550kV aluminiumvrije ringbekervormige isolator

De 550kV aluminiumvrije ringpotisolator is een cruciaal isolatieonderdeel in hoogspannings-GIS-apparatuur, en het ontwerp bereikt miniaturisering en milieuvriendelijkheid door structuur optimalisatie en materiaal innovatie. Hier volgt een uitgebreide technische analyse:
Kernontwerpelementen
Geometrie optimalisatie
Door een contourowerk van "dik aan beide zijden en dun in het midden" te gebruiken, wordt de maximale elektrische veldsterkte langs de holle oppervlakte met 25,4% verlaagd en de vervorming met 29,9%
Optimaliseer diktevariabelen (H ₁, H ₂, enz.) en contouvariabelen (C ₁ ₂, C ₁ ∝, enz.) via genetisch algoritme om de elektrische en mechanische prestaties in balans te brengen
Voordelen van de aluminiumvrije ringstructuur
Verwijder traditionele metalen schildringen om lokale elektrische veldverstoring te voorkomen en de productieprocessen te vereenvoudigen
Reduceer SF6-gasgebruik met 15% en epoxycomposietmateriaalgebruik met 6,1%
2、 Toepassing van dielectrische gradiëntmaterialen
3D-printen+gieterijproces
Gebruik aluminiumoxide/fotogevoelige hars 3D-geprinte lage dielectrische constante lichaam (ε=3,98-4,20), titaniumdioxide/epoxyhars gegoten hoge dielectrische constante regio (ε=11,32-14,58)
De elektrische veldverstoring in de buurt van de aardingsflens is aanzienlijk verbeterd, en de flashover spanning is met 13,8% gestegen
Effect van elektrisch veldregulatie
Na optimalisatie wordt op één kant van de convexe oppervlakte dicht bij de buitenste flens van de isolator een hoge dielectrische constante regio gevormd, waardoor het fenomeen van elektrische veldconcentratie sterk wordt verminderd
3、 Prestatieparameters en validatie
Elektrische prestaties
Netfrequentie spanningstandaard 230kV, blikseminslag spanningstandaard 550kV, lokale ontladingcapaciteit ≤ 5pC
Bij aanwezigheid van metalen vreemde objecten kan de flashover spanning nog steeds met 6,7% worden verhoogd
Mechanische sterkte
De maximale vervorming is teruggebracht tot 0,45 mm, en de interface stress is onder 70 MPa
Betrouwbaarheid valideren via hydraulische falentest (1,5 keer de nominale druk)
4、 Toepassing en Milieuvoordelen
Typisch scenario
Geschikt voor 550kV GIS-apparatuur, zoals ultra-hoogspanningsoverdrachtprojecten of hooggelegen omgevingen
Kan de traditionele "R-boog" metalen schildstructuur vervangen en de miniaturisatie-transformatie van GIS vereenvoudigen
Milieu-bijdrage
SF6-gasgebruik met 15% verlagen, in overeenstemming met milieutrends
5、 Octrooi en gereedschapstechnologie
Drukbestendig gereedschapontwerp: gebruik van een overgangstanklichaam en geleidende veerverbinding, ondersteuning van synchrone detectie van meerdere komisolatoren
Ingebouwde optimalisatie: De cilindrische geleidende elektrode is ontworpen met boogvormige uitsteeksels om de dichtheid en elektrische velduniformiteit te verbeteren