近日，中國電氣裝備所屬中國西電集團西電西瓷研制的550千伏斷路器用碳陶瓷電阻片搭載斷路器應用性試驗通過全部試驗項目，標志著自主研制的碳陶瓷電阻片各項性能滿足用戶要求，為實現該產品國產化邁出堅實一步，對我國輸配電裝備產業鏈安全自主可控具有重要意義。
斷路器用碳陶瓷電阻是超、特高壓開關的關鍵核心零部件，用于投、切空載線路時釋放電網能量、保護電氣設備，對電力系統安全穩定運行至關重要。由于該產品技術含量高、研發難度大、項目周期長、研究起步晚，國內無制造廠家，長期以來依賴進口，限制了我國高壓開關行業的自主發展與競爭力提升。2021年，西電西瓷成立了由資深技術專家和青年研發骨干組成的專項攻關項目組，針對碳陶瓷電阻的特性和機理進行了深入剖析和研討，為項目的順利推進奠定了堅實的理論基礎。
??現有的碳陶瓷電阻材料電阻率穩定性欠佳、力學性能不足，在運行期間易于受損，極大縮短了其使用壽命。
??導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電性能，還使得含碳陶瓷坯體在成型過程中難以達到高密度且無缺陷的狀態，增加了生產難度，降低了產品質量和可靠性。
為提升碳陶瓷電阻材料的性能，項目組成員凝聚共識，全力以赴，進行不間斷、多輪次樣品試制，共開展80多輪次的迭代優化試驗，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的問題，項目組協調各類資源，對含碳材料陶瓷坯體的最佳燒結工藝開展了大量探索，選用各類燒結保護填料與不同燒結氣氛，同時搭配多種燒結工藝進行交叉組合試驗，共嘗試20多種燒結工藝。為準確記錄燒結過程，排查燒結影響因素，項目組成員24小時輪流值守在燒結設備儀表前進行詳細記錄，最終確定最佳燒結程序，使碳陶瓷電阻片電性能得到極大改進，同組試品均勻性與穩定性得到極大提升，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封鎖，很難查閱到相關技術專利與同類研究文獻，給研發造成極大的困境。項目組在試驗期間密切關注各類細微現象，深入剖析每一項工藝參數，全面總結歸納各項性能測試數據，利用大量數據匯總分析，成功形成碳陶瓷電阻力學性能、熱學性能與電氣性能之間的調控理論方法。
西電西瓷搭建研發平臺，先后完成材料基礎研究、制造工藝研究，形成了該產品國內首版產品檢測技術標準，自主建立電壓系數、溫度系數、能量注入等關鍵參數測試平臺，成為國內首家成功研制出550千伏斷路器用碳陶瓷電阻的企業。
科技創新
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中國電氣裝備
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原文始發于微信公眾號（中國電氣裝備）：【贏戰“開門紅”】國內首家！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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