550kV enfasig skålformad isolator

550kV enfasinsulator är den kärninsulativa komponenten i gasisolerade metallomslutna växlingsanordningar (GIS), och dess design måste uppfylla kraven på elektrisk fälthomogenitet, mekanisk styrka och miljöskydd vid höga spänningsnivåer. Följande är en omfattande teknisk analys baserad på det senaste forskningsresultatet:
1、Designoptimering och prestandaförbättring
Geometrioptimering
Genom att använda ett konturdesign med "tjocka sidor och tunn mitt", minskas den maximala elektriska fältstyrkan längs den konkava ytan med 25,4%, och deformationen minskas med 29,9%
Optimera tjockleksvariabler (H ₁, H ₂, etc.) och konturvariabler (C ₁ ₂, C ₁ ∝, etc.) genom genetisk algoritm för att balansera elektrisk och mekanisk prestanda
Användning av dielektriska gradientmaterial
Introduktion av ett område med hög dielektrisk konstant nära jordningsflänsen (till exempel titandioxidfylld epoxid) förbättrar betydligt elektrisk fältdistortion och minskar SF6-gasförbrukningen med 15%
3D-tryckning kombinerad med gjsningsteknik uppnår en dielektrisk ohomogen struktur, vilket ökar blixtningspåverkan med 13,8%
2、Nyckelparametrar och experimentell verifiering
Elektrisk prestanda
Nätspänningsuthållighet 230kV, blixtimpulsuthållighet 550kV, lokal utsläppskapacitet ≤ 5pC
Efter optimering ökar insulatorernas blixtningspåverkan med 13,6% jämfört med den konventionella strukturen, och kan fortfarande ökas med 6,7% i närvaro av metalliska främmande föremål
Mekanisk prestanda
Den maximala deformationen minskas till 0,45 mm, och gränsspanningen vid gränssnittet är lägre än materialgränsen (70 MPa)
Verifiera strukturens tillförlitlighet genom en vattentrycksfalltest (1,5 gånger den nominella tryckningen)
3、Tillverkningsprocess och miljövänlighet
Avancerad teknik
Genom att använda aluminiumoxid/fotolytisk resin 3D-tryckning av låg dielektrisk konstant kropp (ε=3,98-4,20), hög dielektrisk konstant område (ε=11,32-14,58) vakuumgjsning, inget aluminiumring-design förenklar strukturen, minskar risken för SF6-gasläckage
Miljömässiga fördelar
Förbrukningen av epoxidkompositmaterial minskade med 6,1%, och förbrukningen av SF6-gas minskade med 15%
4、Typiska tillämpningsområden
Ultrahögspänningsöverföring: som 550kV GIS-utrustning, lämplig för kompakta understationer eller högaltitudsmiljöer
GIL-system: Optimerade skålinsulatorer kan minska det maximala elektriska fältet i gasområden med 13,6%, vilket förbättrar GIL-driftens tillförlitlighet

Notering: Anpassning med ritningar finns tillgänglig