Η ηλεκτρική επαφή με τροποποιημένο γραφένιο που αναπτύχθηκε από το κοινό ερευνητικό ινστιτούτο αναμένεται να μειώσει σημαντικά το ποσοστό αστοχίας των διακοπτών κυκλώματος μεγάλης χωρητικότητας

Σύμφωνα με σχετικά στατιστικά στοιχεία, κατά την περίοδο αιχμής κατανάλωσης ρεύματος το καλοκαίρι του 2020, το μέγιστο ρεύμα βραχυκυκλώματος ορισμένων υποσταθμών στις περιοχές λειτουργίας του State Grid και του China Southern Power Grid θα φτάσει ή και θα ξεπεράσει τα 63 Ka.Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία της State Grid Corporation of China, τα τελευταία χρόνια, μεταξύ των βλαβών του εξοπλισμού υποσταθμού UHV 330kV και άνω στην επιχειρηματική περιοχή της εταιρείας, ανάλογα με τον τύπο του εξοπλισμού, τα σφάλματα που προκαλούνται από κλειστούς διακόπτες μετάλλων με μόνωση αερίου ( Το GIS) και ο υβριδικός εξοπλισμός διανομής (HGIS) αντιπροσωπεύουν περίπου το 27,5%, οι διακόπτες κυκλώματος αντιστοιχούν στο 16,5%, οι μετασχηματιστές και οι μετασχηματιστές ρεύματος αντιστοιχούν στο 13,8%, ο δευτερεύων εξοπλισμός και το λεωφορείο αντιπροσώπευαν το 8,3%, ο αντιδραστήρας αντιπροσώπευαν το 4,6%, ο απαγωγέας αντιπροσώπευε το 3,7 %, ο αποζεύκτης και το αλεξικέραυνο αντιπροσώπευαν το 1,8%.Μπορεί να φανεί ότι το GIS, ο διακόπτης κυκλώματος, ο μετασχηματιστής και ο μετασχηματιστής ρεύματος είναι ο κύριος εξοπλισμός που προκαλεί διακοπή σφάλματος, αντιπροσωπεύοντας το 71,6% της συνολικής διαδρομής.

Η ανάλυση των αιτιών βλάβης δείχνει ότι τα ποιοτικά προβλήματα της επαφής, του δακτυλίου και άλλων εξαρτημάτων και η κακή διαδικασία εγκατάστασης είναι οι κύριοι παράγοντες που οδηγούν στη βλάβη του διακόπτη κυκλώματος.Κατά τη λειτουργία του διακόπτη κυκλώματος SF6 πολλές φορές, η διάβρωση του ρεύματος εισροής πολλές φορές μεγαλύτερη από το ονομαστικό ρεύμα και η μηχανική φθορά μεταξύ των επαφών κινούμενου και στατικού τόξου θα προκαλέσει την παραμόρφωση της επαφής και θα παράγει μεταλλικούς ατμούς, οι οποίοι θα βλάψουν την απόδοση μόνωσης του ο θάλαμος πυρόσβεσης τόξου.

