550kV aluminiumfri ringbægerisolator

550kV aluminiumfri ringpotisolator er en vigtig isoleringskomponent i højspændings-GIS-udstyr, og dens design opnår miniaturisering og miljøbeskyttelse gennem strukturel optimering og materialeinnovation. Nedenfor følger en omfattende teknisk analyse:
Kerneedesignegenskaber
Geometrisk optimering
Ved at anvende et konturdesign med "tykt på begge sider og tyndt i midten" er den maksimale elektriske feltstyrke langs den konkave overflade reduceret med 25,4%, og deformationen er reduceret med 29,9%
Optimer tykkelsesvariable (H ₁, H ₂, osv.) og konturvariable (C ₁ ₂, C ₁ ∝, osv.) ved hjælp af genetisk algoritme for at balancere elektrisk og mekanisk ydeevne
Fordele ved aluminiumfrit ringstruktur
Ophør traditionelle metal-skjoldringe for at undgå lokal elektrisk feltforvrængning og forenkle produktionsprocesser
Reducer SF6-gasforbrug med 15% og epoxykompositmaterialeforbrug med 6,1%
2. Anvendelse af dielektrisk gradientmaterialer
3D-print + giessningsproces
Brug af aluminiumoksid/fotosensitiv hærder 3D-print til lav dielektrisk konstant legeme (ε=3,98-4,20), titandioxid/epoxyhærder giessning til høj dielektrisk konstant region (ε=11,32-14,58)
Den elektriske feltforvrængning nær jordningsflangen er blevet betydeligt forbedret, og lynimpulsbelastningsvoltage er steget med 13,8%
Effekt af elektrisk feltoptimering
Efter optimering dannes der en høj dielektrisk konstant region på den ene side af den konvekse overflade tæt på den ydre flange af isolatoren, hvilket betydeligt letter på fænomenet med elektrisk feltkoncentration
3. Ydeevneparametre og validering
Elektrisk ydeevne
Netfrekvensbelastningsvoltage 230kV, lynimpulsbelastningsvoltage 550kV, lokalt udladningskapacitet ≤ 5pC
Når der er metallige fremmedlegemer til stede, kan lynimpulsbelastningsvoltage stadig øges med 6,7%
Mekanisk styrke
Den maksimale deformation er reduceret til 0,45mm, og grænseoverfladespændingen er under 70MPa
Bekræft pålidelighed gennem hydraulisk fejltest (1,5 gange nominel tryk)
4. Anvendelse og miljømæssige fordele
Typisk scenarie
Egnede til 550kV GIS-udstyr, såsom ultra-højspændings transmissionsprojekter eller høje miljøer
Kan erstatte den traditionelle "R-bue" metal-skjoldstruktur og forenkle miniaturiseringen af GIS
Miljøbidrag
Reducer SF6-gasforbrug med 15%, i overensstemmelse med miljøtrender
5. Patent og værktøjsteknologi
Trykbestandigt værktøjsdesign: Ved at anvende en overgangstank og en ledekraftig fjederstruktur understøttes synkron detektering af flere skålisolatorer
Indbygget optimering: Den cylindriske ledekraftige elektrode er designet med bueformet fremstød for at forbedre tæthed og elektrisk feltuniformitet