Szczegółowy program prac objętych Blokiem Badań Teoretycznych zamieszczono w tabeli 5.1. W poszczególnych kolumnach tabeli przedstawiono charakter rodzaju badań, ich cel oraz oczekiwany wynik. W tabeli 5.2 zamieszczono szczegółowy program badań dotyczący Bloku Badań Eksperymentalnych, dla którego w poszczególnych kolumnach zamieszczono rodzaje procedur badawczych, ich parametry oraz przedstawiono szczegółowe cele. Z kolei w tabeli 5.3 zamieszczono szczegóły programu dotyczącego Bloku Badań Projektowych i Obliczeń. W tabeli tej, podobnie jak poprzednio, charakteryzowano rodzaje procedur badawczych, ich parametry oraz szczegółowe cele.
Tabela 5.1. Szczegółowy program badań w ramach Blok Badań Eksperymentalnych
Blok Rodzaj badań
Charakter badań Cel Wynik
A1
Analiza potrzeb rynku na energię elektryczną w Polsce
Literaturowy
Analiza potrzeb rynku energii elektrycznej Zapotrzebowanie na energię elektryczną
Analiza metod zwiększania zdolności przesyłowych linii elektroenergetycznych
Metoda zwiększania zdolności przesyłowych linii elektroenergetycznych. Wytyczne względem przewodów wysokotemperaturowych A2
Analiza rozwiązań konstrukcyjnych przewodów typu HTLS Literaturowy Charakteryzacja rozwiązań konstrukcyjnych
przewodów typu HTLS
Rodzaje konstrukcji przewodów typu HTLS
A3
Analiza i opracowanie naprężeniowo-temperaturowego modelu pracy przewodu typu HTLS Podstawowy
Opracowanie naprężeniowo-temperaturowego modelu pracy przewodu
typu HTLS
Naprężeniowo-temperaturowy model pracy przewodu typu
HTLS
Podstawowy Określenie obszarów wysokotemperaturowej
pracy przewodów typu HTLS
Wysokotemperaturowe obszary pracy przewodów typu HTLS
A4
Analiza materiałów na rdzenie oraz stopów aluminium przeznaczonego na warstwę przewodzącą Literaturowy
Opracowanie wytycznych doboru materiałów na rdzenie oraz odpornych cieplnie stopów
aluminium
Własności materiałów na rdzenie oraz odpornych cieplnie stopów
aluminium
A5
Opracowanie kompozycji chemicznej odpornych cieplnie stopów AlZr przeznaczonych na przewody typu HTLS
Podstawowy Opracowanie kompozycji chemicznej stopów
aluminium-cyrkon
Wybór do badań składów chemicznych stopów
Tabela 5.2. Szczegółowy program badań w ramach Blok Badań Eksperymentalnych
Blok Rodzaj badań
Rodzaj badań Parametry Wielkość Cel
B1
Wytworzenie materiału do badań w warunkach przemysłowej linii CP Wpływ dodatku cyrkonu
i parametrów linii CP na własności walcówki Zawartość %wag. Zr: 0,02, 0,22, 0,26 temp. odlewania: 760, 790 [oC] prędkość odlewania: 1,9; 2,8 [obr/min] Rm, A100, ρ, skład chemiczny
Określenie wpływu zawartości cyrkonu i parametrów przemysłowego procesu odlewania i walcowania na własności walcówki pod kątem możliwości jej wykorzystania do wytwarzania drutów na przewody typu HTLS
B2
Laboratoryjne i przemysłowe badania nad obróbką cieplną walcówki. Badania nad procesem ciągnienia drutów Identyfikacja własności mechanicznych i elektrycznych walcówki po linii (stan H) Stan umocnienia: H14, H16 Skład chemiczny, Rm, A100, ρ,
Określenie własności walcówki pod kątem
możliwości uzyskania wymaganych
własności mechanicznych i elektrycznych. Określenie wpływu dodatku cyrkonu na własności walcówki
Wpływ temperatury i czasu wygrzewania na własności walcówki
Parametry: Rm, A100, ρ,
mikrostruktura
Wyznaczenie charakterystyk zmian
własności wytrzymałościowych
i elektrycznych walcówki. Dobór
parametrów umożliwiających uzyskanie wymaganych własności walcówki
Temperatura [oC] 370, 380, 390, 400, 410 Czas [h] 0, 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168, 192 Badania umocnienia w procesie ciągnienia Schemat odkształcenia: 9,7; 7,9; 6,9; 6,4; 5,5; 4,6; 4,0; 3,5 [mm] Rm, A100
Określenie charakterystyk umocnienia odkształceniowego materiałów w procesie ciągnienia w celu ich wykorzystania do projektowania własności modelowych konstrukcji przewodów HTLS
B3
Charakteryzacja własności drutów z wybranych stopów AlZr Identyfikacja własności
