共同研究機関が開発したグラフェン改質電気接点は、大容量サーキットブレーカの故障率を大幅に低減することが期待されています。

関連する統計によると、2020年夏の電力消費のピーク期間中に、国電網と中国南方電網の運用地域の一部の変電所の最大短絡電流は63Kaに達するかそれを超えることさえあります。中国国家グリッド公社の統計によると、近年、同社の事業領域における330kV以上のUHV変電所設備の故障のうち、設備の種類に応じて、ガス絶縁金属密閉開閉装置（ GIS）とハイブリッド配電設備（HGIS）が約27.5％、サーキットブレーカーが16.5％、変圧器と変流器が13.8％、二次設備とバスが8.3％、原子炉が4.6％、避雷器が3.7％を占めています。 ％、断路器と避雷針が1.8％を占めました。GIS、サーキットブレーカ、変圧器、変流器が故障トリップを引き起こす主な機器であり、総トリップの71.6％を占めていることがわかります。

故障の原因を分析すると、接触、ブッシング、その他の部品の品質の問題、および取り付けプロセスの不備が、サーキットブレーカの故障につながる主な要因であることがわかります。SF6サーキットブレーカの長時間の動作中、定格電流の数倍の突入電流エロージョンと、可動アーク接点と静的アーク接点の間の機械的摩耗により、接点が変形して金属蒸気が発生し、の絶縁性能が損なわれます。アーク消火チャンバー。

青海省は、第14次5か年計画期間中に、2つの500kV変電所の容量を拡張して、短絡電流負荷を既存の63kAから80kAに増やすことを計画しています。サーキットブレーカの材料をアップグレードすると、変電所の容量を直接拡張でき、変電所の拡張にかかる莫大なコストを節約できます。高電圧および大容量のサーキットブレーカの遮断時間は、主にサーキットブレーカの電気接点の寿命によって制御されます。現在、中国での高電圧サーキットブレーカ用の電気接点の開発は、主に銅タングステン合金材料の技術ルートに基づいています。国内の銅タングステン合金電気接点製品は、アークアブレーション耐性と摩擦および耐摩耗性の観点から、超高電圧および超高電圧のエンジニアリングアプリケーションの要件を満たすことができません。耐用年数を超えて使用すると、再浸透しやすくなり、電力設備の絶縁性能を直接脅かし、送電網の安全な運用に大きな隠れた危険をもたらします。使用中の銅タングステン合金の電気接点製品は、柔軟性と伸びが低く、動作の過程で破損や破損が起こりやすく、耐アブレーション性に欠けます。アークアブレーションプロセス中、銅は蓄積および成長しやすく、接触割れの失敗につながります。したがって、耐摩耗性、導電性、耐溶接性、耐アーク侵食などの電気接触材料の主要業績評価指標を効果的に改善して、回路ブレーカーの故障率を減らし、電力の安全で安定した動作を維持することは非常に重要です。グリッド。

アカデミア・シニカ材料研究所所長の陳新氏は、「現在、送電網の遮断電流が遮断器の遮断容量を超えると、短絡電流が基準を超え、深刻な影響を及ぼします。電力網の動作信頼性、および回路ブレーカーの遮断容量と接点の耐アブレーション性に対するより高い要件を提唱します。使用中の接点が何度も全容量で遮断された後、アークは深刻な損傷を受けます。したがって、SF6サーキットブレーカの実際のライフサイクルのメンテナンスフリー要件を満たすにはほど遠い包括的なメンテナンスを実行する必要があります。」彼は、接点の侵食は主に2つの側面から生じると述べました。閉鎖前の事前破壊アーク、およびもう1つは、アーク接触材料がアブレーション後に柔らかくなった後の機械的摩耗です。電気接点材料の主要な性能指標を効果的に改善するために、新しい技術ルートを提案する必要があります。技術は継続的に最適化され、革新される必要があります。イニシアチブをしっかりと把握する必要があります。「陳新は言った。

高圧遮断器のコアコンポーネントの電気接点材料のアップグレードのための国家送電および変換装置の緊急の必要性に直面して、2016年から、共同研究所の電気新材料研究所、欧州研究所、Pinggao共同グループ、および他のユニットは、新しいグラフェン修飾銅ベースの電気接点材料に関する技術研究を共同で実施し、欧州研究所と英国マンチェスター大学に依存して国際協力を実施しました。高電圧回路ブレーカーのパフォーマンスを向上させるのに役立ちます。