BADANIA ZMIAN ELEKTRO-MECHANICZNYCH WLASNOSCI PRZEWODOWYCH DRUTOW ZE STOPU AiMgSi JAKO EFEKTU DLUGOTRWALEGO DZIALANIA PODWYZSZONYCH TEMPERATUR

摘要

Przewody elektroenergetycznych linii napowietrznych podlegaja dzialaniu naprezenia i temperatury. Gorny poziom dopuszczalnych naprezen przewodow wynika z nosnosci przewodow, osprzetu i konstrukcji wsporczych. Rownoczesnie, ze wzgladow bezpieczenstwa, okresla sie minimalna bezpieczna odleglosc przewod-ziemia, ktora limituje maksymalny zwis i minimalne naprezenie w przewodzie, a tym samym poziom gornych temperatur przewodu. Z drugiej strony dlugoczasowa ekspozycja przewodu na dzialanie podwyzszonych temperatur skutkuje degradacja jego wlasnosci wytrzymalosciowych. Jest to drugi i kluczowy aspekt wyznaczania dopuszczalnej temperatury prac przewodu. Degradacja wlasnosci wytrzymalosciowych przewodow podczas eksploatacji jestistotnym parametrem, ktory powinien byc brany pod uwageprzy projektowaniu linii, powoduje on bowiem ryzyko statycznego zniszczenia linii w warunkach sadzi katastrofalnej oraz aktywuje procesy reologiczne i zmeczeniowe w przewodzie. Te procesy powoduja nadmierne podwyzszanie sie zwisu przewodu i pekniecia drutow przy uchwytach. Drugim aspektem jest przegrzewanie sie kontaktow przewod-uchwyt, co prowadzi do powiekszenie sie lokalnej degradacji wlasnosci przewodow. W pracy przedstawiono analize znanych z literatury rownan Harveya i Margana. Dokladnosc obliczen zmian wytrzymalosci materialu prowadzona w oparciu o te rownania nie jest jednak zadowalajaca w przypadku drutow ze stopu AlMgSi. Ponadto w pracy przedstawiono wyniki badan doswiadczalnych zmian wlasnosci wytrzymalosciowych i elektrycznych drutow poddanych ekspozycji na dlugotrwale dzialanie podwyzszonej temperatury. Badania prowadzono na drutach o czterech srednicach, wlasciwych dla typowych przewodow elektroenergetycznych. Stwierdzono wzrost wytrzymalosci na rozciaganie drutow podczas wygrzewania w nizszych temperaturach i w krotszych czasach. Zjawisk takich nie uwzgledniaja rownania Harveya i Margana. Ogolnie rzecz biorac, predkosc spadku wytrzymalosci drutu jest funkcja temperatury, czasu i rodzaju drutu. Rownoczesnie druty ze stopu AlMgSi skutkiem wygrzewania wykazuja nawet ok. 15 percent spadek rezystywnosci. Jest to znamienna dla tych materialow cecha, ktora nie ujawnia sie w drutach z czystych metali, jak Al lub Cu i umozliwia podwyzszenie zdolnosci przesylowych linii napowietrznej z przewodami stopowymi. W pracy zaproponowano rowniez oryginalny opis matematyczny zachodzacych zmian wytrzymalosci na rozciaganie i rezystywnosci drutow stopowych.