日前，由南方電網廣東廣州供電局牽頭，中國電氣裝備平高集團聯合研制的首台全國產化252千伏/4000安/50千安真空環保斷路器順利透過型式試驗，標誌著中國率先突破了252千伏真空環保開關關鍵技術，實作了高電壓等級真空開斷技術從跟跑，並跑到領跑的轉變，超越多家國際巨頭進入國際最前沿行列。
「每一步都是摸著石頭過河」
此前，電力行業110千伏及以上斷路器，基本被六氟化硫斷路器所占據。憑借優異的絕緣性和滅弧性，六氟化硫成為了電力系統套用最廣泛的絕緣瓦斯。然而，六氟化硫的溫室效應是二氧化碳的23000多倍，強大的破壞力使其被聯合國明令要求逐步禁用。因此，研發無六氟化硫環保型開關裝置刻不容緩，對於踐行國家「雙碳」戰略、建設環境友好型社會意義重大。
廣州供電局電科院綠色環保材料與電工裝備實驗室副主任劉俊翔介紹，「真空開關是六氟化硫替代的重要技術路線之一，但由於其技術難度大，近半個世紀來一直停留在較低電壓等級。自2022年開始，我們與平高集團聯合相關高校，突破性地將真空滅弧室電壓水平首次提高到了252千伏。」
當然，破解世界級難題註定不可能一帆風順。與行業現有水平相比，252千伏開關電壓等級更高，設計、材料、工藝都更為復雜。由於真空開關結構與工藝的特殊性，每次試驗的樣品都無法重復再利用。面對「高昂的物料成本」和「趕在國外公司前完成產品研發」帶來的雙重壓力，計畫團隊的動力也被徹底激發。
「每一步都是摸著石頭過河，每一個設計的細節都需要大量的實驗數據積累支撐。」劉俊翔說道，「特別是在幾個關鍵元件試制階段，計畫團隊成員每天上午計算校核、下午開展試驗、晚上進行分析、淩晨修改模型，周而復始。在一輪又一輪的試錯與叠代中，我們逐步逼近目標，最終取得了突破。」
有望2024年年中投入執行
據悉，252千伏單斷口真空環保斷路器具備「核心技術自主可控」「電壓等級高」「無溫室瓦斯」等突出優點，在保障裝置功能完全替代基礎上，其GWP（全球暖化潛能值）為0。單個裝置每年可減少等效二氧化碳排放量3噸（相當於半畝林地的吸收水平），對服務中國「雙碳」戰略目標、促進高端制造業發展、形成新的經濟增長點意義重大。
「計畫團隊將加快實作攻關成果的工程示範、商業套用和產業化，力爭2024年年中投入執行。」廣州供電局電科院院長熊俊介紹道，「目前，中國高壓開關行業每年的產值超過2000億元，研究成果的套用推廣，對推動中國高端裝備制造產業升級轉型，實作‘中國制造2025’具有重要意義。」
在長年深耕的優勢技術領域，南方電網和中電裝備平高集團近年來結合國家發展戰略，系統布局了全電壓等級真空環保開關電器研制等多個重大攻關任務，立項並穩步推進126千伏、252千伏、550千伏真空環保電器研制等多個重大課題，力爭進一步鞏固中國在真空環保開關領域的國際領先地位，實作設計制造及核心零部件的全國產化。
廣州供電局有關負責人表示，下一步，該局將堅持科技強企建設，大力開展重大科研成果的轉化落地，聯合行業上下遊企業，加速國內相關裝備產業發展，促進先進電工材料、氣態絕緣介質、開關等多個行業設計、制造、檢驗、測試能力的提升，推動中國高端裝備產業升級，增強中國在電力裝置領域的核心競爭力。
文、圖｜記者 董鵬程 通訊員 黃欣然
編輯：陳睿智
來源：羊城晚報•羊城派
