橄榄形穿墙间隔

电场降47.9%

针对±550 kV直流GIS设计，通过橄榄形穿墙孔优化表面电荷与电场分布，在保证机械强度下大幅降低最大总电场，为轻量化直流GIS提供直接可用的间隔件。

陈庚 · Bin, Zhou · Cao S.H. · Zhiyuan, Su · Liang, Zuodong · Yang, Yong · 77010139 · 屠幼萍

IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 2025

具体参数

最大总电场降幅

{'zh': '47.9', 'en': '47.9'} %

穿墙孔中心最优径向位置

{'zh': '5/9', 'en': '5/9'}

额定电压等级

{'zh': '550', 'en': '550'} kV

技术优势

电场降幅近半

采用橄榄形穿墙孔，相比GIS中常用孔形，最大总电场降低47.9%，显著降低绝缘击穿风险。

表面电荷更少

适当减小穿墙孔面积可有效抑制间隔表面电荷密度，缓解直流电场下电荷积累导致的电场畸变。

定位有最优解

当穿墙孔中心位于距轴线约5/9半径处时，不同极性雷电冲击下电场最低，为工程设计提供明确位置依据。

应用场景

• 直流气体绝缘开关设备：轻量化GIS中直接应用橄榄形穿墙间隔以降低电场。
• 高压绝缘子设计：为高压绝缘子孔形和位置优化提供设计参考。
• 高压设备测试：用于验证不同孔形在雷电冲击下的电场性能。
• 航空航天电气系统：轻量化高压组件设计可借鉴此穿墙孔优化方法。