隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，短路電流問題已逐漸成為制約電網(wǎng)負荷增長和電網(wǎng)發(fā)展的突出因素，電力系統(tǒng)對高壓大容量開關(guān)設(shè)備需求迫切。

“依托國家電網(wǎng)公司科技項目，全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司（以下簡稱聯(lián)研院）歷經(jīng)5年科研攻關(guān)，成功開發(fā)出高性能石墨烯改性高壓斷路器電觸頭產(chǎn)品�！�3月14日，聯(lián)研院電工新材料研究所所長陳新在接受科技日報記者采訪時表示。

近年來，我國華東電網(wǎng)、華南電網(wǎng)等部分252千伏（kV）及以上電壓等級變電站最大短路電流達到甚至超過63千安培（kA），對大電網(wǎng)的安全運行和增容升級帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。實現(xiàn)高壓斷路器滅弧室電觸頭材料升級可直接實現(xiàn)擴容，免去擴建變電站的巨額成本，是解決這一問題的有效手段。

“高壓大容量斷路器的開斷次數(shù)主要受制于斷路器中的電觸頭壽命，當(dāng)前使用的高壓斷路器電觸頭材料主要采用銅鎢合金技術(shù)路線�！逼礁呒瘓F有限公司總工程師鐘建英告訴科技日報記者，現(xiàn)役國產(chǎn)銅鎢合金電觸頭產(chǎn)品柔韌性及延伸率較低，動作過程易產(chǎn)生斷裂；材料耐燒蝕性能不足，電弧燒蝕易導(dǎo)致電觸頭開裂失效。因此，有效提高電觸頭材料的耐磨性、導(dǎo)電性、抗電弧燒蝕性等關(guān)鍵性能指標(biāo)，對減少斷路器的故障率、維護電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

電觸頭抗電弧燒蝕性能和耐摩擦磨損性能的協(xié)同提升是提高高壓斷路器抗短路能力的關(guān)鍵。依托國網(wǎng)科技項目，聯(lián)研院聯(lián)合歐洲研究院、平高集團以及網(wǎng)省公司組建了一支以“80后”科技骨干為主的青年科技攻堅團隊。

“項目團隊突破了石墨烯電觸頭材料定向成分設(shè)計與活化燒結(jié)溶滲一體化成型關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了多型號石墨烯改性電觸頭工業(yè)級制備，其導(dǎo)電率、抗彎強度等關(guān)鍵性能指標(biāo)全面優(yōu)于國內(nèi)外現(xiàn)役產(chǎn)品，大幅提升了現(xiàn)役高壓斷路器的電壽命，填補了石墨烯改性高壓開關(guān)電觸頭材料領(lǐng)域的技術(shù)空白�！标愋抡f。

2020年10月29日—31日，在多次驗證方案規(guī)劃下，基于該電觸頭的平高集團新型敞開柱式252kV/63kA SF6斷路器，成功實現(xiàn)一次性連續(xù)滿遮斷容量開斷20次。