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7月6日，隨著國(guó)家高壓電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（河南）最后一項(xiàng)型式試驗(yàn)通過(guò)，由平高集團(tuán)與西安交通大學(xué)聯(lián)合自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)具有應(yīng)用價(jià)值真正意義上的“綠色”產(chǎn)品——126kV無(wú)氟環(huán)保型氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“126kV無(wú)氟環(huán)保型GIS”）宣告研制成功，標(biāo)志著我國(guó)在輸電等級(jí)環(huán)保型開(kāi)關(guān)產(chǎn)品研發(fā)方面取得重大突破。

圖  126kV無(wú)氟環(huán)保型GIS產(chǎn)品

一、無(wú)氟環(huán)保電力設(shè)備開(kāi)發(fā)的意義

以SF₆為代表的含氟氣體及其混合氣體廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)設(shè)備中，受溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球氣候變暖的影響，研究人員先后推出溫室效應(yīng)系數(shù)比較低的含氟氣體及其混合氣體，但含氟氣體仍存在溫室效應(yīng)系數(shù)過(guò)高或者氣體液化溫度過(guò)高的問(wèn)題，仍然沒(méi)有從根本上實(shí)現(xiàn)“綠色”開(kāi)關(guān)設(shè)備。因此，探索無(wú)氟環(huán)保電力設(shè)備開(kāi)發(fā)，既能?chē)?yán)格限制含氟氣體的使用，對(duì)于我國(guó)達(dá)成減排目標(biāo)意義重大，影響深遠(yuǎn)，同時(shí)也是電氣工程領(lǐng)域重要的研究方向和迫切需要解決的熱點(diǎn)問(wèn)題。

二、平高集團(tuán)與西安交大聯(lián)合自主研制126kV無(wú)氟環(huán)保型GIS

為了助推電氣設(shè)備綠色環(huán)?；?，響應(yīng)習(xí)近平總書(shū)記在國(guó)際氣候大會(huì)上的承諾。2015年，在前期研究基礎(chǔ)上，平高集團(tuán)與西安交大合作，立項(xiàng)研發(fā)126kV無(wú)氟環(huán)保型GIS，依托平高-西安交大聯(lián)合研究院，由平高集團(tuán)鐘建英總工負(fù)責(zé)，聯(lián)合西安交大榮命哲、王小華教授團(tuán)隊(duì)和王建華、耿英三教授團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng)5年多的努力，先后對(duì)多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和難題進(jìn)行了大量理論和實(shí)驗(yàn)研究。產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，累計(jì)申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利16項(xiàng)，發(fā)表論文20余篇，其中SCI收錄15篇、EI收錄5篇，終于開(kāi)發(fā)出真正意義上的“綠色”環(huán)保GIS設(shè)備。

平高集團(tuán)與西安交大建立聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，采用自主研制的126kV單斷口真空滅弧室作為開(kāi)斷單元，CO₂作為GIS整體絕緣與隔離、接地開(kāi)關(guān)的單一開(kāi)斷介質(zhì)，提出了環(huán)保型GIS整體設(shè)計(jì)方案。通過(guò)建模與仿真分析，對(duì)126kV環(huán)保型GIS的電場(chǎng)、溫度場(chǎng)和力學(xué)特性進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；計(jì)算了CO₂與Cu金屬相互作用的等離子體物性參數(shù)，基于此仿真與實(shí)驗(yàn)研究了CO₂氣體的絕緣與開(kāi)斷特性，突破了隔離/接地開(kāi)關(guān)開(kāi)斷感性小電流難題，最終完成了126kV無(wú)氟環(huán)保型GIS樣機(jī)的研制。CO₂氣體的GWP值（全球變暖潛能指標(biāo)）不到SF₆氣體的萬(wàn)分之一，每臺(tái)設(shè)備的二氧化碳當(dāng)量縮減99.99%以上，產(chǎn)品液化溫度低，適用范圍可達(dá)-40℃環(huán)境，能夠應(yīng)用到高寒高海拔地區(qū)，完全擺脫對(duì)SF₆氣體的依賴(lài)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的綠色環(huán)保。

126kV無(wú)氟環(huán)保型GIS額定電流2500A，額定頻率50Hz，額定短路開(kāi)斷電流40kA，額定短路開(kāi)斷電流次數(shù)不低于20次，機(jī)械壽命10000次，技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際相關(guān)產(chǎn)品領(lǐng)先水平。產(chǎn)品包括斷路器、三工位隔離－接地組合開(kāi)關(guān)、快速接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、電纜連接裝置、進(jìn)出線套管、氧化鋅避雷器、母線筒和間隔匯控柜等基本元件，可按用戶要求組合成所需的主接線方式。該產(chǎn)品采用鋁合金殼體，具有重量輕、防腐性能好等優(yōu)點(diǎn)，可有效提高材料的利用率和降低加工制造成本。

三、126kV無(wú)氟環(huán)保型GIS的意義

作為承擔(dān)該項(xiàng)目的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，平高-西安交大電力裝備聯(lián)合技術(shù)研究院是平高集團(tuán)有限公司與西安交通大學(xué)共同成立的校企聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)，雙方自2013年?duì)渴趾献饕詠?lái)，致力于國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，積極面向國(guó)家重大需求和科技前沿，助推電氣設(shè)備綠色環(huán)?；?，已解決多項(xiàng)電力行業(yè)發(fā)展中的 “短板”和“卡脖子”關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題。在最新成功開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)首臺(tái)126kV無(wú)氟環(huán)保型GIS產(chǎn)品的同時(shí)，也在加快研制252kV等更高參數(shù)、更高電壓等級(jí)無(wú)氟環(huán)保型GIS產(chǎn)品，為我國(guó)履行國(guó)際公約、占領(lǐng)環(huán)保型GIS技術(shù)國(guó)際制高點(diǎn)提供支撐。

無(wú)氟環(huán)境友好型開(kāi)關(guān)設(shè)備符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展要求，有利于開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)。該系列化產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，打破了國(guó)外在關(guān)鍵技術(shù)上的封鎖和制約，引領(lǐng)了我國(guó)電力設(shè)備行業(yè)的發(fā)展，提升我國(guó)電力行業(yè)的整體技術(shù)裝備水平，帶動(dòng)電力裝備產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)升級(jí)換代，增強(qiáng)我國(guó)電力設(shè)備領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力，將帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和十分顯著的社會(huì)、環(huán)境效益。