion of methane and carbon monoxide

Rozwiązania programowe stosowane w przemysłowych urządzeniach pomiarowych ułatwiające spełnienie wymagań dyrektyw EMC

This paper presents an example of a measuring device to be applied in a coal mine, for which special effort was taken at the design stage to fulfill the requirements for electromagnetic compatibility. Software solutions described in the paper are useful during the EMC certification process for the majority of programmable equipment, because slight modifications of the program can compensate imperfections of hardware design and may decide about passing the certification process.W artykule przedstawiono przykład urządzenia pomiarowego przeznaczonego do stosowania w kopalniach, którego oprogramowanie zostało zaprojektowane tak, aby ułatwić spełnienie wymagań związanych z kompatybilnością elektromagnetyczną. Rozwiązania opisane w niniejszym artykule są przydatne podczas procesu certyfikacji EMC dla większości programowalnych sterowników i pokazują, że niewielkie modyfikacje programu mogą zrekompensować niedoskonałości konstrukcji sprzętu, co może zadecydować o pozytywnym przejściu przez proces certyfikacji

Aspects of implementing the measuring apparatus to the location of damage to cables and rubber sheathed mining cables in the zones with the rish of the explosion in powering devices

Artykuł opisuje problematykę zadania badawczego ukierunkowanego na opracowanie rozwiązań wraz z aparaturą pomiarową umożliwiającą przeprowadzenie pomiarów oraz diagnozowanie kabli i przewodów elektroenergetycznych w wyrobiskach zagrożonych wybuchem metanu i/lub pyłu węglowego. Przedstawiono sposób realizacji projektu przez konsorcjum naukowo-przemysłowe oraz opisano opracowane urządzenia RAKo i RAKn tworzące system nadawczo-odbiorczy, będące rezultatem projektu. Odniesiono się także do możliwości zabudowania aparatury w urządzeniu zasilającym odbiory w sieciach niskiego napięcia w układzie elektrycznym stacji transformatorowej typu MAR-G.The article is describing issues of the research task directed at developing solutions, along with the measuring apparatus, enabling to take measurements and diagnose electrical power engineering cables and wires in the mine workings with the risk of explosion of methane and/or coal dust. The way of realisation of the project by the scientific-industrial consortium was presented as well as RAKo and RAKn devices, that were developed, were described, which are creating the transmit-ting-receiving system, being a result of the project. One has also referred to the possibility of developing apparatus in the device that is powering receptions in the low voltage webs, in the electric system of transformer station of the MAR-G type

Analyzers for monitoring the quality of coal in mechanical coal processing facilities and laboratories

Od ponad 35 lat Instytut EMAG specjalizuje się w opracowywaniu systemów i urządzeń do ciągłej kontroli oraz pomiaru laboratoryjnego parametrów jakościowych węgla, a także we wdrażaniu danych urządzeń na kopalniach i elektrowniach. Systemy te, bazujące na rozwiniętej technice radiometrycznej, takiej jak: rozproszenie wsteczne promieniowania gamma (systemy ALFA 06) oraz absorbcja dwuenergetycznej wiązki promieniowania gamma (ALFA-06/2E popiołomierz, ALFA-06/3E system), znalazły szerokie zastosowanie w Polsce. Obecnie ponad 40 systemów do ciągłej analizy jest stosowanych w Polsce w kopalniach węgla kamiennego i brunatnego. W ostatnim czasie został opracowany popiołomierz RODOS, który służy do ciągłej analizy, bazującej na pomiarze naturalnej promieniotwórczości gamma węgla kamiennego. Rozwiązanie to znalazło szerokie zastosowanie. W artykule dokładnie opisano popiołomierz RODOS oraz przedstawiono uzyskane przy zastosowaniu danego miernika i wagi taśmociągowej wyniki pomiarów popiołu zawartego w węglu kamiennym i brunatnym. Omówiono również możliwości i korzyści, które powstały w wyniku zastosowania systemu w podziemiu i na powierzchni kopalń. Przedstawiono także urządzenia do kontroli jakościowej węgla w laboratoriach kopalnianych jak również na zwałach, wagonach lub samochodach, takie jak przenośny popiołomierz WALKER oraz analizator GAMMA NATURA.For over 35 years the EMAG Institute has specialized in the development of systems and devices for on-line monitoring and laboratory measurements of coal quality parameters, as well as the implementation of such devices in coal mines and electrical power engineering plants. These systems are based on extended radiometric technology, such as: gamma radiation backscattering (ALFA 06 systems) and dual absorption of the gamma radiation beam (ALFA-06/2E ash meter, ALFA-06/3E system). They have found application in many places in Poland. Currently, there are over 40 on-line analysis systems working in Polish hard coal and brown coal mines. Recently, the RODOS ash meter has been developed for on-line analysis based on the measurement of natural gamma radiation of hard coal. This solution has been widely used as well. The article features the description of the RODOS ash meter and presents the measurement results of ash content in hard and brown coal, obtained with the use of a given meter and belt conveyor scales. Additionally, the possibilities and benefits were discussed regarding the use of the system in the underground and on the surface of a mine. Finally, the authors presented devices for monitoring the quality of coal in mine laboratories, on dumps, wagons, and trucks, such as the WALKER portable ash meter and GAMMA NATURA analyzer

