isolatore a coppa monofase da 550kV

Il singolo isolatore a coppa da 550kV è il componente di isolamento centrale negli impianti di commutazione metallico chiuso a gas (GIS), e la sua progettazione deve soddisfare i requisiti di uniformità del campo elettrico, resistenza meccanica e protezione ambientale a livelli di alta tensione. Di seguito è riportata un'analisi tecnica completa basata sulle più recenti ricerche:
1、Ottimizzazione del progetto e miglioramento delle prestazioni
Ottimizzazione geometrica
Adottando un design a contorno "spesso ai lati e sottile al centro", l'intensità massima del campo elettrico lungo la superficie concava viene ridotta del 25,4%, e la deformazione viene ridotta del 29,9%
Ottimizzare le variabili di spessore (H ₁, H ₂, ecc.) e le variabili di contorno (C ₁ ₂, C ₁ ∝, ecc.) attraverso un algoritmo genetico per bilanciare le prestazioni elettriche e meccaniche
Applicazione di materiali con gradiente dielettrico
Introducendo una regione ad alto costante dielettrica vicino alla flangia di messa a terra (come resina epossidica riempita di biossido di titanio) migliora significativamente la distorsione del campo elettrico e riduce l'uso del gas SF6 del 15%
La stampa 3D combinata con la tecnologia di fusione realizza una struttura dielettrica non uniforme, aumentando la tensione di guasto flash del 13,8%
2、Parametri chiave e verifica sperimentale
Prestazioni elettriche
Tensione di resistenza a frequenza industriale 230kV, tensione di resistenza a impulso fulmineo 550kV, capacità di scarica parziale ≤ 5pC
Dopo l'ottimizzazione, la tensione di guasto flash dell'isolatore aumenta del 13,6% rispetto alla struttura convenzionale, e può essere ancora aumentata del 6,7% in presenza di corpi estranei metallici
Prestazioni meccaniche
La deformazione massima viene ridotta a 0,45 mm, e lo stress interfaciale è inferiore al limite del materiale (70MPa)
Verificare la affidabilità della struttura attraverso un test di rottura a pressione idraulica (1,5 volte la pressione nominale)
3、Processo di fabbricazione e compatibilità ambientale
Tecnologia avanzata
Utilizzando allumina/resina fotosensibile per la stampa 3D di un corpo a bassa costante dielettrica (ε=3,98-4,20), area ad alta costante dielettrica (ε=11,32-14,58) con fusione a vuoto, un design senza anello di alluminio semplifica la struttura, riducendo il rischio di perdite di gas SF6
Benefici ambientali
L'uso di materiali compositi epoxidici diminuisce del 6,1%, e l'uso del gas SF6 diminuisce del 15%
4、Scenari di applicazione tipici
Trasmissione ad ultra alta tensione: come ad esempio gli impianti GIS da 550kV, adatti per centraline compatte o ambienti ad alta quota
Sistema GIL: gli isolatori a coppa ottimizzati possono ridurre il campo elettrico massimo nelle aree gassose del 13,6%, migliorando la affidabilità del funzionamento del GIL

Nota: è disponibile la personalizzazione con disegni