日前，由南方电网广东广州供电局牵头，中国电气装备平高集团联合研制的首台全国产化252千伏/4000安/50千安真空环保断路器顺利通过型式试验，标志着我国率先突破了252千伏真空环保开关关键技术，实现了高电压等级真空开断技术从跟跑，并跑到领跑的转变，超越多家国际巨头进入国际最前沿行列。
此前，电力行业110千伏及以上断路器，基本被六氟化硫断路器所占据。凭借优异的绝缘性和灭弧性，六氟化硫成为了电力系统应用最广泛的绝缘气体。然而，六氟化硫的温室效应是二氧化碳的23000多倍，强大的破坏力使其被联合国明令要求逐步禁用。因此，研发无六氟化硫环保型开关设备刻不容缓，对于践行国家“双碳”战略、建设环境友好型社会意义重大。
广州供电局电科院绿色环保材料与电工装备实验室副主任刘俊翔介绍，“真空开关是六氟化硫替代的重要技术路线之一，但由于其技术难度大，近半个世纪来一直停留在较低电压等级。自2022年开始，我们与平高集团联合相关高校，突破性地将真空灭弧室电压水平首次提高到了252千伏。”
当然，破解世界级难题注定不可能一帆风顺。与行业现有水平相比，252千伏开关电压等级更高，设计、材料、工艺都更复杂。由于真空开关结构与工艺的特殊性，每次试验的样品都无法重复再利用。面对“高昂的物料成本”和“赶在国外公司前完成产品研发”带来的双重压力，项目团队的动力也被彻底激发。
“每一步都是摸着石头过河，每一个设计的细节都需要大量的实验数据积累支撑。”刘俊翔说道，“特别是在几个关键组件试制阶段，项目小组成员每天上午计算校核、下午开展试验、晚上做多元化的分析、凌晨修改模型，周而复始。在一轮又一轮的试错与迭代中，我们逐步逼近目标，最终取得了突破。”
据悉，252千伏单断口真空环保断路器具备“核心技术自主可控”“电压等级高”“无温室气体”等突出优点，在保障设备功能完全替代基础上，其GWP（全球变暖潜能值）为0。单个装置每年可减少等效二氧化碳排放量3吨（相当于半亩林地的吸收水平），对服务我国“双碳”战略目标、促进高端制造业发展、形成新的经济增长点意义重大。
“项目团队将加快实现攻关成果的工程示范、商业应用和产业化，力争2024年年中投入运行。”广州供电局电科院院长熊俊介绍道，“目前，我国高压开关行业每年的产值超过2000亿元，研究成果的应用推广，对推动我们国家高端装备制造产业升级转型，实现‘中国制造2025’具备极其重大意义。”
在长年深耕的优势技术领域，南方电网和中电装备平高集团近年来结合国家发展的策略，系统布局了全电压等级真空环保开关电器研制等多个重大攻关任务，立项并稳步推进126千伏、252千伏、550千伏真空环保电器研制等多个重大课题，力争进一步巩固我国在真空环保开关领域的国际领头羊，实现设计制造及核心零部件的全国产化。
广州供电局有关负责这个的人说，下一步，该局将坚持科技强企建设，大力开展重大科研成果的转化落地，联合行业上下游企业，加速国内相关装备产业高质量发展，促进先进电工材料、气态绝缘介质、开关等多个行业设计、制造、检验、测试能力的提升，推动我们国家高端装备产业升级，增强我国在电力设备领域的核心竞争力。
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