Решение для тока самонагрева сверхнизких температур в токовых трансформаторах газоизолированного коммутационного оборудования

​​
​Тема: Решение для самонагревающихся трансформаторов тока при сверхнизких температурах​

В суровых условиях крайнего холода (например, на нефтегазовых месторождениях в Сибири, на антарктических научных станциях) обычные газоизолированные трансформаторы тока (CT) сталкиваются с критическими отказами, такими как хрупкость материала, значительное снижение точности и нарушение герметичности. Это решение специально разработано для работы при температуре ниже -60°C, интегрируя передовые технологии материаловедения, точное управление температурой и герметизацию уровня аэрокосмической промышленности, чтобы обеспечить долговременную надежность и точность измерений систем GIS в условиях экстремально низких температур.

​Основные проблемы и технологические прорывы​

1. ​Инновационные материалы, устойчивые к низким температурам​
   Каркас катушки:​​ Вместо эпоксидной смолы (склонной к растрескиванию при низких температурах) используется полиимид (PI) в качестве основного материала каркаса. Его исключительная температурная стойкость (-269°C до 260°C) обеспечивает высокую механическую прочность и размерную стабильность при экстремальном холоде, предоставляя жесткую поддержку катушке, предотвращая деформацию.
   ​Изоляционная среда:​​ Газ SF₆ внутри GIS остается физически стабильным при сверхнизких температурах. Этот дизайн CT обеспечивает полную совместимость с SF₆.
2. ​Активная система точного самонагрева и управления температурой​
   ​Встроенный нагревательный элемент:​​ Наноуглеродные нагревательные пленки точно встраиваются между слоями обмотки катушки. Этот материал имеет отличный коэффициент температурного сопротивления (0.0035/°C), что позволяет обеспечивать самоуправляющиеся нагревательные характеристики (эффект PTC).
   ​Интеллектуальное управление температурой:​​ Система автоматически активирует нагрев, когда окружающая температура опускается до -50°C. Наноуглеродные пленки эффективно и равномерно нагревают внутренние компоненты CT (обмотки и сердечник), поддерживая их в оптимальном диапазоне рабочих температур от -20°C до 0°C. Эта температура значительно превышает порог хрупкости материалов, обеспечивая стабильную электромагнитную производительность.
3. ​Герметизация и защита уровня аэрокосмической промышленности​
   Двойные динамические уплотнения:​​ Уплотнительные кольца из нитрильного каучука (NBR) обеспечивают упругое предварительное напряжение. Размеры пазов точно рассчитываются, чтобы гарантировать эффективную герметизацию при -60°C. Камеры сердечника используют полную лазерную сварку для герметичного соединения, исключая риски утечки через традиционные уплотнительные интерфейсы.
   Ультравысокая проверка на утечки:​​ Проверка на утечки с помощью масс-спектрометрии гелия обеспечивает общую скорость утечки оборудования ниже 1×10⁻⁷ Па·м³/с (что эквивалентно молекулярному уровню герметизации), эффективно блокируя попадание внешней влаги и загрязнителей, поддерживая чистоту камеры GIS для длительной эксплуатации.