550kV tek faz kase izolatörü

550kV tek faz kase izolatörü gaz yalıtımlı metal kaplı anahtar ekipmanında (GIS) temel yalıtım bileşenidir ve tasarımında yüksek voltaj seviyelerinde elektrik alan homojenliği, mekanik dayanım ve çevre koruması gerekliliklerini karşılaması gerekir. Aşağıda en son araştırmalara dayalı kapsamlı bir teknik analiz bulunmaktadır:
1、 Tasarım optimizasyonu ve performans geliştirme
Geometri optimizasyonu
"İki tarafı kalın, ortası ince" kontur tasarımı benimsenerek, konkav yüzey boyunca maksimum elektrik alan yoğunluğu %25.4 azaltılmış, deformasyon ise %29.9 oranında düşürülmüştür
Genetik algoritma aracılığıyla kalınlık değişkenleri (H ₁, H ₂ vb.) ve kontur değişkenleri (C ₁ ₂, C ₁ ∝ vb.) optimize edilerek elektriksel ve mekanik performans dengelenmiştir
Dielitik gradyan malzemelerin uygulanması
Yerleştirme flanşına yakın bölgeye yüksek dielektrik sabitli bölge (örneğin titanyum dioksit dolgulu epoksi rezin) eklenerek elektrik alan bozulması önemli ölçüde iyileştirilmiş ve SF6 gaz kullanımı %15 oranında azaltılmıştır
3D yazıcı ile döküm teknolojisinin birleştirilmesi, dielektrik homojen olmayan yapıyı sağlayarak yanma gerilimini %13.8 artırır
2、 Ana parametreler ve deneymsel doğrulama
Elektriksel performans
Ağ frekansı dayanım gerilimi 230kV, yıldırım darbe dayanım gerilimi 550kV, yerel yayılma kapasitesi ≤ 5pC
Optimizasyon sonrası, izolatörün yanma gerilimi geleneksel yapıya göre %13.6 artmıştır ve metallerden yabancı cisimler varlığında hala %6.7 artırılabilir
Mekanik performans
Maksimum deformasyon 0.45mm'ye indirgenmiş, arayüz stresi materyal sınırının (70MPa) altında tutulmuştur
Yapının güvenilirliğini su basıncı başarısızlık testi (adlandırılmış basınçtan 1.5 kat) ile doğrulanmıştır
3、 Üretim süreci ve çevre dostluluğu
Gelişmiş teknoloji
Alüminyum oksit/fotoşensitif rezin 3D yazıcısı kullanılarak düşük dielektrik sabitli gövde (ε=3.98-4.20), yüksek dielektrik sabitli bölge (ε=11.32-14.58) vakum dökümü, alüminyum halka tasarımı olmadan yapı basitleştirilmiş, bu da SF6 gaz sızıntısı riskini azaltmıştır
Çevresel faydalar
Epoksi kompozit malzemelerin kullanımı %6.1 azaltılmış, SF6 gaz kullanımı ise %15 oranında azaltılmıştır
4、 Tipik uygulama senaryoları
Ultra yüksek voltajlı iletim: örneğin 550kV GIS ekipmanı, kompakt trafi merkezleri veya yüksek rakımlı ortamlar için uygun
GIL sistemi: Optimizasyon yapılan kase izolatörleri, gaz bölgelerindeki maksimum elektrik alan yoğunluğunu %13.6 azaltarak GIL operasyonunun güvenilirliğini artırmaktadır

Not: Çizimlerle özel tasarım mümkün