550kV enkelvoudige komvormige isolator

De 550kV enkelefasige komvormige isolator is het kernisolatiecomponent in gasgeïsoleerde metalen omsloten schakelapparatuur (GIS), en het ontwerp moet voldoen aan de eisen van elektrisch velduniformiteit, mechanische sterkte en milieuvriendelijkheid onder hoge spanning. Hier volgt een grondige technische analyse op basis van het nieuwste onderzoek:
1、 Ontwerpoptimalisatie en prestatieverbetering
Geometrie-optimalisatie
Door een contourontwerp met "dik aan beide zijden en dun in het midden" te gebruiken, wordt de maximale elektrische veldsterkte langs de holle oppervlakte met 25,4% verlaagd, en de vervorming met 29,9%
Optimaliseer diktevariabelen (H ₁, H ₂, enz.) en contouvariabelen (C ₁ ₂, C ₁ ∝, enz.) via genetische algoritmen om de elektrische en mechanische prestaties in balans te brengen
Toepassing van dielectrische gradientmaterialen
Het introduceren van een regio met een hoge dielektrische constante in de buurt van de aardingsflens (zoals titaniumdioxide gevuld epoxyhars) verbetert aanzienlijk de elektrische veldvervorming en vermindert het gebruik van SF6-gas met 15%
3D-printen gecombineerd met giettechnologie bereikt een niet-uniforme dielectrische structuur, waarmee de flitsoverspanning met 13,8% wordt verhoogd
2、 Belangrijke parameters en experimentele verificatie
Elektrische prestaties
Netfrequentie-isolerend vermogen 230kV, blikseminslag-isolerend vermogen 550kV, lokale ontladingcapaciteit ≤ 5pC
Na optimalisatie is de flitsoverspanning van de isolator met 13,6% toegenomen ten opzichte van de conventionele structuur, en kan deze nog steeds met 6,7% worden verhoogd in aanwezigheid van metalen vreemde objecten
Mechanische prestaties
De maximale vervorming is teruggebracht tot 0,45 mm, en de interfacespanning is lager dan de materiaalgrens (70MPa)
Verifieer de betrouwbaarheid van de structuur door middel van een waterdrukproef (1,5 keer de nominale druk)
3、 Productieproces en milieuvriendelijkheid
Geavanceerde technologie
Gebruik van aluminiumoxide/fotogevoelige hars 3D-geprint laag dielectrisch lichaam (ε=3,98-4,20), hoog dielectrisch gebied (ε=11,32-14,58) vacuümgieten, geen aluminiumringontwerp vereenvoudigt de structuur, waardoor het risico op lekkage van SF6-gas wordt verkleind
Milieuvoordelen
Het gebruik van epoxycomposieten is met 6,1% afgenomen, en het gebruik van SF6-gas met 15%
4、 Typische toepassingsscenario's
Ultra-hoge spanningsoverdracht: zoals 550kV GIS-apparatuur, geschikt voor compacte transformatorstations of hooggelegen omgevingen
GIL-systeem: Geoptimaliseerde komvormige isolatoren kunnen het maximale elektrische veld in gasgebieden met 13,6% verlagen, waardoor de betrouwbaarheid van GIL-operatie wordt verbeterd

Opmerking: Aanpassing met tekeningen is mogelijk