550kV Aluminium-freier Ringbecken-Isolator

Der 550kV Aluminium-freie Ringtopf-Isolator ist ein wichtiges Isolierungsbauteil in Hochspannungs-GIS-Ausrüstung, und sein Design erreicht Miniaturisierung und Umweltschutz durch strukturelle Optimierung und Materialinnovation. Die folgende umfassende technische Analyse:
Kern-Designmerkmale
Geometrieoptimierung
Durch die Verwendung eines Konturdesigns, das „dick auf beiden Seiten und dünn in der Mitte“ ist, wird die maximale elektrische Feldstärke entlang der konkaven Oberfläche um 25,4% reduziert und die Verformung um 29,9%
Optimieren Sie Dickevariablen (H₁, H₂ usw.) und Konturvariablen (C₁₂, C₁∝ usw.) durch genetischen Algorithmus, um die elektrische und mechanische Leistung auszugleichen
Vorteile der Aluminium-freien Ringstruktur
Streichen Sie traditionelle Metallschirmringe, um lokale elektrische Feldverzerrungen zu vermeiden und den Fertigungsprozess zu vereinfachen
Reduzieren Sie den SF6-Gasverbrauch um 15% und den Einsatz von Epoxid-Kompositmaterialien um 6,1%
2. Anwendung von Dielektrikum-Gradientenmaterialien
3D-Druck + Gießverfahren
Verwendung von Aluminiumoxid/lichtempfindlichem Harz für 3D-Druck mit niedrigerer Dielektrizitätskonstante (ε=3,98-4,20), Titandioxid/Epoxyharz für Guss des Bereichs mit hoher Dielektrizitätskonstante (ε=11,32-14,58)
Die elektrische Feldverzerrung in der Nähe der Erdungsflansch wurde erheblich verbessert, und die Blitzübertragungsspannung stieg um 13,8%
Regelung der elektrischen Feldwirkung
Nach der Optimierung bildet sich an einer Seite der konvexen Oberfläche in der Nähe des äußeren Flansches des Isolators ein Bereich mit hoher Dielektrizitätskonstante, was das Phänomen der elektrischen Feldkonzentration erheblich verringert
3. Leistungsparameter und Validierung
Elektrische Leistung
Netzfrequenz-Beharrungsspannung 230kV, Blitzimpuls-Beharrungsspannung 550kV, Teilentladungskapazität ≤ 5pC
Bei Anwesenheit von metallischen Fremdkörpern kann die Blitzübertragungsspannung weiterhin um 6,7% erhöht werden
Mechanische Festigkeit
Die maximale Verformung wird auf 0,45 mm reduziert, und der Schnittspannung liegt unter 70 MPa
Überprüfen Sie die Zuverlässigkeit durch Hydraulikversagenstest (1,5 mal Nennspannung)
4. Anwendung und Umweltvorteile
Typisches Szenario
Eignet sich für 550kV GIS-Ausrüstung, wie z.B. UHV-Übertragungsprojekte oder Hochgebirgs-Umgebungen
Kann die traditionelle „R-Bogen“-Metallschirmstruktur ersetzen und die Miniaturisierung der GIS vereinfachen
Umweltbeitrag
Reduzieren Sie den SF6-Gasverbrauch um 15%, im Einklang mit Umwelttrends
5. Patente und Werkzeugtechnologie
Druckbeständiges Werkzeugdesign: Verwendung eines Übergangstanks und einer leitfähigen Federstruktur, unterstützt die synchronisierte Prüfung mehrerer Schüsselisolatoren
Eingebettete Optimierung: Der zylindrische leitfähige Elektrode ist mit bogenförmigen Vorsprüngen gestaltet, um Abdichtung und elektrische Feldgleichmäßigkeit zu verbessern