中国电科院研发新型石墨烯触头

近日，由中国电力科学研究院有限公司研发的新型石墨烯触头通过550千伏/63千安断路器样机24次电寿命试验，达到目前同等电气条件最高次数。这标志着该院在石墨烯触头研制技术上取得突破，技术成果可有效支撑开关设备在高电压、大电流条件下安全运行，推动我国能源电力装备自主设计开发和整体技术水平提高。

触头是高压断路器的重要部件，用以确保断路器全功率安全平稳开断。在规定的电气条件下，开关触头能够可靠完成满容量开断的次数越多，说明开关触头的耐用性和可靠性越好。石墨烯触头属于高端电触头，具有优异的导电性、耐磨性和抗电弧烧蚀能力，可提高断路器全功率安全平稳开断次数。

中国电科院研究团队历经9年，攻克纳尺度石墨烯掺杂与界面强化技术，自主创新了真空烧结熔渗一体化成型工艺，实现石墨烯在铜钨基体中的均匀分散与强界面结合，成功研发出高性能石墨烯增强电触头。在实验室测试中，石墨烯增强电触头导电率达到国际退火铜标准的46.1%，硬度达248布氏硬度，抗弯强度达1160兆帕，耐电弧烧蚀性能较传统材料提升20%以上，综合性能达到国际领先水平。在断路器样机型式试验中，石墨烯增强电触头通过24次电寿命试验，开断短路电流中的直流分量衰减时间常数最高120毫秒，可为高电压、大电流极端工况下高压断路器开断提供重要保障。