近日，由中國電力科學研究院有限公司研發(fā)的新型石墨烯觸頭通過550千伏/63千安斷路器樣機24次電壽命試驗，達到目前同等電氣條件最高次數(shù)。這標志著該院在石墨烯觸頭研制技術(shù)上取得突破，技術(shù)成果可有效支撐開關(guān)設備在高電壓、大電流條件下安全運行，推動我國能源電力裝備自主設計開發(fā)和整體技術(shù)水平提高。
觸頭是高壓斷路器的重要部件，用以確保斷路器全功率安全平穩(wěn)開斷。在規(guī)定的電氣條件下，開關(guān)觸頭能夠可靠完成滿容量開斷的次數(shù)越多，說明開關(guān)觸頭的耐用性和可靠性越好。石墨烯觸頭屬于高端電觸頭，具有優(yōu)異的導電性、耐磨性和抗電弧燒蝕能力，可提高斷路器全功率安全平穩(wěn)開斷次數(shù)。
中國電科院研究團隊歷經(jīng)9年，攻克納尺度石墨烯摻雜與界面強化技術(shù)，自主創(chuàng)新了真空燒結(jié)熔滲一體化成型工藝，實現(xiàn)石墨烯在銅鎢基體中的均勻分散與強界面結(jié)合，成功研發(fā)出高性能石墨烯增強電觸頭。
在實驗室測試中，石墨烯增強電觸頭導電率達到國際退火銅標準的46.1%，硬度達248布氏硬度，抗彎強度達1160兆帕，耐電弧燒蝕性能較傳統(tǒng)材料提升20%以上，綜合性能達到國際領(lǐng)先水平。在斷路器樣機型式試驗中，石墨烯增強電觸頭通過24次電壽命試驗，開斷短路電流中的直流分量衰減時間常數(shù)最高120毫秒，可為高電壓、大電流極端工況下高壓斷路器開斷提供重要保障。
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