संयुक्त अनुसंधान संस्थान द्वारा विकसित ग्राफीन संशोधित विद्युत संपर्क से बड़ी क्षमता वाले सर्किट ब्रेकरों की विफलता दर को काफी कम करने की उम्मीद है

प्रासंगिक आंकड़ों के अनुसार, 2020 की गर्मियों में बिजली की खपत की चरम अवधि के दौरान, स्टेट ग्रिड और चाइना सदर्न पावर ग्रिड के संचालन क्षेत्रों में कुछ सबस्टेशनों की अधिकतम शॉर्ट-सर्किट धारा 63 Ka तक पहुंच जाएगी या उससे भी अधिक हो जाएगी।स्टेट ग्रिड कॉरपोरेशन ऑफ चाइना के आंकड़ों के अनुसार, हाल के वर्षों में, कंपनी के व्यावसायिक क्षेत्र में 330kV और उससे ऊपर के UHV सबस्टेशन उपकरणों की विफलताओं के बीच, उपकरण के प्रकार के अनुसार, गैस इंसुलेटेड मेटल संलग्न स्विचगियर के कारण होने वाली गलती यात्राएं ( जीआईएस) और हाइब्रिड डिस्ट्रीब्यूशन उपकरण (एचजीआईएस) में लगभग 27.5%, सर्किट ब्रेकर में 16.5%, ट्रांसफॉर्मर और करंट ट्रांसफॉर्मर की हिस्सेदारी 13.8%, सेकेंडरी उपकरण और बस में 8.3%, रिएक्टर में 4.6%, अरेस्टर की 3.7 की हिस्सेदारी है। %, डिस्कनेक्टर और लाइटनिंग रॉड 1.8% के लिए जिम्मेदार हैं।यह देखा जा सकता है कि जीआईएस, सर्किट ब्रेकर, ट्रांसफॉर्मर और करंट ट्रांसफॉर्मर मुख्य उपकरण हैं जो फॉल्ट ट्रिप का कारण बनते हैं, जो कुल ट्रिप का 71.6% है।

गलती के कारणों के विश्लेषण से पता चलता है कि संपर्क, झाड़ी और अन्य भागों की गुणवत्ता की समस्याएं और खराब स्थापना प्रक्रिया सर्किट ब्रेकर की गलती के प्रमुख कारक हैं।कई बार एसएफ 6 सर्किट ब्रेकर के संचालन के दौरान, रेटेड करंट की तुलना में कई गुना अधिक करंट का क्षरण और चलती और स्थिर चाप संपर्कों के बीच यांत्रिक पहनने से संपर्क विरूपण होगा और धातु वाष्प का उत्पादन होगा, जो इन्सुलेशन प्रदर्शन को नुकसान पहुंचाएगा चाप बुझाने का कक्ष।

