من المتوقع أن يؤدي التلامس الكهربائي المعدل من الجرافين الذي طوره معهد الأبحاث المشترك إلى تقليل معدل فشل قواطع الدائرة ذات السعة الكبيرة بشكل كبير

وفقًا للإحصاءات ذات الصلة ، خلال فترة الذروة لاستهلاك الطاقة في صيف عام 2020 ، سيصل الحد الأقصى لتيار الدائرة القصيرة لبعض المحطات الفرعية في مناطق تشغيل شبكة الدولة وشبكة الطاقة الجنوبية الصينية أو حتى يتجاوز 63 كا.وفقًا لإحصاءات شركة State Grid Corporation في الصين ، في السنوات الأخيرة ، من بين أعطال 330 كيلو فولت وما فوق معدات المحطات الفرعية UHV في منطقة أعمال الشركة ، وفقًا لنوع المعدات ، ورحلات الأعطال الناجمة عن المفاتيح الكهربائية المغلقة بالغاز المعزول بالغاز ( تمثل GIS) ومعدات التوزيع الهجينة (HGIS) حوالي 27.5 ٪ ، وقواطع الدائرة تمثل 16.5 ٪ ، والمحولات والمحولات الحالية تمثل 13.8 ٪ ، والمعدات الثانوية والحافلات تمثل 8.3 ٪ ، والمفاعل يمثل 4.6 ٪ ، وصواعق 3.7 ٪ ، فاصل وقضيب الصواعق شكلت 1.8 ٪.يمكن ملاحظة أن نظم المعلومات الجغرافية وقواطع الدائرة والمحول والمحول الحالي هي المعدات الرئيسية التي تتسبب في حدوث خطأ في الرحلة ، حيث تمثل 71.6٪ من إجمالي الرحلة.

يوضح تحليل أسباب الأعطال أن مشاكل جودة الاتصال والجلبة والأجزاء الأخرى وعملية التثبيت السيئة هي العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى حدوث خطأ في قاطع الدائرة.أثناء تشغيل قاطع الدائرة SF6 لعدة مرات ، فإن تآكل تيار التدفق أعلى عدة مرات من التيار المقنن والتآكل الميكانيكي بين ملامسات القوس المتحرك والثابت سوف يتسبب في تشوه التلامس وينتج بخارًا معدنيًا ، مما يؤدي إلى إتلاف أداء العزل لـ غرفة إطفاء القوس.

خلال فترة الخطة الخمسية الرابعة عشرة ، تخطط مقاطعة Qinghai لتوسيع سعة محطتين فرعيتين 500kV لزيادة حمل تيار الدائرة القصيرة من 63kA الحالي إلى 80kA.إذا تم ترقية مادة قاطع الدائرة ، يمكن توسيع قدرة المحطة الفرعية مباشرة ، ويمكن توفير التكلفة الهائلة لتوسيع المحطة الفرعية.يتم التحكم في أوقات كسر قاطع الدائرة ذات الجهد العالي والسعة الكبيرة بشكل أساسي من خلال عمر التلامس الكهربائي في قاطع الدائرة.في الوقت الحاضر ، يعتمد تطوير الوصلات الكهربائية لقواطع الدائرة الكهربائية ذات الجهد العالي في الصين بشكل أساسي على المسار التقني لمواد سبائك التنغستن النحاسية.لا يمكن أن تلبي منتجات التلامس الكهربائية المصنوعة من سبائك التنغستن النحاسية المحلية متطلبات التطبيقات الهندسية ذات الجهد العالي والعالي للغاية من حيث مقاومة انحلال القوس الكهربائي والاحتكاك ومقاومة التآكل.بمجرد استخدامها خارج نطاق عمر الخدمة ، تكون عرضة لإعادة اختراقها ، مما يهدد بشكل مباشر أداء العزل لمعدات الطاقة ويسبب خطرًا خفيًا كبيرًا على التشغيل الآمن لشبكة الطاقة.تتميز منتجات التلامس الكهربائية المصنوعة من سبائك التنغستن النحاسية في الخدمة بمرونة واستطالة منخفضة ، كما أنها سهلة الفشل والكسر في عملية العمل ، ونقص مقاومة الاجتثاث.أثناء عملية استئصال القوس الكهربائي ، من السهل أن يتراكم النحاس وينمو ، مما يؤدي إلى فشل تكسير التلامس.لذلك ، من الأهمية بمكان تحسين مؤشرات الأداء الرئيسية لمواد التلامس الكهربائية بشكل فعال ، مثل مقاومة التآكل ، والتوصيل ، واللحام المضاد ، وتآكل القوس المضاد ، لتقليل معدل فشل قاطع الدائرة والحفاظ على التشغيل الآمن والمستقر للطاقة شبكة.

قال تشين شين ، مدير معهد المواد ، أكاديميا سينيكا: "في الوقت الحاضر ، عندما يتجاوز تيار ماس كهربائى لشبكة الطاقة قدرة كسر قاطع الدائرة ، يتجاوز تيار ماس كهربائى المعيار ، مما يؤثر بشكل خطير موثوقية تشغيل شبكة الطاقة ، وتطرح متطلبات أعلى لسعة كسر قاطع الدائرة ومقاومة الاجتثاث لجهة الاتصال.بعد قطع جهات الاتصال في الخدمة بكامل طاقتها لعدة مرات ، يتضرر الانحناء بشكل خطير ، لذلك من الضروري إجراء صيانة شاملة ، وهي بعيدة كل البعد عن تلبية متطلبات الصيانة المجانية لدورة الحياة الفعلية لقواطع الدائرة SF6. "وقال إن تآكل جهة الاتصال يأتي بشكل أساسي من جانبين: الأول هو استئصال قوس الانهيار المسبق قبل الإغلاق ، والآخر هو التآكل الميكانيكي بعد أن تصبح مادة تلامس القوس ناعمة بعد الاجتثاث.من الضروري طرح مسار تقني جديد لتحسين مؤشرات الأداء الرئيسية لمواد التلامس الكهربائية بشكل فعال "تحتاج التكنولوجيا إلى التحسين المستمر والابتكار.يجب أن ندرك بقوة المبادرة بأيدينا.قال تشين شين.

في مواجهة الحاجة الملحة لمعدات نقل وتحويل الطاقة الوطنية لترقية مواد التلامس الكهربائية للمكونات الأساسية لقاطع الدائرة عالية الجهد ، من عام 2016 ، معهد المواد الكهربائية الجديدة التابع لمعهد البحوث المشترك ، أجرى المعهد الأوروبي ومجموعة Pinggao المشتركة ووحدات أخرى بحثًا تقنيًا مشتركًا حول مواد التلامس الكهربائية الجديدة المعتمدة على النحاس والجرافين ، ونفذوا تعاونًا دوليًا بالاعتماد على المعهد الأوروبي وجامعة مانشستر بالمملكة المتحدة.تساعد على تحسين أداء قاطع الدائرة ذات الجهد العالي.