Isolateur de cuve en anneau sans aluminium de 550 kV

L'isolateur de pot en anneau sans aluminium de 550 kV est un composant d'isolation clé dans les équipements GIS haute tension, et sa conception atteint la miniaturisation et la protection de l'environnement grâce à l'optimisation structurelle et l'innovation des matériaux. Voici une analyse technique complète :
Caractéristiques de conception centrales
Optimisation géométrique
En adoptant une conception de contour "épais sur les côtés et fin au milieu", l'intensité du champ électrique maximal le long de la surface concave est réduite de 25,4 %, et la déformation est réduite de 29,9 %
Optimiser les variables d'épaisseur (H ₁, H ₂, etc.) et les variables de contour (C ₁ ₂, C ₁ ∝, etc.) par l'algorithme génétique pour équilibrer les performances électriques et mécaniques
Avantages de la structure en anneau sans aluminium
Supprimer les anneaux de blindage métalliques traditionnels pour éviter la distorsion locale du champ électrique et simplifier les processus de fabrication
Réduire l'utilisation de gaz SF6 de 15 % et l'utilisation de matériau composite d'époxyde de 6,1 %
2、 Application de matériaux à gradient diélectrique
Procédé d'impression 3D + coulée
Utiliser l'impression 3D en oxyde d'aluminium/résine photosensible pour le corps à faible constante diélectrique (ε=3,98-4,20), et la coulée en dioxyde de titane/résine d'époxyde pour la région à haute constante diélectrique (ε=11,32-14,58)
La distorsion du champ électrique près de la bride de mise à la terre a été considérablement améliorée, et la tension de flash-over a augmenté de 13,8 %
Effet de régulation du champ électrique
Après optimisation, une région à haute constante diélectrique est formée sur un côté de la surface convexe près de la bride extérieure de l'isolateur, atténuant considérablement le phénomène de concentration du champ électrique
3、 Paramètres de performance et validation
Performances électriques
Tension de tenue à fréquence industrielle 230 kV, tension de tenue à impulsion de foudre 550 kV, capacité de décharge partielle ≤ 5 pC
En présence d'objets étrangers métalliques, la tension de flash-over peut encore être augmentée de 6,7 %
Résistance mécanique
La déformation maximale est réduite à 0,45 mm, et la contrainte interfaciale est inférieure à 70 MPa
Vérifier la fiabilité par le test de rupture hydraulique (1,5 fois la pression nominale)
4、 Application et avantages environnementaux
Scénario typique
Adapté aux équipements GIS de 550 kV, tels que les projets de transport d'ultra-haute tension ou les environnements en altitude élevée
Peut remplacer la structure de blindage métallique "R-arc" traditionnelle et simplifier la transformation miniaturisée du GIS
Contribution environnementale
Réduire l'utilisation de gaz SF6 de 15 %, en conformité avec les tendances environnementales
5、 Brevet et technologie d'outillage
Conception d'outillage résistant à la pression : adoption d'un corps de cuve de transition et d'une structure de ressort conducteur, permettant la détection synchrone de plusieurs isolateurs en forme de bol
Optimisation intégrée : L'électrode conductrice cylindrique est conçue avec des protubérances en arc de cercle pour améliorer l'étanchéité et l'uniformité du champ électrique