isolador de tigela monofásico de 550kV

O isolador monofásico de 550kV é o componente de isolamento central no equipamento de comutação metálico fechado a gás (GIS), e o seu design precisa atender aos requisitos de uniformidade do campo elétrico, resistência mecânica e proteção ambiental em níveis de tensão elevados. A seguir, uma análise técnica abrangente baseada na pesquisa mais recente:
1、 Otimização do design e melhoria do desempenho
Otimização geométrica
Adotando um design de contorno "grosso nos dois lados e fino no meio", a intensidade máxima do campo elétrico ao longo da superfície côncava é reduzida em 25,4%, e a deformação é reduzida em 29,9%
Otimizar as variáveis de espessura (H ₁, H ₂, etc.) e as variáveis de contorno (C ₁ ₂, C ₁ ∝, etc.) através de algoritmo genético para equilibrar o desempenho elétrico e mecânico
Aplicação de materiais com gradiente dielétrico
Introduzindo uma região de alta constante dielétrica perto da flange de aterramento (como resina epóxi preenchida com dióxido de titânio) melhora significativamente a distorção do campo elétrico e reduz o uso de gás SF6 em 15%
Impressão 3D combinada com tecnologia de fundição atinge uma estrutura dielétrica não uniforme, aumentando a tensão de faísca em 13,8%
2、 Parâmetros-chave e verificação experimental
Desempenho elétrico
Tensão de resistência a frequência industrial 230kV, tensão de resistência a impulso atmosférico 550kV, capacidade de descarga parcial ≤ 5pC
Após otimização, a tensão de faísca do isolador é aumentada em 13,6% em comparação com a estrutura convencional, e ainda pode ser aumentada em 6,7% na presença de objetos estranhos metálicos
Desempenho mecânico
A deformação máxima é reduzida para 0,45mm, e a tensão interfacial é inferior ao limite do material (70MPa)
Verificar a confiabilidade da estrutura através de um teste de falha por pressão hidráulica (1,5 vezes a pressão nominal)
3、 Processo de fabricação e amigabilidade ambiental
Tecnologia avançada
Usando impressão 3D de óxido de alumínio/resina fotossensível para corpo de baixa constante dielétrica (ε=3,98-4,20), área de alta constante dielétrica (ε=11,32-14,58) fundição a vácuo, sem anel de alumínio, simplifica a estrutura, reduzindo o risco de vazamento de gás SF6
Benefícios ambientais
O uso de materiais compostos de epóxi diminuiu em 6,1%, e o uso de gás SF6 diminuiu em 15%
4、 Cenários de aplicação típicos
Transmissão de ultra-alta tensão: como equipamentos GIS de 550kV, adequados para subestações compactas ou ambientes de alta altitude
Sistema GIL: Isoladores otimizados podem reduzir o campo elétrico máximo nas áreas de gás em 13,6%, melhorando a confiabilidade da operação do GIL

Nota: Personalização com desenhos está disponível