चौदहवीं पंचवर्षीय योजना अवधि के दौरान, किंघई प्रांत ने मौजूदा 63kA से 80kA तक शॉर्ट-सर्किट वर्तमान भार को बढ़ाने के लिए दो 500kV सबस्टेशनों की क्षमता का विस्तार करने की योजना बनाई है।यदि सर्किट ब्रेकर सामग्री को अपग्रेड किया जाता है, तो सबस्टेशन की क्षमता को सीधे बढ़ाया जा सकता है, और सबस्टेशन विस्तार की भारी लागत को बचाया जा सकता है।उच्च वोल्टेज और बड़ी क्षमता वाले सर्किट ब्रेकर के ब्रेकिंग समय को मुख्य रूप से सर्किट ब्रेकर में विद्युत संपर्कों के जीवन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।वर्तमान में, चीन में उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के लिए विद्युत संपर्कों का विकास मुख्य रूप से कॉपर टंगस्टन मिश्र धातु सामग्री के तकनीकी मार्ग पर आधारित है।घरेलू कॉपर टंगस्टन मिश्र धातु विद्युत संपर्क उत्पाद चाप पृथक प्रतिरोध और घर्षण और पहनने के प्रतिरोध के संदर्भ में अल्ट्रा-हाई और अल्ट्रा-हाई वोल्टेज इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं।एक बार जब वे सेवा जीवन सीमा से परे उपयोग किए जाते हैं, तो वे फिर से प्रवेश करने के लिए प्रवण होते हैं, जो सीधे बिजली उपकरणों के इन्सुलेशन प्रदर्शन को धमकाते हैं और पावर ग्रिड के सुरक्षित संचालन के लिए बड़े छिपे हुए खतरे का कारण बनते हैं।सेवा में तांबे के टंगस्टन मिश्र धातु विद्युत संपर्क उत्पादों में कम लचीलापन और बढ़ाव होता है, और कार्रवाई की प्रक्रिया में विफलता और फ्रैक्चर के लिए आसान होता है, और पृथक प्रतिरोध की कमी होती है।आर्क एब्लेशन प्रक्रिया के दौरान, तांबा जमा करना और बढ़ना आसान होता है, जिससे संपर्क टूटना विफल हो जाता है।इसलिए, सर्किट ब्रेकर की विफलता दर को कम करने और बिजली के सुरक्षित और स्थिर संचालन को बनाए रखने के लिए विद्युत संपर्क सामग्री, जैसे पहनने के प्रतिरोध, चालकता, विरोधी वेल्डिंग, विरोधी चाप क्षरण के प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों को प्रभावी ढंग से सुधारना बहुत महत्वपूर्ण है। ग्रिड।

इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स, एकेडेमिया सिनिका के निदेशक चेन शिन ने कहा: "वर्तमान में, जब पावर ग्रिड का शॉर्ट-सर्किट करंट सर्किट ब्रेकर की ब्रेकिंग क्षमता से अधिक हो जाता है, तो शॉर्ट-सर्किट करंट मानक से अधिक हो जाता है, जो गंभीर रूप से प्रभावित करता है पावर ग्रिड की संचालन विश्वसनीयता, और सर्किट ब्रेकर की ब्रेकिंग क्षमता और संपर्क के पृथक प्रतिरोध के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे बढ़ाता है। सेवा में संपर्क कई बार पूरी क्षमता से कट जाने के बाद, आर्किंग गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त हो जाती है, इसलिए व्यापक रखरखाव करना आवश्यक है, जो एसएफ 6 सर्किट ब्रेकर के वास्तविक जीवन चक्र की रखरखाव मुक्त आवश्यकताओं को पूरा करने से बहुत दूर है।" उन्होंने कहा कि संपर्क का क्षरण मुख्य रूप से दो पहलुओं से आता है: एक का पृथक्करण है बंद होने से पहले पूर्व ब्रेकडाउन चाप, और दूसरा यांत्रिक पहनने के बाद चाप संपर्क सामग्री पृथक होने के बाद नरम हो जाती है।विद्युत संपर्क सामग्री के प्रमुख प्रदर्शन सूचकांकों को प्रभावी ढंग से सुधारने के लिए एक नया तकनीकी मार्ग सामने रखना आवश्यक है "प्रौद्योगिकी को लगातार अनुकूलित और नया करने की आवश्यकता है।हमें पहल को अपने हाथों में मजबूती से पकड़ना चाहिए।" चेन शिन ने कहा।

2016 से, उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के मुख्य घटकों के विद्युत संपर्क सामग्री के उन्नयन के लिए राष्ट्रीय विद्युत पारेषण और परिवर्तन उपकरण की तत्काल आवश्यकता के सामने, संयुक्त अनुसंधान संस्थान के विद्युत नई सामग्री संस्थान, यूरोपीय संस्थान, संयुक्त पिंगगाओ समूह और अन्य इकाइयों ने संयुक्त रूप से नए ग्रैफेन संशोधित तांबे आधारित विद्युत संपर्क सामग्री पर तकनीकी अनुसंधान किया, और यूरोपीय संस्थान और मैनचेस्टर विश्वविद्यालय, यूके पर भरोसा करते हुए अंतर्राष्ट्रीय सहयोग किया।उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के प्रदर्शन को बेहतर बनाने में मदद करें।