Rozwiązanie transformatora prądowego samonagrzewającego się w nadzwyczaj niskich temperaturach dla gazu izolowanego sprzętu rozdzielczego

​​
​Temat: Rozwiązanie samonagrzewającego się transformatora prądowego (CT) do ekstremalnie niskich temperatur​

W surowych warunkach ekstremalnie niskich temperatur (np. na polach naftowych/gazowych w Syberii, stacjach badawczych w Antarktyce) konwencjonalne transformatory prądowe systemu GIS (CT) napotykają krytyczne awarie, takie jak embrittlenie materiałów, drastyczna utrata dokładności i uszkodzenie szczelności. To rozwiązanie zostało specjalnie zaprojektowane do działania poniżej -60°C, integrując zaawansowaną naukę o materiałach, technologię precyzyjnej kontroli temperatury i procesy szczelienia poziomu lotniczego, aby zapewnić długoterminową niezawodność i dokładność pomiarów systemów GIS w ekstremalnie niskich temperaturach.

​Główny wyzwania & przełomy technologiczne​

1. ​Innowacyjne materiały odpornościowe na niskie temperatury​
   Rama cewki:​​ Zamiast żywicy epoksydowej (podatnej na pękanie w niskich temperaturach) zastosowano poliimidy (PI) jako materiał ramy. Wyjątkowa odporność na temperaturę (-269°C do 260°C) gwarantuje wybitną siłę mechaniczną i stabilność wymiarową w ekstremalnie niskich temperaturach, zapewniając sztywną podporę cewki, aby zapobiec jej deformacji.
   ​Środek izolacyjny:​​ Gaz SF₆ w systemie GIS pozostaje fizycznie stabilny w ekstremalnie niskich temperaturach. Ten projekt CT zapewnia pełną kompatybilność z gazem SF₆.
2. ​Aktywny precyzyjny system samonagrzewania i kontroli temperatury​
   ​Zintegrowany element grzejny:​​ Nano-węglowe filmy grzewcze są precyzyjnie osadzone między warstwami nawinięcia cewki. Ten materiał cechuje się doskonałym współczynnikiem oporu temperaturowego (0,0035/°C), co umożliwia samoregulujące się właściwości grzewcze (efekt PTC).
   ​Inteligentna kontrola temperatury:​​ System automatycznie aktywuje nagrzewanie, gdy temperatura otoczenia spadnie do -50°C. Nano-węglowe filmy efektywnie i równomiernie ogrzewają wewnętrzne komponenty CT (nawinięcie i rdzeń), utrzymując je w optymalnym zakresie pracy od -20°C do 0°C. Ta temperatura znacznie przekracza progi embrittlenia materiałów, zapewniając stabilną wydajność elektromagnetyczną.
3. ​Szczelienie i ochrona poziomu lotniczego​
   Podwójne dynamiczne szczeliny:​​ O-ringi z kauczuku nitrilowego (NBR) zapewniają sprężystą siłę wstępnej napięcia. Wymiary rowków są precyzyjnie obliczane, aby zagwarantować skuteczne szczelienie przy -60°C. Komory rdzeniowe wykorzystują pełne spawanie laserowe, aby zapewnić hermetyczne szczelienie, eliminując ryzyko przecieków w tradycyjnych interfejsach szczelienia.
   Wysoce czuła detekcja przecieków:​​ Testowanie przecieków metodą spektrometrii masowej helu zapewnia, że ogólna stawka przecieków urządzenia jest poniżej 1×10⁻⁷ Pa·m³/s (równoważna z szczelieniem na poziomie molekularnym), skutecznie blokując penetrację wilgoci/zanieczyszczeń z zewnątrz i utrzymując czystość komór GIS podczas długotrwałej eksploatacji.