발전기 회로 차단기의 절연 부품

발전기 회로 차단기에서 사용되는 절연 구성 요소는 고압 전기 장비의 안전한 작동을 보장하는 핵심 구성 요소이며, 그 설계는 고전압 및 고전류 조건하에서의 절연성, 기계적 안정성, 열적 안정성을 충족해야 합니다. 다음은 포괄적인 기술 분석입니다:
1、 핵심 기능과 설계 요구사항
전기 절연 성능
정격 전압(예: 12kV/40.5kV)에서 전력 주파수 내전압(42kV/95kV) 및 번개 충격 내전압(75kV/185kV)을 견뎌내야 함
국부 방전 용량은 ≤ 5pC이고 표면 전기장 강도는 15kV/mm 이하로 제어되어야 함
기계적 강도
단락 전류(예: 50kA/3s)에 의해 발생하는 전기력을 견딜 수 있어야 하며, 인장 강도는 ≥ 80MPa
지지 부품의 변형은 ≤ 0.45mm이고 인터페이스 응력은 70MPa 이하
2、 대표적인 재료와 구조
재료 선택
126kV 이하의 장비에는 디일렉트릭 강도가 ≥ 30kV/mm인 알루미나 충전 에폭시 수지 복합 재료 사용
800kV 장비는 SF6 가스 복합 절연을 채택하고 다층 "금속-절연-금속" 구조를 결합하여 전기장 왜곡 억제
구조 최적화
포트형 절연자는 3상 공용 박스 설계를 채택하며, 이론적인 수압 파손 부하 값은 설계 압력(예: 252kV 제품의 경우 3.53MPa)의 3배 이상이어야 함
스테이터 끝의 절연 구성 요소는 벽 두께가 0.5mm인 나이론 PA66 재질로 제작되며, 모듈식 설계는 교체 비용을 줄임
3、 제조 및 시험 기준
공정 요구사항
126kV 이하 부품은 진공 주조 공정을 사용하고, 800kV 부품은 3D 프린팅 및 경사 재료 복합 공정 필요
레이어 결함 검출을 위한 X선 검사, 내부 공기 간극이나 불순물 없음을 보장
환경 보호 및 기준
GB/T 11022-2020 "고압 스위치기 및 제어 장비 표준의 일반 기술 요구사항" 준수 필요
800kV 장비는 "첫 번째 주요 신소재 시범 지침" 요구사항을 충족하기 위해 SF6 가스 소비를 15% 감소시켜야 함
4、 대표적인 적용 사례
12kV/40.5kV 회로 차단기: 도시 배전망 및 산업 전력 공급 시스템(예: 자동차 제조업체)에 사용
252kV/363kV GIS 장비: 초고압 변전소의 주 버스바 연결에 사용

참고: 도면을 이용한 맞춤형 제작 가능