isolatور حوضی بدون آلومینیوم ۵۵۰kV

اینسولاتور حلقه‌ی آزاد آلومینیومی 550kV یک اجزای کلیدی عایق در تجهیزات GIS فشار بالا است و طراحی آن با بهینه‌سازی ساختاری و نوآوری مواد، مینیاتوری شدن و حفاظت از محیط زیست را دستیابی می‌کند. در ادامه تحلیل فنی جامع آورده شده است:
ویژگی‌های اصلی طراحی
بهینه‌سازی هندسی
استفاده از طراحی مقطعی "پهن در دو طرف و لاغر در وسط"، قدرت میدان الکتریکی بیشینه در سطح مقعر را 25.4% کاهش می‌دهد و تغییر شکل را 29.9% کاهش می‌دهد
بهینه‌سازی متغیرهای ضخامت (H₁, H₂ و غیره) و متغیرهای مقطع (C₁₂, C₁ ∝ و غیره) از طریق الگوریتم ژنتیک برای تعادل عملکرد الکتریکی و مکانیکی
مزایای ساختار حلقه‌ی آزاد بدون آلومینیوم
لغو حلقه‌های پوشاننده فلزی سنتی برای جلوگیری از تحریف محلی میدان الکتریکی و ساده‌سازی فرآیندهای تولید
کاهش استفاده از گاز SF6 به اندازه 15% و کاهش استفاده از مصالح مرکب اپوکسی به اندازه 6.1%
2. استفاده از مواد گرادیان دی الکتریک
فرآیند چاپ سه‌بعدی+گذار
استفاده از آلومینای/رزین حساس به نور برای چاپ سه‌بعدی بخش با ثابت دی الکتریک پایین (ε=3.98-4.20)، و تیتانیوم دی‌اکسید/اپوکسی برای گذار بخش با ثابت دی الکتریک بالا (ε=11.32-14.58)
تحریف میدان الکتریکی نزدیک فلانژ زمین شده به طور قابل توجهی بهبود یافته است و ولتاژ خوردگی 13.8% افزایش یافته است
اثرات تنظیم میدان الکتریکی
پس از بهینه‌سازی، منطقه‌ای با ثابت دی الکتریک بالا در یک طرف سطح محدب نزدیک فلانژ خارجی ایجاد شده که به طور قابل توجهی از پدیده تمرکز میدان الکتریکی کاهش می‌یابد
3. پارامترهای عملکردی و تأیید
عملکرد الکتریکی
ولتاژ تحمل فرکانس تجاری 230kV، ولتاژ تحمل ضربه‌ی رعد و برق 550kV، ظرفیت خروجی محلی ≤ 5pC
حتی در صورت وجود اجسام خارجی فلزی، ولتاژ خوردگی همچنان 6.7% افزایش می‌یابد
مقاومت مکانیکی
بیشترین تغییر شکل به 0.45mm کاهش یافته است و تنش واسطه کمتر از 70MPa است
تایید قابلیت اطمینان از طریق آزمون خرابی هیدرولیک (1.5 برابر فشار اسمی)
4. کاربرد و مزایای زیست‌محیطی
سناریوی نمونه
مناسب برای تجهیزات GIS 550kV، مانند پروژه‌های انتقال فشار بسیار بالا یا محیط‌های بلندارتفاع
می‌تواند ساختار پوشاننده فلزی سنتی "R-arc" را جایگزین کرده و تبدیل مینیاتوری GIS را ساده‌سازی کند
کمک به محیط زیست
کاهش استفاده از گاز SF6 به اندازه 15%، در خطوط روند محیط‌زیستی
5. امتیاز اختراع و فناوری قالب‌سازی
طراحی قالب‌سازی مقاوم در برابر فشار: استفاده از بدنه‌ی مخزن انتقالی و ساختار فنر هدایت‌کننده، حمایت از تشخیص همزمان چندین انسولاتور کاسه‌ای
بهینه‌سازی جعبه‌دار: الکترود هدایت‌کننده‌ی استوانه‌ای با طراحی برجستگی‌های کمان‌دار برای بهبود ختم و یکنواختی میدان الکتریکی