isulateur bol monophasé de 550 kV

L'isolateur simple phase de 550kV est le composant d'isolation central dans les ensembles de commutation métalliques à isolation gazeuse (GIS), et sa conception doit répondre aux exigences d'uniformité du champ électrique, de résistance mécanique et de protection environnementale sous des niveaux de tension élevés. Voici une analyse technique complète basée sur les dernières recherches :
1、Optimisation de la conception et amélioration des performances
Optimisation géométrique
En adoptant un design de contour "épais sur les côtés et fin au milieu", l'intensité maximale du champ électrique le long de la surface concave est réduite de 25,4 %, et la déformation est réduite de 29,9 %
Optimiser les variables d'épaisseur (H₁, H₂, etc.) et les variables de contour (C₁₂, C₁ ∝, etc.) par l'intermédiaire d'un algorithme génétique pour équilibrer les performances électriques et mécaniques
Application de matériaux à gradient diélectrique
L'introduction d'une région à haute constante diélectrique près du collier de terre (comme la résine époxyde chargée de dioxyde de titane) améliore considérablement la distorsion du champ électrique et réduit l'utilisation de gaz SF6 de 15 %
La combinaison de l'impression 3D avec la technologie de coulée permet d'obtenir une structure diélectrique non uniforme, augmentant la tension de claquage de 13,8 %
2、Paramètres clés et vérification expérimentale
Performances électriques
Tension de tenue à fréquence industrielle 230kV, tension de tenue à impulsion atmosphérique 550kV, capacité de décharge partielle ≤ 5pC
Après optimisation, la tension de claquage de l'isolateur est augmentée de 13,6 % par rapport à la structure conventionnelle, et peut encore être augmentée de 6,7 % en présence d'objets métalliques étrangers
Performances mécaniques
La déformation maximale est réduite à 0,45 mm, et la contrainte interfaciale est inférieure à la limite du matériau (70 MPa)
Vérifier la fiabilité de la structure par un test de rupture à la pression d'eau (1,5 fois la pression nominale)
3、Processus de fabrication et respect de l'environnement
Technologie avancée
Utilisation de l'impression 3D en oxyde d'aluminium/résine photosensible pour le corps à faible constante diélectrique (ε=3,98-4,20), zone à haute constante diélectrique (ε=11,32-14,58) coulée sous vide, sans design de bague en aluminium, simplifie la structure, réduisant le risque de fuite de gaz SF6
Avantages environnementaux
L'utilisation de matériaux composites époxy a diminué de 6,1 %, et l'utilisation de gaz SF6 a diminué de 15 %
4、Scénarios d'application typiques
Transmission à très haute tension : tels que les équipements GIS de 550kV, adaptés aux postes compacts ou aux environnements en altitude
Système GIL : Les isolateurs optimisés peuvent réduire le champ électrique maximal dans les zones gazeuses de 13,6 %, améliorant ainsi la fiabilité du fonctionnement du GIL

Note : La personnalisation avec des dessins est disponible