基于静电场仿真分析的绝缘套管优化设计
杨镇宁1，王廷华1，李春艳2，白维正1，李俊豪1
（1 许昌许继德理施尔电气有限公司，河南 许昌 461000；2 大盛微电科技股份有限公司，河南 许昌 461000）
摘 要：为设计适用于40.5 kV中压柜式气体绝缘金属封闭开关设备(C-GIS) 的插入式套管，运用静电场理论建立C-GIS 套管电场的数学计算模型，通过ANSYS 软件对套管在悬浮和接地不同状态下仿真了套管的电场分布，并根据研究结果对内部结构进行了优化。结果表明：内屏蔽接地情况下放电几率更低，屏蔽罩距离中间导电铜棒距离为15 mm，屏蔽罩折边半径为1.5 mm时，环氧树脂外表面沿面场强降低了约31%，环氧树脂内部最大场强为18.8 kV/mm，绝缘性能得到了明显提升。
关键词：插入式套管；ANSYS 软件；电场分析；结构优化
中图分类号：TM216+.5 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2017)08-0031-04
Insulating Bushing Optimization Design Based on Electrostatic Field Simulation Analysis
YANG Zhen-ning1, WANG Ting-hua1, LI Chun-yan2, BAI Wei-zheng1, LI Jun-hao1
（1 XJ-Driescher Wegberg Electric Co., Ltd, Xuchang 461000, China; 2 Dasheng Microgrid Technology Co., Ltd, Xuchang 461000, China）
Abstract: To design the plug-in bushing suitable for 40.5 kV medium-voltage cabinet-type gas insulation switchgear (C-GIS), this paper used the electrostatic field theory to establish the mathematical calculation model of C-GIS bushing electric field and used the software ANSYS to simulate the bushing electric field distribution under conditions of suspension and grounding. The internal structure was optimized according to the research results. The results show that the probability of discharge is lower in the case of internal shields. The distance from the middle conductive copper rod to the shield is 15 mm. When the shield cover radius is 1.5 mm, the outer surface of epoxy resin is reduced by about 31% along the surface field strength and the maximum field strength inside epoxy resin is 18.8 kV/mm, so that the insulation performance is significantly improved.
Key words: plug-in bushing; ANSYS software; electric field analysis; structure optimization
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