MATÉRIAUX COMPOSITÉS D'ALIMENTATION: L'innovation entraînant un développement haute performance dans l'équipement électrique

1. LMINATS COMPOSITE DE MATE DE FIBRE

Les stratifiés composites en fibre de tapis en fibre sont des matériaux isolants fabriqués par des tapis en fibres en verre à chaud, des tapis de fibre de carbone ou des tapis de fibres aramides avec des résines hautes performances telles que l'époxy ou la résine phénolique. Ces stratifiés sont caractérisés par une excellente isolation électrique, capable de résister à une haute tension avec une faible perte diélectrique et une forte résistance à l'arc.

Grâce à leur résistance élevée et à leur faible poids, les stratifiés composites en fibre de tapis en fibre sont largement utilisés dans l'équipement électrique. Par rapport aux céramiques et aux métaux traditionnels, ils offrent une densité plus faible tout en maintenant une résistance à la flexion et à la traction impressionnante. Le matériau possède également une forte résistance aux intempéries et à la corrosion, se comportant de manière fiable dans des environnements humides, à température à haute température ou corrosifs.

Les applications comprennent les partitions d'isolation dans les sous-stations, les structures de support à l'appareil de commutation à haute tension et les supports de barres de barre. Par exemple, dans l'appareillage de commutation haute tension, ces stratifiés réduisent le risque de court-circuit et améliorent la sécurité opérationnelle. Contrairement aux supports métalliques, qui peuvent rouiller et se dégrader dans les environnements humides, les supports de barreaux composites offrent une isolation supérieure et aident à minimiser la décharge de la corona.

Pour l'avenir, à mesure que les systèmes de transmission et de distribution de puissance évoluent vers des niveaux de tension plus élevés, les stratifiés composites de MAT en fibre continueront de se développer dans le sens d'une résistance diélectrique plus élevée, d'un poids plus léger et d'une plus grande compatibilité environnementale. Les progrès tels que les systèmes de résine nano-rempli amélioreront encore la stabilité thermique et la résistance au vieillissement.

2. Composants structurels isolés composites pour les systèmes UHVDC

Les systèmes de transmission à ultra-tension directe (UHVDC) exigent des matériaux avec des performances extrêmement élevées. Les matériaux composites, avec leur résistance supérieure, leur résistance à la fatigue et leur isolation, sont devenus indispensables dans l'équipement UHVDC.

Ces composants sont généralement fabriqués à partir d'époxy renforcé de fibres de verre (GFRP) ou d'époxy renforcé de fibre de carbone (CFRP). Ils offrent une résistance mécanique exceptionnelle, capable de résister au vent, aux forces sismiques et aux conditions environnementales difficiles. Ils résistent également au flashover de pollution et au rayonnement UV, ce qui les rend adaptés aux applications climatiques complexes.

Dans les applications du monde réel, les poteaux d'isolateur composites utilisés dans les lignes UHVDC sont plus légers et plus résistants au flash de contamination que les isolants en céramique traditionnels. Les croisements composites présentent une résistance significativement plus élevée que les structures en acier tout en étant beaucoup plus légère, réduisant ainsi les coûts d'installation et de maintenance.

De plus, les tiges d'isolation composites sont de plus en plus utilisées dans les systèmes de support de transmission et de distribution, minimisant efficacement la perte d'énergie de la décharge de la corona. La Chine accélérant la construction de son réseau de transmission UHV - prévu pour s'étendre sur plusieurs provinces d'ici 2030 - la demande du marché pour ces composants composites devrait croître rapidement. Cette tendance stimule l'innovation continue dans le développement des matériaux, l'optimisation des processus et les mises à niveau des produits.

3. Plaques bipolaires composites moulées

Les plaques bipolaires composites moulées sont largement utilisées dans la transmission et la distribution de DC à haute tension, les piles à combustible et les systèmes de stockage d'énergie. Fabriqués par le moulage à haute température de fibre de carbone, de poudre de graphite et de résine thermodurcissable, ces plaques combinent légèrement et haute résistance avec une excellente conductivité et des propriétés d'isolation.

Ils optimisent la distribution du courant et l'efficacité du système tout en démontrant une forte résistance à la corrosion et une durabilité dans des environnements humides et à haute température. Les applications comprennent des plaques d'électrode dans des systèmes de stockage d'énergie tels que les batteries au lithium et les supercondensateurs.

Dans les stations de convertisseur HVDC, les plaques bipolaires composites améliorent l'efficacité de la conversion d'énergie. Dans le secteur de l'énergie de l'hydrogène, les piles de piles à combustible reposent sur ces plaques pour améliorer à la fois la conductivité et la longévité.

Le développement futur de plaques bipolaires composites moulées se concentrera sur la réduction de la résistance de contact, une conductivité plus élevée et une plus grande durabilité. Des innovations comme les charges de nano-carbone devraient améliorer encore les performances, élargissant leurs applications à travers le stockage d'énergie et la transmission à haute tension.

Conclusion

Avec leurs avantages de haute résistance, de faible poids, d'une excellente isolation et d'une forte résistance aux intempéries, les matériaux composites de puissance jouent un rôle de plus en plus vital dans les équipements de transmission et de distribution modernes. Des produits tels que les stratifiés composites de MAT en fibre, les pièces structurelles isolées composites UHVDC et les plaques bipolaires composites moulées offrent des solutions plus sûres, plus durables et rentables pour l'industrie de l'énergie.

Alors que les réseaux intelligents et les nouvelles technologies de stockage d'énergie continuent de progresser, les scénarios d'application pour les matériaux composites se développent davantage. Soutenu par des techniques de fabrication de pointe et le développement de matériaux de nouvelle génération, le secteur de l'énergie devrait entrer dans une nouvelle ère d'efficacité, de sécurité et de durabilité - alimentée par les composites.