Nieaktywność reologiczna przewodowych stopów AlMgSi w trendzie ujemnych gradientów naprężenia

• Autorzy: Smyrak B. , Knych T. , Mamala A.

Warianty tytułu

EN

Rheological inactivity of AlMgSi conductor alloys in trend of negative stress and temperature gradients

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono proces pełzania nowej generacji bezrdzeniowych przewodów ze stopu AlMgSi, przeznaczonych do napowietrznych linii elektroenergetycznych. Na podstawie badań doświadczalnych stwierdzono możliwość wystąpienia zjawiska czasowej utraty aktywności reologicznej drutów ze stopu AlMgSi. Efekt ten może się ujawnić bezpośrednio po wystąpieniu ujemnego gradientu naprężenia, bądź temperatury, przy czym o przejściu w stan hibernacji decyduje wielkość i szybkość gradientu oraz historia reologiczna materiału. Powyższa obserwacja posiada istotne znaczenie w analizie procesu reologicznego przewodu rozpiętego w przęśle napowietrznej linii elektroenergetycznej, który pozostaje w warunkach permanentnie zmieniającego się naprężenia i temperatury. Każdy cykl temperaturowy prowadzi bowiem do sekwencyjnego wzrostu i spadku naprężenia wzdłużnego w przewodzie, co — w świetle przeprowadzonych badań — może wywoływać różne jego zachowania reologiczne. Szczególnie istotny, głównie ze względu na ograniczenie niekorzystnego zjawiska pełzania, jest stan nieaktywności reologicznej, który może się ujawnić bezpośrednio po spadku naprężenia lub temperatury przewodu. Zamieszczono dodatkowo badania mające na celu odpowiedź na pytanie: na ile długość trwania nieaktywnej reologicznie fazy jest funkcją materiałową, a na ile funkcją sposobu zmiany jego obciążenia. Powyższy fenomen wykorzystano do symulacji zmian naprężeń i zwisów samonośnych przewodów napowietrznych linii elektroenergetycznych, co z kolei pozwoliło na opracowanie algorytmu sterowania i symulację obciążalności prądowej linii oraz na optymalizację własności materiału w obrębie technologii wytwarzania walcówki w linii ciągłego odlewania i walcowania metodą Continuus Properzi i jej przetwarzania na druty oraz warunków montażu przewodu.

EN

The article is about alloy conductor (AlMgSi) creep process in overhead power lines. Based on theoretical analysis it was proved that rheological state of an overhead conductor depends on the instantaneous relation between its stress-temperature rheological equivalent (creep function) and stress-temperature equivalent of the span (conductor sag state equation). Based on experimental analysis it was found out that negative stress and temperature gradients may cause temporary inactivity of a creep process. Going into hibernation state depends on the value and the speed of the gradient and rheological history of the material. This phenomenon was used to simulate stress and sag changes in AAAC conductors, which enables performing simulation of current-carrying capacity of a line and determining the optimal materials and assembly conditions of the conductor. In practice this problem is solved using sophisticated measuring techniques, including the CAT-1 monitoring system, which enables determining the instantaneous conductor temperature based on the knowledge of the tension forces in a conductor and weather conditions. This approach is meant to utilize the temperature margin of operation regime of a conductor, which is established based on the thermal resistance condition of the conductor material.

Słowa kluczowe

PL

nieaktywna reologicznie faza; czas martwy; pełzanie niskotemperaturowe; Al-Mg-Si; drut przewodowy; napowietrzne linie elektromagnetyczne; pełzanie pod zmiennym naprężeniem i temperaturą

EN

low temperature creep; stress negative gradients; overhead lines; dead time; AlMgSi; wires

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 51, nr 10
• Strony: 590--596
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr., rys., tab.

Twórcy

autor

Smyrak B.

autor

Knych T.

autor

Mamala A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Kraków

Bibliografia

• 1. PN-E 5100:1998, „Elektroenergetyczne linie napowietrzne. Projektowanie i budowa.”
• 2. PN-IEC 1089:1994, „Przewody gołe okrągłe o skrętkach regularnych do linii napowietrznych.”
• 3. Knych T., Mamala A., Nowak S., Zasadziński J.: Samonośne przewody z aluminium stopowego dla energetyki. Cz. 4. Sterowanie potencjałem reologicznym – wytyczne do technologii montażu przewodów. Rudy Metale 2001, t. 46, nr 10, s. 471÷480.
• 4. IEC 1395 Overhead electrical conductors — Creep test procedures for stranded conductors 1995.
• 5. Sandell D. H.: Sags and tensions of overhead conductors., Aluminium Company of America, 1961.
• 6. Smyrak B., Knych T., Mamala A.: Nawrót i nieaktywność reologiczna drutów ze stopu AlMgSi jako skutek ujemnych gradientów obciążenia. Rudy Metale 2005, t. 50, nr 10-11, s. 622÷629.
• 7. Smyrak B.: Analiza charakterystyk naprężeniowo-temperaturowych napowietrznych przewodów elektroenergetycznych ze stopów AlMgSi. Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych 2006 [pr. dokt.].
• 8. Rabotnov Y. N.: Кратковременная ползучесть, Wydaw. Nauka, Moskwa, 1970.
• 9. Rżanicyn A. R.: Teoria pełzania. Moskwa 1986.
• 10. Malinin N. N., Rżysko J.: Mechanika materiałów. PWN, Warszawa 1981.
• 11. Jakowluk A.: Procesy pełzania i zmęczenia w materiałach. WNT, Warszawa, 1993.
• 12. Smyrak. B, Knych T., Mamala A.: Rheological inactivity of AlMgSi conductor alloys in trend of negative stress and temperature gradients, Beata Smyrak, Tadeusz Knych, Andrzej Mamala, Creep & fracture in high temperature components: design & life assessment issues : ECCC creep conference: September 12÷14, 2005, London, UK: proceedings/eds. I. A. Shibli, S. R. Holdsworth, G. Merckling. — Pennsylvania : DEStech Publications, Inc., 2005, s. 1049÷1061. Bibliogr. s. 1061, Abstr.