Radiometric methods of monitoring of a coal separation process in a pulsating jig

Przedstawiono zastosowanie dwóch radiometrycznych metod monitoringu procesu rozdziału produktów w osadzarce: metody absorpcji promieniowania gamma oraz metody pomiaru promieniowania naturalnego łoża osadzarki. Zastosowanie tych metod pomiarowych umożliwia uzyskanie informacji o efektywności procesu niedostępnych za pomocą innych stosowanych metod. Prowadzone są badania nad usprawnieniem działania pływakowego układu sterowania osadzarki z zastosowaniem powyższych metod.A new monitoring system based on the monitoring of natural radiation emitted by the material in the separation zone of a jig compartment has been developed and tested in parallel with a radiometric density meter and a conventional float. The authors investigated the correlation between the separation density monitored by the meter and the intensity of the natural radiation. The measuring head of the radiometric density meter consists of a 137Cs radiation source and a detector in the form of a scintillation counter. The signal from the detector is measured over a period of 0.15 s at the end of each cycle of pulsations (1.2 s) when the material is compressed. The control systems were installed in the second compartment of the O M20-type jig. The aim of control was to stabilise the separation density at desired values. The separation process was monitored by a radiometric density meter (RDM) to indicate changes in the separation density over a given period of time. The RDM was installed close to the upper edge of the product overflow wall to measure the density of the material separation layer reporting in half to the product and in half to the refuse. A conventional float, indicating the position of the heavy fraction in the bed, was used as a basic sensor in the control system. After first experiments the RDM replaced the float as a main sensor in the closed loop control. In the third experiment a new monitor, based on the measurement of the natural radiation emitted by the material (NRM) accumulating below the product overflow wall was used. A good correlation between the NRM indications and the RDM measurements indicates that the radiometric density meter RDM can be replaced effectively by the NRM, especially in control systems where separation density is stabilised at desired values

Radiometric Methods of Monitoring of a Coal Separation Process in a Pulsating Jig

Przedstawiono zastosowanie dwóch radiometrycznych metod monitoringu procesu rozdziału produktów w osadzarce: metody absorpcji promieniowania gamma oraz metody pomiaru promieniowania naturalnego łoża osadzarki. Zastosowanie tych metod pomiarowych umożliwia uzyskanie informacji o efektywności procesu niedostępnych za pomocą innych stosowanych metod. Prowadzone są badania nad usprawnieniem działania pływakowego układu sterowania osadzarki z zastosowaniem powyższych metod.A new monitoring system based on the monitoring of natural radiation emitted by the material in the separation zone of a jig compartment has been developed and tested in parallel with a radiometric density meter and a conventional float. The authors investigated the correlation between the separation density monitored by the meter and the intensity of the natural radiation. The measuring head of the radiometric density meter consists of a 137Cs radiation source and a detector in the form of a scintillation counter. The signal from the detector is measured over a period of 0.15 s at the end of each cycle of pulsations (1.2 s) when the material is compressed. The control systems were installed in the second compartment of the O M20-type jig. The aim of control was to stabilise the separation density at desired values. The separation process was monitored by a radiometric density meter (RDM) to indicate changes in the separation density over a given period of time. The RDM was installed close to the upper edge of the product overflow wall to measure the density of the material separation layer reporting in half to the product and in half to the refuse. A conventional float, indicating the position of the heavy fraction in the bed, was used as a basic sensor in the control system. After first experiments the RDM replaced the float as a main sensor in the closed loop control. In the third experiment a new monitor, based on the measurement of the natural radiation emitted by the material (NRM) accumulating below the product overflow wall was used. A good correlation between the NRM indications and the RDM measurements indicates that the radiometric density meter RDM can be replaced effectively by the NRM, especially in control systems where separation density is stabilised at desired values

Selected elements of industrial automation systems used in difficult environmental conditions and in areas with explosion hazards

