Isolatore a bacino libero in alluminio 550kV

L'isolatore a coppa libero da alluminio da 550kV è un componente di isolamento chiave nelle apparecchiature GIS ad alta tensione, e il suo design raggiunge la miniaturizzazione e la protezione ambientale attraverso l'ottimizzazione strutturale e l'innovazione dei materiali. Di seguito una completa analisi tecnica:
Caratteristiche di progettazione principali
Ottimizzazione geometrica
Adottando un design contornato "spesso ai lati e sottile al centro", l'intensità del campo elettrico massima lungo la superficie concava viene ridotta del 25,4%, e la deformazione diminuisce del 29,9%
Ottimizza le variabili di spessore (H₁, H₂, ecc.) e le variabili di contorno (C₁₂, C₁ ∝, ecc.) attraverso un algoritmo genetico per bilanciare le prestazioni elettriche e meccaniche
Vantaggi della struttura a coppa libero da alluminio
Elimina gli anelli schermanti metallici tradizionali per evitare la distorsione locale del campo elettrico e semplificare i processi di fabbricazione
Riduce l'utilizzo del gas SF6 del 15% e l'utilizzo del materiale composito di resina epossidica del 6,1%
2、 Applicazione di materiali con gradiente dielettrico
Processo di stampa 3D+colata
Utilizzando la stampa 3D con ossido di alluminio/resina fotosensibile per produrre un corpo a bassa costante dielettrica (ε=3,98-4,20), e la colata di biossido di titanio/resina epossidica per produrre la regione ad alta costante dielettrica (ε=11,32-14,58)
La distorsione del campo elettrico vicino alla flangia di terra è stata significativamente migliorata, e la tensione di flashover è aumentata del 13,8%
Effetto di regolazione del campo elettrico
Dopo l'ottimizzazione, si forma una regione ad alta costante dielettrica su un lato della superficie convessa vicino alla flangia esterna dell'isolatore, attenuando notevolmente il fenomeno di concentrazione del campo elettrico
3、 Parametri di prestazione e validazione
Prestazioni elettriche
Tensione di resistenza a frequenza industriale 230kV, tensione di resistenza a impulso atmosferico 550kV, capacità di scarica parziale ≤ 5pC
In presenza di oggetti estranei metallici, la tensione di flashover può essere ancora aumentata del 6,7%
Resistenza meccanica
La deformazione massima è ridotta a 0,45mm, e lo stress interfaciale è inferiore a 70MPa
Verifica la affidabilità tramite test di rottura idraulica (1,5 volte la pressione nominale)
4、 Applicazione e benefici ambientali
Scenario tipico
Adatto per apparecchiature GIS da 550kV, come progetti di trasmissione ad ultra-alta tensione o ambienti ad alta quota
Può sostituire la struttura di schermo metallico "R-arc" tradizionale e semplificare la trasformazione in miniaturizzazione delle apparecchiature GIS
Contributo ambientale
Riduce l'utilizzo del gas SF6 del 15%, in linea con le tendenze ambientali
5、 Brevetti e tecnologie di attrezzatura
Progettazione di attrezzatura resistente alla pressione: utilizzando un serbatoio di transizione e una struttura a molla conduttiva, supporta la rilevazione sincrona di più isolatori a coppa
Ottimizzazione incorporata: L'elettrodo conduttivo cilindrico è progettato con protuberanze ad arco per migliorare la tenuta e l'uniformità del campo elettrico