550kV 알루미늄 없는 링 분수절연자

550kV 알루미늄 프리 링 포트 절연기는 고압 GIS 장비의 핵심 절연 구성 요소이며, 구조 최적화와 재료 혁신을 통해 소형화와 환경 보호를 달성합니다. 다음은 종합적인 기술 분석입니다:
핵심 설계 특징
기하학적 최적화
"양쪽이 두껍고 가운데가 얇은" 윤곽 설계를 채택하여 오목 표면을 따라 최대 전기장 강도를 25.4% 감소시키고 변형을 29.9% 감소시킵니다
유전자 알고리즘을 통해 두께 변수 (H ₁, H ₂ 등)와 윤곽 변수 (C ₁ ₂, C ₁ ∝ 등)를 최적화하여 전기 및 기계 성능을 균형있게 합니다
알루미늄 프리 링 구조의 장점
전통적인 금속 차폐 링을 제거하여 국부적인 전기장 왜곡을 방지하고 제조 공정을 단순화합니다
SF6 가스 사용량을 15% 줄이고 에폭시 복합 재료 사용량을 6.1% 줄입니다
2、 유전체 경사 재료의 적용
3D 프린팅+주조 공정
산화 알루미늄/광민감 수지 3D 프린팅 저유전 상수 본체 (ε=3.98-4.20), 산화 티타늄/에폭시 수지 주조 고유전 상수 영역 (ε=11.32-14.58)을 사용합니다
접지 플랜지 근처의 전기장 왜곡이 크게 개선되었으며, 번개전압이 13.8% 증가하였습니다
전기장 조절 효과
최적화 후, 절연기 외부 플랜지 근처의 볼록 표면 한쪽에 고유전 상수 영역이 형성되어 전기장 집중 현상을 크게 완화시킵니다
3、 성능 매개변수 및 검증
전기 성능
공급 주파수 내전압 230kV, 번개 충격 내전압 550kV, 국소 방전 용량 ≤ 5pC
금속 이물질이 존재할 때에도 번개전압을 6.7% 증가시킬 수 있습니다
기계적 강도
최대 변형량을 0.45mm로 줄이고, 인터페이스 스트레스는 70MPa 미만으로 유지됩니다
수압 파괴 시험 (정격 압력의 1.5 배)을 통해 신뢰성을 검증합니다
4、 적용 및 환경적 이점
전형적인 시나리오
초고압 송전 프로젝트 또는 고지 환경과 같은 550kV GIS 장비에 적합합니다
전통적인 "R-arc" 금속 차폐 구조를 대체하고, GIS의 소형화 변환을 단순화할 수 있습니다
환경적 기여
SF6 가스 사용량을 15% 줄여 환경 트렌드에 부합합니다
5、 특허 및 툴링 기술
내압 툴링 설계: 전이 탱크 본체와 도전 스프링 구조를 채택하여 여러 볼 절연기의 동시 검출을 지원합니다
임베디드 최적화: 원통형 도전 전극은 아치형 돌출부를 설계하여 밀봉성과 전기장 균일성을 개선합니다