550kV aluminijumska slobodna prstenasta izolatorica

550kV aluminij-slobodna prstenasta izolatorica je ključni izolacijski komponent u visokonaponskom GIS-u, a njen dizajn postiže miniaturizaciju i zaštitu okoliša kroz optimizaciju strukture i inovacije materijala. Evo kompleksne tehničke analize:
Ključne značajke dizajna
Optimizacija geometrije
Primjena konture "debelo na obje strane, tanako u sredini" smanji maksimalnu električnu intenzitetu duž konkavne površine za 25,4%, a deformaciju za 29,9%
Optimizacija varijabli debljine (H₁, H₂, itd.) i konturnih varijabli (C₁₂, C₁ ∝, itd.) pomoću genetskih algoritama kako bi se balansirale električne i mehaničke performanse
Prednosti aluminij-slobodne prstenaste strukture
Poništavanje tradicionalnih metalnih štitnih prstena kako bi se spriječila lokalna distorzija električnog polja i pojednostavile procese proizvodnje
Smanjenje upotrebe SF6 plina za 15% i upotrebe epoksidne kompozitne smjese za 6,1%
2. Primjena dijeljiva gradijentnih materijala
3D tisak + litacija
Korištenje oksida aluminija/fotocuvete resine 3D tiskanja niske dielektrične konstante tijela (ε=3,98-4,20), oksida titanija/epoksidne resine litiranja područja visoke dielektrične konstante (ε=11,32-14,58)
Blizu priključnog flanca bitno je poboljšana distorzija električnog polja, a napon iskrsavanja povećan je za 13,8%
Učinak regulacije električnog polja
Nakon optimizacije, na jednoj strani izbočene površine blizu vanjskog flanca izolatora formiran je region visoke dielektrične konstante, što značajno olakšava pojavu koncentracije električnog polja
3. Performanse parametri i validacija
Električne performanse
Izdržljivost na mrežni napon od 230kV, izdržljivost na gremlinsko udarni napon od 550kV, kapacitet lokalne razbojnice ≤ 5pC
Čak i u prisutnosti metaličkih tuđanstva, napon iskrsavanja može se povećati za 6,7%
Mehanička čvrstoća
Maksimalna deformacija smanjena je na 0,45mm, a sučelne stresi su ispod 70MPa
Pouzdanost provjerena hidrauličkim testom otkaza (1,5 puta nominalni tlak)
4. Primjena i ekološki prednosti
Tipični scenarij
Odgovara 550kV GIS opremi, poput projekata prenosa ultra-visokog naponskog toka ili visokozračnih okruženja
Može zamijeniti tradicionalnu "R-luk" metalnu štitnu strukturu i pojednostaviti transformaciju miniaturizacije GIS-a
Ekološki doprinos
Smanjenje upotrebe SF6 plina za 15%, u skladu s ekološkim trendovima
5. Patenti i alatna tehnologija
Dizajn otpornog alatnog uređaja: primjena prelaznog rezervoarskog tijela i strujnog vodnog opruge, podržava sinkrono mjerenje više misalnih izolatora
Ugradnja optimizacija: cilindrični strujni vodni elektrod dizajniran je s lukastim izbočenjima kako bi se poboljšala zatvorenost i uniformnost električnog polja