銅鎢及銀鎢電觸頭國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)修訂立項(xiàng)報(bào)告EnglishTitle:NationalStandardRevisionProjectReportforCopper-TungstenandSilver-TungstenElectricalContacts摘要隨著新型電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，大規(guī)模清潔能源并網(wǎng)導(dǎo)致電網(wǎng)短路電流超標(biāo)問(wèn)題日益突出，對(duì)高壓斷路器的開(kāi)斷能力、壽命及可靠性提出了更高要求。銅鎢及銀鎢電觸頭作為高壓斷路器的核心部件，其性能直接關(guān)系到電網(wǎng)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8320-2017的技術(shù)要求仍基于上世紀(jì)70年代水平，遠(yuǎn)低于國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)（如ASTMB702），無(wú)法滿足當(dāng)前高電壓、大電流工況下的應(yīng)用需求。本報(bào)告系統(tǒng)分析了修訂GB/T8320標(biāo)準(zhǔn)的必要性，明確了修訂范圍及主要技術(shù)內(nèi)容。修訂重點(diǎn)包括提升力學(xué)物理性能指標(biāo)（如密度、硬度、抗彎強(qiáng)度）、增加熱膨脹系數(shù)和致密度要求、優(yōu)化金相缺陷判定標(biāo)準(zhǔn)，并新增高壓斷路器用銅鎢電觸頭的選型與性能規(guī)范。通過(guò)本次修訂，將顯著提升產(chǎn)品的可靠性、一致性和使用壽命，為我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。關(guān)鍵詞：銅鎢電觸頭；銀鎢電觸頭；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)修訂；高壓斷路器；電網(wǎng)安全；性能指標(biāo)；ASTMB702Keywords:Copper-TungstenElectricalContacts;Silver-TungstenElectricalContacts;NationalStandardRevision;High-VoltageCircuitBreaker;GridSecurity;PerformanceIndicators;ASTMB702一、立項(xiàng)目的與意義新型電力系統(tǒng)要求大規(guī)模清潔新能源并網(wǎng)，但新能源發(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性易導(dǎo)致電網(wǎng)短路電流超標(biāo)。華東、華南地區(qū)重點(diǎn)負(fù)荷區(qū)域變電站瞬時(shí)電流已超過(guò)63kA，高壓斷路器在開(kāi)合過(guò)程中產(chǎn)生的等離子電弧對(duì)觸頭表面造成嚴(yán)重?zé)g，易引發(fā)觸頭開(kāi)裂失效，威脅大電網(wǎng)安全。截至2020年底，國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)斷路器總量達(dá)117,138臺(tái)，同比增長(zhǎng)2.1%，其中220kV及以上電壓等級(jí)設(shè)備主要采用銅鎢電觸頭。近5年來(lái)，該等級(jí)斷路器故障次數(shù)占總故障的80%，凸顯現(xiàn)有觸頭材料性能不足的問(wèn)題。當(dāng)前國(guó)際高壓斷路器技術(shù)正向高電壓、大通流、智能化方向發(fā)展，而我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8320-2017仍停留在上世紀(jì)70年代德國(guó)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水平，顯著低于美國(guó)ASTMB702標(biāo)準(zhǔn)要求。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，本次修訂旨在提升銅鎢及銀鎢電觸頭的技術(shù)指標(biāo)，規(guī)范生產(chǎn)與采購(gòu)流程，避免因觸頭質(zhì)量問(wèn)題引發(fā)重大用電事故，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。二、范圍與主要技術(shù)內(nèi)容1.范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于通過(guò)粉末壓制燒結(jié)及熔滲工藝生產(chǎn)的銅鎢及銀鎢電觸頭，產(chǎn)品主要應(yīng)用于高、低壓電器設(shè)備。文件涵蓋技術(shù)要求、抽樣方法、試驗(yàn)方法、標(biāo)志、標(biāo)簽及包裝規(guī)范。2.