Κατά τη διάρκεια της δέκατης τέταρτης περιόδου του Πενταετούς Σχεδίου, η επαρχία Qinghai σχεδιάζει να επεκτείνει τη χωρητικότητα δύο υποσταθμών 500 kV για να αυξήσει το φορτίο ρεύματος βραχυκυκλώματος από τα υπάρχοντα 63 kA σε 80 kA.Εάν το υλικό του διακόπτη κυκλώματος αναβαθμιστεί, η χωρητικότητα του υποσταθμού μπορεί να επεκταθεί άμεσα και να εξοικονομηθεί το τεράστιο κόστος της επέκτασης του υποσταθμού.Οι χρόνοι διακοπής του διακόπτη υψηλής τάσης και μεγάλης χωρητικότητας ελέγχονται κυρίως από τη διάρκεια ζωής των ηλεκτρικών επαφών στον διακόπτη κυκλώματος.Επί του παρόντος, η ανάπτυξη ηλεκτρικών επαφών για διακόπτες υψηλής τάσης στην Κίνα βασίζεται κυρίως στην τεχνική διαδρομή των υλικών από κράμα χαλκού βολφραμίου.Τα εγχώρια προϊόντα ηλεκτρικής επαφής από κράμα χαλκού βολφραμίου δεν μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις των εφαρμογών μηχανικής υπερυψηλής και υπερυψηλής τάσης όσον αφορά την αντοχή στην αφαίρεση τόξου και την αντοχή στην τριβή και τη φθορά.Από τη στιγμή που χρησιμοποιούνται πέρα ​​από το εύρος ζωής τους, είναι επιρρεπείς σε εκ νέου διείσδυση, γεγονός που απειλεί άμεσα την απόδοση μόνωσης του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού και προκαλεί μεγάλο κρυφό κίνδυνο για την ασφαλή λειτουργία του ηλεκτρικού δικτύου.Τα προϊόντα ηλεκτρικής επαφής από κράμα χαλκού βολφραμίου σε υπηρεσία έχουν χαμηλή ευελιξία και επιμήκυνση, και είναι εύκολο να αστοχήσουν και να σπάσουν στη διαδικασία δράσης και έλλειψη αντίστασης κατά της κατάλυσης.Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αφαίρεσης τόξου, ο χαλκός είναι εύκολο να συσσωρευτεί και να αναπτυχθεί, γεγονός που οδηγεί σε αστοχία ρωγμών επαφής.Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να βελτιωθούν αποτελεσματικά οι βασικοί δείκτες απόδοσης των υλικών ηλεκτρικής επαφής, όπως η αντίσταση στη φθορά, η αγωγιμότητα, η αντισυγκόλληση, η διάβρωση τόξου, η μείωση του ποσοστού αστοχίας του διακόπτη και η διατήρηση της ασφαλούς και σταθερής λειτουργίας της ισχύος πλέγμα.

Ο Chen Xin, διευθυντής του Ινστιτούτου Υλικών, Academia Sinica, δήλωσε: «προς το παρόν, όταν το ρεύμα βραχυκυκλώματος του ηλεκτρικού δικτύου υπερβαίνει την ικανότητα διακοπής του διακόπτη, το ρεύμα βραχυκυκλώματος υπερβαίνει το πρότυπο, γεγονός που επηρεάζει σοβαρά την αξιοπιστία λειτουργίας του ηλεκτρικού δικτύου και θέτει υψηλότερες απαιτήσεις για την ικανότητα διακοπής του διακόπτη κυκλώματος και την αντίσταση κατάλυσης της επαφής. Αφού οι επαφές σε λειτουργία αποκοπούν σε πλήρη χωρητικότητα για πολλές φορές, το τόξο καταστρέφεται σοβαρά, Επομένως, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί ολοκληρωμένη συντήρηση, η οποία απέχει πολύ από το να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις χωρίς συντήρηση του πραγματικού κύκλου ζωής των αυτόματων διακοπτών SF6. τόξο πριν από τη διάσπαση πριν από το κλείσιμο και το άλλο είναι η μηχανική φθορά αφού το υλικό επαφής τόξου γίνει μαλακό μετά την αφαίρεση.Είναι απαραίτητο να προωθηθεί μια νέα τεχνική διαδρομή για την αποτελεσματική βελτίωση των βασικών δεικτών απόδοσης των υλικών ηλεκτρικής επαφής». Η τεχνολογία πρέπει να βελτιστοποιείται και να καινοτομείται συνεχώς.Πρέπει να πιάσουμε σταθερά την πρωτοβουλία στα χέρια μας." είπε ο Τσεν Σιν.

Ενόψει της επείγουσας ανάγκης του εθνικού εξοπλισμού μεταφοράς και μετασχηματισμού ηλεκτρικής ενέργειας για την αναβάθμιση των υλικών ηλεκτρικής επαφής των βασικών εξαρτημάτων του διακόπτη υψηλής τάσης, από το 2016, το Ινστιτούτο ηλεκτρικών νέων υλικών του Κοινού Ινστιτούτου Ερευνών, το Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο, ο κοινός όμιλος Pinggao και άλλες μονάδες πραγματοποίησαν από κοινού τεχνική έρευνα για τα νέα υλικά ηλεκτρικής επαφής με χαλκό, τροποποιημένο με γραφένιο, και πραγματοποίησαν διεθνή συνεργασία με βάση το Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο και το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, Ηνωμένο Βασίλειο.Βοηθήστε στη βελτίωση της απόδοσης του διακόπτη υψηλής τάσης.