550 кВ алюминиевый свободный кольцевой бассейновый изолятор

Изолятор кольцевого типа без алюминия на 550 кВ является ключевым изоляционным компонентом в высоковольтном оборудовании GIS, и его дизайн обеспечивает миниатюризацию и экологичность за счет оптимизации конструкции и инноваций в материалах. Ниже приведен всесторонний технический анализ:
Основные особенности дизайна
Оптимизация геометрии
Применение контурного дизайна "толстый с обеих сторон и тонкий посередине" позволяет снизить максимальную напряженность электрического поля вдоль вогнутой поверхности на 25,4%, а деформацию - на 29,9%
Оптимизация переменных толщины (H₁, H₂ и т.д.) и контура (C₁₂, C₁ ∝ и т.д.) с помощью генетического алгоритма для балансировки электрических и механических характеристик
Преимущества конструкции без алюминиевых колец
Отказ от традиционных металлических защитных колец для предотвращения локальных искажений электрического поля и упрощения производственных процессов
Снижение использования газа SF6 на 15% и эпоксидного композитного материала на 6,1%
2、 Применение материалов с диэлектрическим градиентом
Технология 3D-печати + литье
Использование оксида алюминия/фоточувствительной смолы для 3D-печати тела с низкой диэлектрической проницаемостью (ε=3,98-4,20) и двуокиси титана/эпоксидной смолы для литья области с высокой диэлектрической проницаемостью (ε=11,32-14,58)
Искажение электрического поля вблизи заземляющего фланца значительно улучшено, и напряжение пробоя увеличилось на 13,8%
Эффект регулирования электрического поля
После оптимизации образуется область с высокой диэлектрической проницаемостью на одной стороне выпуклой поверхности вблизи внешнего фланца изолятора, что значительно снижает явление концентрации электрического поля
3、 Параметры производительности и их подтверждение
Электрические характеристики
Напряжение промышленной частоты 230 кВ, напряжение молниевого импульса 550 кВ, емкость локального разряда ≤ 5 пКл
При наличии металлических посторонних предметов напряжение пробоя может быть увеличено еще на 6,7%
Механическая прочность
Максимальная деформация снижена до 0,45 мм, а напряжение в интерфейсе ниже 70 МПа
Подтверждение надежности с помощью гидравлического испытания на разрушение (1,5 номинального давления)
4、 Применение и экологические преимущества
Типичный сценарий
Подходит для оборудования GIS на 550 кВ, таких как проекты сверхвысоковольтной передачи или высокогорные условия
Может заменить традиционную "R-дуговую" металлическую защитную конструкцию и упростить миниатюризацию преобразования GIS
Экологический вклад
Снижение использования газа SF6 на 15%, что соответствует экологическим тенденциям
5、 Патенты и технология оснастки
Дизайн оснастки, выдерживающей давление: использование переходного резервуара и проводящей пружинной структуры, поддерживающей синхронное обнаружение нескольких чашечных изоляторов
Встроенная оптимизация: цилиндрический проводящий электрод спроектирован с дуговыми выступами для улучшения герметичности и равномерности электрического поля