Tre-fasede skåleisolatorer til hovedledninger på 252kV og 363kV

De trefasede kopparkisolatorer (til hovedledere) anvendt i 252kV/363kV GIS-udstyr er de kernevigtige komponenter i højspændings gasisolerede skifter, og deres design skal opfylde isolerings-, mekaniske- og miljøtilpasningskrav under høje spændingsniveauer. Følgende er en omfattende teknisk analyse:
1. Designegenskaber og optimering
Strukturelt design
Ved at anvende en trefase fælles boksstruktur, reduceres elektriske feltforvridning ved at optimere geometrisk form af kopparisolatoren (som indendelig kurveradius), og jævnførheden af det elektriske felt mellem de tre faser forbedres med mere end 20%
Afbrydelse af traditionelle metalbeskyttelsesringe (som ved 252kV produkter), reduktion af SF6-gasforbrug med 15%, og undgåelse af risikoen for delvis udladning
Materialer og processer
Tilføjelse af aluminioxid eller titandioxide fyldstoffer til epoxi-resin kompositmaterialer, design af et gradient dielektrisk konstant (ε=3.98-14.58), og forhøjelse af flaskehalsspændingen med 13.8%
3D-print kombineret med vakuumgjøringsteknologi for at realisere komplekse dielektriske strukturer, med mekanisk styrke der opfylder 1.5 gange den nominale vandtrykprøve
2. Ydeevneparametre og validering
Elektrisk ydeevne
252kV produkt netfrekvensbærende spænding 230kV, lynimpulsbærende spænding 550kV; 363kV produkt netfrekvensbærende spænding 300kV, lynimpulsbærende spænding 800kV
Delvis udladningskapacitet ≤ 5pC, flaskehalsspændingen kan stadig forhøjes med 6.7% i tilstedeværelsen af metallegemer
Mekanisk ydeevne
Maksimal deformation ≤ 0.45mm, grænseflade spænding under 70MPa, bekræftet gennem hydraulisk mislykkedes prøve
3. Typiske anvendelser og fejlanalyse
Anvendelsesscenarier
Forbindelse af 252kV/363kV GIS hovedledere, som byunderstationer, industrielle elforsyningsystemer (som bilproduktionsvirksomheder, motorfabrikker)
Bruges sammen med adskillelse skruer (som GW22B-363D type) og jordskruer (som JW10-550 type)
Fejlstatistik
Udladninger forårsaget af fremmedlegemer i 252kV GIS-fejl udgør 29%, og fejlhyppigheden for udstyr, der har været i drift mindre end 5 år, er så høj som 89%
Risikoen for nedslag øges betydeligt, når metallskvirter er placeret i lavpotentielregionen, og partielle udladninger fra sandpartikler er de højeste

Bemærk: Tilpasset med tegninger er tilgængeligt