가스 절연 개스위치기 초저온 자가 가열 전류 변환기 솔루션

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​주제: 극저온 자기가열형 전류변환기 솔루션​

혹독한 극저온 환경(예: 시베리아의 석유/가스 필드, 남극 연구소)에서 기존의 GIS 전류변환기(CT)는 재료의 취성, 정확도의 급격한 저하, 밀봉 실패 등의 중요한 문제에 직면한다. 이 솔루션은 -60°C 이하의 작동을 위해 설계되었으며, 첨단 재료 과학, 정밀 온도 제어 기술, 그리고 우주 항공 등급의 밀봉 공정을 통합하여 극저온 조건에서도 GIS 시스템의 장기적인 신뢰성과 측정 정확도를 보장한다.

​핵심 도전과 기술적 돌파구​

1. ​혁신적인 저온 내성 재료​
   코일 프레임:​​ 저온에서 갈라짐이 발생하기 쉬운 에폭시 수지 대신 폴리이미드(PI)를 주요 프레임 재료로 사용했다. 이 재료는 뛰어난 온도 내성(-269°C ~ 260°C)을 가지고 있어 극저온에서도 우수한 기계적 강도와 차원 안정성을 유지하며, 변형을 방지하는 견고한 코일 지지를 제공한다.
   ​절연 매체:​​ GIS 내부의 SF₆ 가스는 극저온에서도 물리적으로 안정적이다. 이 CT 설계는 SF₆와의 완전한 호환성을 보장한다.
2. ​정밀 자기가열 온도 제어 시스템​
   ​내장 가열 요소:​​ 나노 카본 가열 필름을 코일 감은 층 사이에 정밀하게 삽입하였다. 이 재료는 뛰어난 저항 온도 계수(0.0035/°C)를 가지며, 자기 조절 가열 특성(PTC 효과)을 가능하게 한다.
   ​지능형 온도 제어:​​ 주변 온도가 -50°C로 떨어질 때 시스템은 자동으로 가열을 활성화한다. 나노 카본 필름은 효율적으로 그리고 균일하게 CT의 핵심 내부 구성 요소(감은 코일 및 코어)를 가열하여 -20°C ~ 0°C 범위 내에서 작동하도록 유지한다. 이 온도는 재료의 취성 임계값을 크게 초과하여 안정적인 전자기 성능을 보장한다.
3. ​우주 항공 등급의 밀봉 및 보호​
   듀얼 동적 밀봉:​​ 니트릴 고무(NBR) O-링은 탄성 예응력을 제공한다. 그루브 크기는 -60°C에서 효과적인 밀봉을 보장하기 위해 정밀하게 계산되었다. 핵심 챔버는 완전한 레이저 용접을 사용하여 기밀 밀봉되며, 전통적인 밀봉 인터페이스의 누출 위험을 제거한다.
   초고속 누설 검출:​​ 헬륨 질량 분석 누설 테스트를 통해 전체 장비의 누설률이 1×10⁻⁷ Pa·m³/s(분자 수준의 밀봉과 동등) 미만으로 유지되도록 하여 외부 습기/오염물의 유입을 효과적으로 차단하고 장기 운전 중 GIS 챔버의 청결을 유지한다.