Jednofazni krofni izolator na 550kV

Jednofazni izolator u obliku kase opsega 550kV je ključni izolacioni komponent u gas-insuliranoj metalno zatvorenoj prekidačkoj opremi (GIS), a njegov dizajn mora zadovoljavati zahteve za uniformnost električnog polja, mehaničku čvrstoću i zaštitu životne sredine pod visokim naponima. Sledeći je kompleksna tehnička analiza bazirana na najnovijim istraživanjima:
1、 Optimizacija dizajna i poboljšanje performansi
Geometrijska optimizacija
Uvođenjem konture "debelo sa obe strane i tanko u sredini", maksimalna jakost električnog polja duž udubljene površine se smanji za 25,4%, a deformacija se smanji za 29,9%
Optimizacija promenljivih debljine (H ₁, H ₂, itd.) i promenljivih konture (C ₁ ₂, C ₁ ∝, itd.) putem genetskih algoritama kako bi se balansirale električke i mehaničke performanse
Primenjivanje materijala sa dielektričnim gradijentom
Uvođenje regiona visokog dielektričnog koeficijenta blizu flanže za zemlju (npr. epoksna smola ispuna titanium dioksidom) značajno poboljšava distorziju električnog polja i smanjuje upotrebu SF6 gasa za 15%
Kombinacija 3D štampanja sa tehnologijom litnje ostvaruje neuniformnu dielektričnu strukturu, povećavajući napon iskrsavanja za 13,8%
2、 Ključni parametri i eksperimentalna verifikacija
Električke performanse
Izdržljivost na naponsku frekvencu 230kV, izdržljivost na gremlinsku impulsnu napetu 550kV, kapacitet lokalne razbujenosti ≤ 5pC
Nakon optimizacije, napon iskrsavanja izolatora se povećao za 13,6% u odnosu na konvencionalnu strukturu, a može se dalje povećati za 6,7% prisustvu metaličkih tuđih tela
Mehaničke performanse
Maksimalna deformacija se smanji na 0,45mm, a interfejsni stres je niži od granice materijala (70MPa)
Verifikacija pouzdanosti strukture putem testa na otkazivanje pod vodeni pritiskom (1,5 puta nominalni pritisak)
3、 Proces proizvodnje i ekološka prihvatljivost
Napredne tehnologije
Korišćenje oksida aluminijuma/fotocuvajuće smole 3D štampanja niska dielektrična konstanta (ε=3,98-4,20), visoka dielektrična konstanta (ε=11,32-14,58) vakumskog litnja, bez aluminijumske prstene dizajn pojednostavljuje strukturu, smanjujući rizik od curenja SF6 gasa
Ekološki benefiti
Upotreba epoksnih kompozitnih materijala se smanjila za 6,1%, a upotreba SF6 gasa se smanjila za 15%
4、 Tipične primene
Prenos visokog napona: kao što su 550kV GIS uređaji, prikladni su za kompaktna pretvorila ili visoke nadmorske visine
GIL sistem: Optimizovani izolatori u obliku kase mogu smanjiti maksimalni električni poluprostor u gasnim zonama za 13,6%, poboljšavajući pouzdanost rada GIL sistema

Napomena: Moguća je prilagođavanja sa crtežima