Solução de Transformador de Corrente Autoaquecimento de Ultra-Baixa Temperatura para Quadro de Comutação Isolado a Gás

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​Tema: Solução de Auto-Aquecimento de TC para Temperaturas Ultra-Baixas​

Em ambientes extremamente frios (por exemplo, campos de petróleo/gás na Sibéria, estações de pesquisa na Antártida), os transformadores de corrente convencionais (TCs) do GIS enfrentam falhas críticas, como embritilhamento do material, perda drástica de precisão e falha de vedação. Esta solução foi especialmente projetada para operações abaixo de -60°C, integrando ciência avançada dos materiais, tecnologia de controle de temperatura preciso e processos de vedação de nível aeroespacial para garantir a confiabilidade a longo prazo e a precisão de medição dos sistemas GIS em temperaturas extremamente baixas.

​Desafios Principais & Avanços Tecnológicos​

1. ​Materiais Tolerantes ao Frio Inovadores​
   Estrutura do Bobinado:​​ Substituiu a resina epóxi (susceptível a rachaduras em baixas temperaturas) pelo poliimida (PI) como material principal da estrutura. Sua excepcional tolerância à temperatura (-269°C a 260°C) mantém a força mecânica superior e a estabilidade dimensional sob frio extremo, fornecendo suporte rígido ao bobinado para prevenir deformações.
   ​Meio de Isolamento:​​ O gás SF₆ no GIS permanece fisicamente estável em temperaturas ultra-baixas. Este design de TC garante total compatibilidade com o SF₆.
2. ​Sistema de Controle de Temperatura Ativo de Precisão com Auto-Aquecimento​
   ​Elemento de Aquecimento Integrado:​​ Filmes de aquecimento de nanocarbono são incorporados com precisão entre as camadas do enrolamento do bobinado. Este material apresenta um excelente coeficiente de resistência à temperatura (0,0035/°C), permitindo características de aquecimento autoregulável (efeito PTC).
   ​Controle de Temperatura Inteligente:​​ O sistema ativa automaticamente o aquecimento quando a temperatura ambiente cai para -50°C. Os filmes de nanocarbono aquecem de forma eficiente e uniforme os componentes internos principais do TC (enrolamentos e núcleo), mantendo-os dentro da faixa ótima de funcionamento de -20°C a 0°C. Esta temperatura supera significativamente os limiares de embritilhamento do material, assegurando desempenho eletromagnético estável.
3. ​Vedação & Proteção de Nível Aeroespacial​
   Duplas Vedas Dinâmicas:​​ Anéis O de nitrilo (NBR) fornecem força de pré-tensão elástica. As dimensões das ranhuras são calculadas com precisão para garantir vedação eficaz a -60°C. As câmaras centrais utilizam soldagem a laser completa para vedação hermética, eliminando riscos de vazamento nas interfaces de vedação tradicionais.
   Detecção de Vazamento Ultra-Alta:​​ Testes de detecção de vazamento por espectrometria de massa de hélio garantem taxas de vazamento totais do equipamento abaixo de 1×10⁻⁷ Pa·m³/s (equivalente a vedação a nível molecular), bloqueando efetivamente a entrada de umidade/contaminantes externos e mantendo a limpeza das câmaras do GIS para operação a longo prazo.