碳纤维增强铜钨电触头材料:现状分析及展望

陈极升1, 吕金壮1, 崔得锋2, 蒋原3, 雷展3, 覃言1（1.中国南方电网有限责任公司超高压输电公司南宁局；2.桂林电器科学研究院有限公司； 3.北京科技大学自动化学院工业过程知识自动化教育部重点实验室）

摘要：电触头是断路器等开关设备的核心部件，现役高压开关触头以Cu-W 合金材料为主。断路器在开断故障电流或在无功补偿投切时会产生强烈的电弧，导致触头熔焊甚至过早失效，电触头材料的性能直接影响电力系统运行的稳定性与安全性，对其进行改性增强十分必要。合金元素、化合物颗粒等传统增强方式存在增强相与基体相容性差、界面结合强度弱等缺陷；碳纳米管增强使触头材料在极端环境下的性能优异，但制备难度大。而采用高强度、高硬度以及良好自润滑性的碳纤维来增强铜钨电触头材料具有明显的优势。在上述背景下，从Cu-W 电触头材料的增强需求与常用方法出发，分析了碳纤维增强Cu-W 电触头材料的机理与优势，介绍了碳纤维增强Cu-W 电触头材料的制备方法，总结了制备碳纤维增强Cu-W 电触头材料的难点并展望了解决措施。

关键词：断路器；电触头材料；铜钨合金；碳纤维