Na wstępie podkreślono znaczenie nowoczesnych rozwiązań zastosowanych w elementach układów automatyki przemysłowej, wykorzystywanych zwłaszcza w środowisku o trudnych i wybuchowych warunkach. W dalszej części artykułu przedstawiono wybrane przykłady rozwiązań opracowanych w ostatnich latach w Instytucie Technik Innowacyjnych ENIAG, w tym przykłady systemów sterowania, diagnostyki i układów napędowych, oraz uzasadniono konieczność uwzględnienia w procesie projektowania szeregu wymagań związanych m. in. z dyrektywami LVD, EMC, ATEX i MAD. Ponadto opisano procesy wielowariantowych badań laboratoryjnych, przyczyniające się do zwiększenia poziomu bezpieczeństwa i niezawodności rozwiązań wdrażanych w aplikacjach przemysłowych.First the importance of state-of-the-art solutions in industrial automation systems was stressed, particularly those applied in difficult environmental conditions and in areas with explosion hazards. Then some solutions developed in the EMAG Institute were presented, including control systems, diagnostic systems and driving systems. The authors justified the necessity to take into account a number of requirements during the designing process, i.e. LVD, EMC, ATEX and MAD directives. Finally, the processes of multivariant laboratory tests were discussed. These tests contribute to better safety and reliability of solutions implemented in industrial applications

Technological measurement of ash content in raw coal – ash monitor RODOS-EX

Z wydobyciem, przeróbką i spalaniem węgla wiąże się powstawanie dużych ilości odpadów stałych, które można zagospodarować na wiele różnych sposobów, pod warunkiem, że spełniają stosowne normy. Rozwój czystych technologii węglowych, poza spektakularnymi działaniami w zakresie CCS (sekwestracja CO2) związany jest również z podejmowaniem działań na etapie przeróbki i wzbogacania węgla. W procesach tych bieżąca kontrola zawartości popiołu w węglu jest działaniem koniecznym, wspomagającym proces produkcji węgla o wysokiej jakości oraz pozwala na skuteczne planowanie gospodarki odpadami. Klasyczne laboratoryjne badania zawartości popiołu są czasochłonne i pracochłonne. Ponadto mają charakter losowy wynikający z konieczności pobrania próbki do badań. Chociaż dokładność analizy próbki jest wyższa od dokładności urządzeń technologicznych, metody klasyczne powinny być wspomagane metodami technologicznymi. Informacja o zawartości popiołu, uzyskana na wczesnym etapie procesu wydobycia, może być wykorzystana jako sygnał sprzężenia zwrotnego dla kombajnisty lub umożliwić wstępną segregację urobku, minimalizując koszty transportu kamienia na powierzchnię. Przedstawione w artykule urządzenie – popiołomierz RODOS-EX – umożliwia ciągły pomiar zawartości popiołu w węglu surowym, jeszcze przed przetransportowaniem go na powierzchnię. Urządzenie dostarcza informacji pozwalających na odpowiednie zorganizowanie procesu wzbogacania. Autorzy omówili różnice w budowie popiołomierza przeznaczonego do zabudowy w podziemiach kopalń względem typowych rozwiązań stosowanych w zakładach przeróbczych. Różnice wynikające z konieczności uwzględnienia znacznie trudniejszych wymagań środowiskowych, takich jak duża wilgotność, wysoka temperatura otoczenia, zagrożenie wybuchem metanu i pyłu węglowego czy zagrożenia mechaniczne, znalazły swoje odzwierciedlenie w budowie i parametrach funkcjonalnych urządzenia. Jednym z istotnych problemów związanych z pomiarami zawartości popiołu w węglu surowym jest wpływ zmian składu chemicznego na niepewność wskazań popiołomierza. Zastosowana w urządzeniu metoda pomiarowa bazująca na pomiarze naturalnego promieniowania gamma jest stosunkowo mało wrażliwa na zmiany składu chemicznego urobku.Mining, coal processing and coal combustion entail production of large quantities of solid waste that can be used in a number of different ways, provided that they meet the relevant standards. The development of clean coal technologies, apart from spectacular actions in the field of CCS (Carbon Capture and Storage), is also related to taking actions connected with coal processing and enrichment. In these processes the on-line control of ash content is a necessary action, that supports the process of production of high quality coal and allows for effective planning of waste management. Classical laboratory test of ash content is time consuming and laborious. Furthermore, that method has a random character due to the necessity of sampling. Although accuracy is much higher than the accuracy of any other technological devices, classical method should be supported by technological methods. Information on ash content acquired at the early stage of the extraction process can be used as a feedback signal for the cutting loaderman operator or may allow for the initial segregation of the output reducing the cost of its transport to the surface. In this paper the presented device – RODOS-EX ash-meter – allows for on-line measurement of ash-content in raw coal, before transporting it to the surface. The device provides information which allows to properly organize the coal enrichment process. The authors discussed differences between the construction of the ash meter intended for the use in underground coal mines and the ash meter designed to be used in coal processing plants. Strict environmental requirements, such as high humidity, high ambient temperature, methane and coal dust explosion hazard or mechanical threats were considered in the construction and functional parameters of the device. One of the significant problems, related to the measurement of ash content of raw coal, is the impact of changes in the chemical composition on the uncertainty in ash meter indications. The measurement method used in the device is based on the measurement of natural gamma radiation, and is relatively insensitive to changes in the chemical composition of the output