HVDC 高壓陶瓷套管CST仿真實例

這期我們看一下自帶案例，直流高壓系統中的高壓絕緣部分：充油式的陶瓷套管仿真。

兩個自帶案例分別是六面體和四面體的網格劃分，其中六面體的適應力更強，能處理更復雜的三維結構，受很多電力客戶歡迎。             

先了解結構，PEC為中心高壓導桿部分和變壓器外殼及法蘭部分。整體尺寸為1m左右。

導管定義靜電壓110KV

這里用的是Es靜電場求解器。

陶瓷部分是支持瓷柱和絕緣瓷柱。一節一節的絕緣瓷柱是為了增加爬電距離（creepage distance），這種結構常見于電線桿，高壓電傳輸塔，變壓器站等。 

下面的結構是填充的油，油也是變壓器機箱里的常用物質，可以減少噪音、絕緣隔潮、冷卻散熱以及消電弧的作用。

邊界條件為四周open延展，對稱，上下邊界為場切向。 

自適應網格加密，開始仿真。 

默認認為PEC導體電勢都為0，就是接地，所以得到電勢分布如圖：

電場強度：

D場：

靜電場能量密度：

電場總能量： 

電荷數： 

小結：

1.    電荷數是導體電勢乘以電容哦，可繼續求解電容驗證。

2.    可換成Tet四面體網格驗證結果，CST的優勢是Hex六面體。

3.    這種案例的結構仿真也非常重要，比如法蘭-瓷套管連接處的防地震能力可用Abaqus仿真。

4.    高壓危險