drutów po ciągnieniu
Średnica drutu:
3,5 mm Rm, A250, ρ
Określenie własności mechanicznych i elektrycznych drutów niezbędnych do projektowania własności modelowych konstrukcji przewodów HTLS
Identyfikacja odporności cieplnej drutów w teście 1h
Parametry:
Rm, A250, TR, struktura
Wyznaczenie krzywych mięknięcia drutów w testach jednogodzinnego wygrzewania. Określenie odporności cieplnej drutów wg IEC 62004 i przeprowadzenie na tej podstawie klasyfikacji typu odpornego cieplnie drutu Temperatura [oC] 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630 Czas [h] 1 B4
Opracowanie i weryfikacja metodyki parametryzacji długoczasowej odporności cieplnej stopów AlZr
Opracowanie metodyki
parametryzacji odporności cieplnej drutów i jej weryfikacja na przykładzie
zmian własności
wytrzymałości na rozciąganie drutów Al wg danych [Beers]
Parametry: Rm
Weryfikacja opracowanej metodyki parametryzacji odporności cieplnej. Wyznaczenie dopuszczalnej długotrwałej temperatury dla umocnionych drutów aluminiowych
Temperatura [oC] 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135,
140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180
Czas [h] 1, 10, 100, 1000
B5
Parametryzacja odporności cieplnej drutów z wybranych stopów AlZr. Opracowanie bazy danych doświadczalnych do projektowania przewodów HTLS
Wyznaczenie
doświadczalnych Parametry: Rm
Wyznaczenie charakterystyk Arrheniusa i określenie na ich podstawie dopuszczalnych
charakterystyk Rm w funkcji temperatury i czasu ekspozycji dla wybranych rodzajów stopów aluminium-cyrkon
długotrwałych temperatur pracy przewodów
Temperatura [oC]
130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 185, 190, 195, 200, 205, 210, 215, 220, 225, 230, 235, 240, 245, 250, 255,
260, 265, 270, 275, 280, 285, 290, 295, 300
Czas [h] 1, 10, 25, 50, 100,200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000
Opracowanie bazy danych
doświadczalnych do
projektowania przewodów HTLS
Rm, A250, ρ, odporność cieplna Charakteryzacja własności drutów
Tabela 5.3. Szczegółowy program badań w ramach Bloku Badań Projektowych i Obliczeń
Blok Rodzaj badań Parametry Badane
wielkości Cel
C1
Opracowanie algorytmu projektowania przewodów typu HTLS
Opracowanie algorytmu projektowania konstrukcji przewodów – – Opracowanie sposobu projektowania zamienników przewodów tradycyjnych C2
Opracowanie bazy danych obliczeniowych dla modelowych konstrukcji przewodów typu HTLS
Opracowanie konstrukcji oraz obliczenia ich parametrów
rodzaj konstrukcji 6 240, 8 350, 8 525 Własności geometryczne, oraz obliczeniowe własności mechaniczne, elektryczne i eksploatacyjne przewodów Opracowanie wysokotemperaturowych typu HTLS zamienników przewodów tradycyjnych typu AFL. Dobór budowy geometrycznej, obliczenia własności przewodu
C3
Komputerowa symulacja zmian naprężeń i zwisów w funkcji temperatury dla wybranych warunków pracy modelowych konstrukcji przewodów typu HTLS
Wyznaczenie charakterystyk naprężenie/zwis w funkcji
temperatury dla
opracowanych modelowych konstrukcji przewodów typu HTLS konstrukcja przewodu, rodzaj materiałów, temp. pracy, naprężenie montażowe naprężenie σ, zwis f Obliczenie charakterystyk naprężenie/zwis/temperatura dla opracowanych modelowych
konstrukcji przewodów typu
HTLS. Analiza charakterystyk pracy opracowanych konstrukcji
C4
Komputerowa symulacja obciążalności prądowej i stratności przesyłu w funkcji temperatury modelowych konstrukcji przewodów typu HTLS
Wyznaczenie charakterystyk
obciążalność prądowa/
stratność przesyłu w funkcji
temperatury dla
opracowanych modelowych konstrukcji przewodów typu HTLS konstrukcja przewodu, rodzaj materiałów, temp. pracy Imax, %PL ( udziału strat w przesyle )
Obliczenie wartości obciążalności prądowej oraz stratności przesyłu dla opracowanych modelowych
konstrukcji przewodów typu
HTLS. Analiza charakterystyk pracy opracowanych konstrukcji