近日，中國電氣裝備所屬中國西電集團(tuán)西電西瓷研制的550千伏斷路器用碳陶瓷電阻片搭載斷路器應(yīng)用性試驗(yàn)通過全部試驗(yàn)項(xiàng)目，標(biāo)志著自主研制的碳陶瓷電阻片各項(xiàng)性能滿足用戶要求，為實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)品國產(chǎn)化邁出堅(jiān)實(shí)一步，對我國輸配電裝備產(chǎn)業(yè)鏈安全自主可控具有重要意義。
斷路器用碳陶瓷電阻是超、特高壓開關(guān)的關(guān)鍵核心零部件，用于投、切空載線路時(shí)釋放電網(wǎng)能量、保護(hù)電氣設(shè)備，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。由于該產(chǎn)品技術(shù)含量高、研發(fā)難度大、項(xiàng)目周期長、研究起步晚，國內(nèi)無制造廠家，長期以來依賴進(jìn)口，限制了我國高壓開關(guān)行業(yè)的自主發(fā)展與競爭力提升。2021年，西電西瓷成立了由資深技術(shù)專家和青年研發(fā)骨干組成的專項(xiàng)攻關(guān)項(xiàng)目組，針對碳陶瓷電阻的特性和機(jī)理進(jìn)行了深入剖析和研討，為項(xiàng)目的順利推進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
??現(xiàn)有的碳陶瓷電阻材料電阻率穩(wěn)定性欠佳、力學(xué)性能不足，在運(yùn)行期間易于受損，極大縮短了其使用壽命。
??導(dǎo)電碳材料在陶瓷基體中均勻分散存在困難，不僅影響了材料的導(dǎo)電性能，還使得含碳陶瓷坯體在成型過程中難以達(dá)到高密度且無缺陷的狀態(tài)，增加了生產(chǎn)難度，降低了產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。
為提升碳陶瓷電阻材料的性能，項(xiàng)目組成員凝聚共識，全力以赴，進(jìn)行不間斷、多輪次樣品試制，共開展80多輪次的迭代優(yōu)化試驗(yàn)，最終成功解決了陶瓷基體與碳材料的均勻混合問題，制備出了密度均勻的致密陶瓷坯體。
為解決碳材料易氧化和易阻礙陶瓷基體燒結(jié)的問題，項(xiàng)目組協(xié)調(diào)各類資源，對含碳材料陶瓷坯體的最佳燒結(jié)工藝開展了大量探索，選用各類燒結(jié)保護(hù)填料與不同燒結(jié)氣氛，同時(shí)搭配多種燒結(jié)工藝進(jìn)行交叉組合試驗(yàn)，共嘗試20多種燒結(jié)工藝。為準(zhǔn)確記錄燒結(jié)過程，排查燒結(jié)影響因素，項(xiàng)目組成員24小時(shí)輪流值守在燒結(jié)設(shè)備儀表前進(jìn)行詳細(xì)記錄，最終確定最佳燒結(jié)程序，使碳陶瓷電阻片電性能得到極大改進(jìn)，同組試品均勻性與穩(wěn)定性得到極大提升，成功攻克了碳材料易氧化和易阻礙陶瓷基體燒結(jié)的難題。
作為一種功能陶瓷，合閘電阻片的各種性能相互交織影響，而且受國外高度技術(shù)封鎖，很難查閱到相關(guān)技術(shù)專利與同類研究文獻(xiàn)，給研發(fā)造成極大的困境。項(xiàng)目組在試驗(yàn)期間密切關(guān)注各類細(xì)微現(xiàn)象，深入剖析每一項(xiàng)工藝參數(shù)，全面總結(jié)歸納各項(xiàng)性能測試數(shù)據(jù)，利用大量數(shù)據(jù)匯總分析，成功形成碳陶瓷電阻力學(xué)性能、熱學(xué)性能與電氣性能之間的調(diào)控理論方法。
西電西瓷搭建研發(fā)平臺，先后完成材料基礎(chǔ)研究、制造工藝研究，形成了該產(chǎn)品國內(nèi)首版產(chǎn)品檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，自主建立電壓系數(shù)、溫度系數(shù)、能量注入等關(guān)鍵參數(shù)測試平臺，成為國內(nèi)首家成功研制出550千伏斷路器用碳陶瓷電阻的企業(yè)。
科技創(chuàng)新
不是一時(shí)之策，需要久久為功
中國電氣裝備
緊扣產(chǎn)業(yè)所需
聚焦“卡脖子”技術(shù)難題
不斷提高產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性
致力于形成
具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品
推動國產(chǎn)化進(jìn)程與技術(shù)革新
原文始發(fā)于微信公眾號（中國電氣裝備）：【贏戰(zhàn)“開門紅”】國內(nèi)首家！中國電氣裝備成功研制550千伏斷路器用碳陶瓷電阻
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