I. Elementos Clave del Diseño de la Estructura Mecánica
El diseño de la estructura mecánica de los transformadores de tensión AIS garantiza una operación estable a largo plazo. Para los transformadores de tensión AIS al aire libre de 66 kV (estructura tipo pilar):
Material del Pilar: Utilizar resina epoxi fundida + marco metálico para la resistencia mecánica, resistencia a la contaminación y al clima. Se necesita un diseño especial para 66 kV (vs 35 kV y por debajo). El aislamiento seco (cubierta de porcelana/resina epoxi) requiere suficiente resistencia a la flexión y al impacto para exteriores adversos.
Disipación de Calor: Basarse en la convección natural; asegurar que el aumento de temperatura del bobinado ≤ 80 K. Para tipos electrónicos, agregar enfriamiento forzado/material térmico (por ejemplo, módulos de tubo de calor controlan el aumento de temperatura del bus < 65 K a 40 °C, 14% por debajo de los estándares de la industria).
Anti - Vibración: Seguir GB/T 20840.11 - 2025 (transporte: elementos de vibración de 10 g; controles post-transporte). Utilizar soportes absorbentes de choque/materiales amortiguantes (por ejemplo, cartón abejuela + espuma de poliuretano; desplazamiento interno < 1 mm bajo transporte de 3 g a 5000 m de altitud).
II. Medio de Aislamiento y Diseño de la Estructura
Fundamental para el rendimiento del aislamiento, la seguridad y la amigabilidad con el medio ambiente:
Sellado: Ranura de sellado múltiple de canal único (tasa de compresión del 22% - 25%). Juntas tóricas de EPDM, tanques soldados de acero inoxidable, juntas tóricas dobles aseguran la estanqueidad (fuga anual ≤ 0.5%). Cumplir con las pruebas de soldadura (rayos X, colorante) y pruebas hidrostáticas.
Estructura de Aislamiento: Para tipos electromagnéticos, usar núcleos de yugo lateral o combinaciones de 3 fases individuales. Para tipos capacitivos, optimizar divisores de capacitores/unidades electromagnéticas. Cumplir con distancias eléctricas/creepage (por ejemplo, PD3: sistema de 12 kV creepage ≥ 240 mm).
III. Diseño de Adaptabilidad Ambiental
Garantiza una operación confiable en exteriores:
Temperatura: Operar de -40 °C ~ +55 °C (GB/T 4798.4). Usar materiales estables (caucho de silicona/resina epoxi; resina epoxi de 155 °C cumple IEC 60216-1). Optimizar la disipación de calor (por ejemplo, barras de cobre plateadas con plata pasan 1000 horas de prueba de niebla salina, cambio de resistencia de contacto ≤ 15%).
Anti - Contaminación: Diseñar según PD3 (resina epoxi de alto CTI, revestimientos RTV). Por ejemplo, revestimientos de poliurea (≥ 1 mm) mejoran la resistencia a los rayos UV 3 veces (prueba QUV: ΔE < 3 después de 5000 h).
Anti - Envejecimiento: Verificar mediante pruebas IEC (CTI, envejecimiento térmico, niebla salina). Usar barras de cobre estañadas (≥ 15 μm; pasar pruebas de humedad-calor de 56 días). Incluir protección (membranas anti-envejecimiento/anti-oxidación a prueba de explosiones; evitar agua/levante por helada).
IV. Diseño de Protección de Seguridad
Garantiza la seguridad del sistema/equipo:
Fusibles: Primario: RW10-35/0.5 (0.5 A, 1000 MVA de ruptura). Secundario: 3-5 A (protección), 1-2 A (medición); tiempo de fusión < tiempo de acción de protección.
Aterramiento: Seguir "aterramiento de un solo punto" (neutral primario, secundario en la sala de control, terciario delta abierto). Cumplir con los estándares de resistencia (varía según el tipo/escenario).
A Prueba de Explosiones: Presión de rotura de la membrana = 2× nominal (por ejemplo, 66 kV: 0.8 MPa para 0.4 MPa nominal). Usar materiales anti-envejecimiento/anti-oxidación (policarbonato/acero inoxidable); evitar agua/levante por helada.
VIII. Conclusiones y Sugerencias
El diseño de los transformadores de tensión AIS requiere una consideración integral de la estructura, el aislamiento, el entorno, la seguridad e inteligencia.
Consejos de Diseño: Estructura de pilar (resina epoxi + marco metálico); disipación de calor (optimizar convección, agregar refrigeración si es necesario); anti-vibración (materiales absorbentes de choque, validación de pruebas).
Seguridad: Fusibles (especificaciones coincidentes), aterramiento de un solo punto, membranas a prueba de explosiones (presión 2× nominal, materiales anti-envejecimiento).
Los diseños futuros se centrarán en la amigabilidad ambiental, la inteligencia y la digitalización. Seguir estándares/especificaciones para garantizar una operación estable.
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