主要技術(shù)內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了電觸頭的密度、硬度、導(dǎo)電率、抗彎強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)、致密度等關(guān)鍵力學(xué)物理性能指標(biāo)，并新增高壓斷路器用銅鎢電觸頭的選型與性能要求，以確保高、低壓電器的使用可靠性。3.主要技術(shù)修訂內(nèi)容與GB/T8320-2017相比，本次修訂主要包括以下內(nèi)容：-提升力學(xué)物理性能（見(jiàn)4.1.4）：提高密度、硬度和抗彎強(qiáng)度指標(biāo)；-新增熱膨脹系數(shù)要求（見(jiàn)4.1.4）：適應(yīng)高電流工況下的熱穩(wěn)定性需求；-刪除電阻率性能要求（見(jiàn)4.1.4）：因該指標(biāo)已不適用于當(dāng)前技術(shù)體系；-新增致密度性能要求（見(jiàn)4.1.4）：確保材料微觀結(jié)構(gòu)的均勻性；-調(diào)整金相缺陷判定標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)4.1.13）：優(yōu)化缺陷分類與容限；-新增高壓斷路器用銅鎢電觸頭性能規(guī)范（見(jiàn)4.2）：明確選型與適用條件；-去除污染性元素Cd（見(jiàn)4.3.2）：符合環(huán)保要求；-提高結(jié)合面抗拉強(qiáng)度（見(jiàn)4.3.3）：增強(qiáng)結(jié)構(gòu)可靠性；-優(yōu)化試驗(yàn)方法（見(jiàn)第5章）：完善檢測(cè)流程與設(shè)備要求。4.修訂理由國(guó)內(nèi)外高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備正向更高電壓等級(jí)和更大通流能力發(fā)展。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)銅鎢電觸頭技術(shù)在國(guó)網(wǎng)重點(diǎn)支持下取得重大突破，但現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。為避免因觸頭性能不足導(dǎo)致電網(wǎng)事故，需通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)修訂提升技術(shù)指標(biāo)，規(guī)范行業(yè)生產(chǎn)與采購(gòu)行為，支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。三、參與修訂的主要單位介紹全國(guó)電工合金標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC228）作為本標(biāo)準(zhǔn)修訂的主導(dǎo)單位，該委員會(huì)長(zhǎng)期致力于電工合金材料的標(biāo)準(zhǔn)化工作，成員包括科研院所、制造企業(yè)及電網(wǎng)用戶代表。委員會(huì)依托中國(guó)電力科學(xué)研究院、西安高壓電器研究院等機(jī)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，曾主導(dǎo)多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，具備深厚的學(xué)術(shù)積累和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本次修訂中，委員會(huì)組織多家龍頭企業(yè)（如桂林金格電工電子材料科技有限公司、蘇州寶銀合金材料有限公司）共同開(kāi)展試驗(yàn)驗(yàn)證與數(shù)據(jù)比對(duì)，確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的科學(xué)性與實(shí)用性。四、結(jié)論與展望本次標(biāo)準(zhǔn)修訂將顯著提升銅鎢及銀鎢電觸頭的技術(shù)水平和市場(chǎng)適應(yīng)性，推動(dòng)行業(yè)產(chǎn)品升級(jí)，保障電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)將與國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)（ASTMB702）接軌，為我國(guó)電工材料參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)提供技術(shù)依據(jù)。未來(lái)，隨著智能電網(wǎng)和新能源技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，電觸頭材料需持續(xù)向高耐弧性、低損耗、長(zhǎng)壽命方向演進(jìn)，建議加強(qiáng)納米復(fù)合電觸頭、環(huán)保型材料等前沿技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)研工作。參考文獻(xiàn)[1]GB/T8320-2017《銅鎢及銀鎢電觸頭》[2]ASTMB702-2020《StandardSpecificationforCopper-TungstenElectricalContactMaterial》[3]國(guó)家電網(wǎng)公司.高壓開(kāi)關(guān)設(shè)