550kV hliníkový bezpečnostní prstenec izolátor

Izolátor bezobvodového kruhového tělesa o napětí 550 kV je klíčovou izolační součástí vysokonapěťového GIS zařízení a jeho návrh dosahuje miniaturizace a ochrany životního prostředí díky optimalizaci struktury a inovacím materiálů. Následuje komplexní technická analýza:
Klíčové prvky návrhu
Optimalizace geometrie
Použití konturového návrhu "silný na obou stranách a tenký uprostřed" snižuje maximální intenzitu elektrického pole podél konkávní plochy o 25,4 % a deformaci o 29,9 %
Optimalizace proměnných tloušťky (H ₁, H ₂ atd.) a konturových proměnných (C ₁ ₂, C ₁ ∝ atd.) pomocí genetického algoritmu pro vyrovnání elektrických a mechanických vlastností
Výhody bezobvodové kruhové struktury
Zrušení tradičních kovových štítových prstenů pro předcházení lokálnímu zkreslení elektrického pole a zjednodušení výrobních procesů
Snížení spotřeby plynu SF6 o 15 % a spotřeby epoxidového kompozitního materiálu o 6,1 %
2、 Použití materiálů s dielektrickým gradientem
3D tisk + lisování
Použití oxidu hliníku / fotosensibilní smoly pro 3D tisk tělesa s nízkou dielektrickou konstantou (ε=3,98-4,20), titanátu draselného / epoxidové smoly pro lité oblasti s vysokou dielektrickou konstantou (ε=11,32-14,58)
Značně se zlepšilo zkreslení elektrického pole blízko upevněného flanče a napětí při probíjení se zvýšilo o 13,8 %
Účinek regulace elektrického pole
Po optimalizaci se na jedné straně konvexní plochy blízko vnějšího flanče izolátoru formuje oblast s vysokou dielektrickou konstantou, což velmi zlehčuje jev koncentrace elektrického pole
3、 Parametry výkonu a ověření
Elektrické vlastnosti
Vydrževost proti síťovému napětí 230 kV, vydrževost proti bleskovému impulzu 550 kV, kapacita místního výboje ≤ 5 pC
Při přítomnosti kovových cizích těles se napětí při probíjení stále může zvýšit o 6,7 %
Mechanická pevnost
Maximální deformace byla snížena na 0,45 mm a interfaciální napětí je pod 70 MPa
Spolehlivost byla ověřena hydraulickým zkoušením poruchy (1,5krát nominální tlak)
4、 Aplikace a environmentální přínosy
Typické scénáře
Je vhodný pro GIS zařízení o napětí 550 kV, jako jsou projekty přenosu ultra vysokého napětí nebo vysokohorské prostředí
Může nahradit tradiční kovovou štítovou strukturu "R-díra" a zjednodušit miniaturizaci GIS
Environmentální přínos
Snížení spotřeby plynu SF6 o 15 %, což odpovídá trendům ochrany životního prostředí
5、 Patenty a technologie nástrojů
Návrh odolného nástroje: použití přechodné nádrže a vodičové pružinové struktury, umožňující synchronní detekci více misovek
Zabudovaná optimalizace: válcový vodičový elektrod je navržen s obloukovitými výstupky pro zlepšení uzavření a rovnoměrnosti elektrického pole