550kV enefase skålisolator

550kV enefase skåleisolator er det kerneisolationskomponent i gasisoleret metalindkapslet spændingsafbryder (GIS), og dens design skal opfylde kravene til elektrisk feltuniformitet, mekanisk styrke og miljøbeskyttelse under høje spændinger. Nedenfor følger en omfattende teknisk analyse baseret på den seneste forskning:
1. Designoptimering og ydeevneforbedring
Geometrisk optimering
Ved at anvende et konturdesign med "tykt på begge sider og tyndt i midten", reduceres den maksimale elektriske feltstyrke langs den konkave overflade med 25,4%, og deformationen reduceres med 29,9%
Optimer tækkethedsvariable (H ₁, H ₂, etc.) og konturvariable (C ₁ ₂, C ₁ ∝, etc.) gennem genetisk algoritme for at balancere elektrisk og mekanisk ydeevne
Anvendelse af dielektriske gradientmaterialer
Introduktion af et område med høj dielektrisk konstant nær jordningsflangen (såsom titandioxidfyldt epoksidresin) forbedrer betydeligt elektrisk feltaforvridning og reducerer SF6-gasforbruget med 15%
3D-print kombineret med giessningsteknologi opnår en dielektrisk ikke-uniform struktur, hvilket øger lynoverslagsspændingen med 13,8%
2. Nøgleparametre og eksperimentel verifikation
Elektrisk ydeevne
Netfrekvensbelastningsspænding 230kV, lynimpulsbelastningsspænding 550kV, lokal udladningskapacitet ≤ 5pC
Efter optimering er isolatorens lynoverslagsspænding øget med 13,6% i forhold til det konventionelle design, og kan stadig være øget med 6,7% i tilstedeværelse af metalfremmedlegemer
Mekanisk ydeevne
Den maksimale deformation er reduceret til 0,45mm, og grænseoverfladens spænding er lavere end materialets grænse (70MPa)
Bekræft strukturens pålidelighed gennem et vandtrykfejltest (1,5 gange den nominelle tryk)
3. Fremstillingsproces og miljøvenlighed
Avanceret teknologi
Brug af aluminiumoxid/fotosensitivt resins 3D-print til lav dielektrisk konstant krop (ε=3,98-4,20), høj dielektrisk konstant område (ε=11,32-14,58) vakuumgiessning, ingen aluminiumring design forenkler strukturen, reducerer risikoen for SF6-gasudløb
Miljømæssige fordele
Brugen af epoksidkompositmaterialer er reduceret med 6,1%, og brugen af SF6-gas er reduceret med 15%
4. Typiske anvendelsesscenarier
Ultra-højspændingsoverførsel: som 550kV GIS-udstyr, egnet til kompakte transformerstationer eller høje miljøer
GIL-system: Optimerede skåleisolatorer kan reducere det maksimale elektriske felt i gasområdet med 13,6%, hvilket forbedrer GIL-driftens pålidelighed

Bemærk: Tilpasning med tegninger er tilgængelig