四川在线记者 钟振宇 王培哲 钟帆
电网发生短路故障时，高压断路器要迅速切断故障电流，保护输变电设备和电网安全。目前，传统高压断路器常用的是六氟化硫气体来绝缘和灭弧，然而它本身具有极强的温室效应。
如今，这道守护电网安全的关键防线有了更环保的替代方案。记者日前从四川大学电气工程学院获悉，四川大学联合南方电网及多家装备制造企业，共同研发了全球首个252千伏单断口真空灭弧室及真空断路器，并在广州接入电网试运行。这是目前全球唯一投入工程示范的252千伏单断口真空开关装备，前不久首次亮相2026年CIGRE巴黎双年会，受到国际同行和全球知名企业关注。
目前，川大电气工程学院正在深入学习贯彻习近平总书记给川大师生的重要回信精神，聚焦环保型高压开关组建了党员突击队，全力攻关550千伏双断口真空断路器等关键核心技术，持续巩固该领域国际领先优势，在服务国家能源安全战略中争当先锋、勇作表率。
四川大学能源电气材料与智能装备实验室。四川大学电气工程学院供图
技术突破：把关键任务交给“真空”
这款开关如何实现环保替代，要从“灭弧”说起。高压断路器切断短路故障电流时，会产生高温电弧。如果不能迅速将其熄灭，输变电设备就可能受损。
六氟化硫既能绝缘，又能帮助熄灭电弧，因此长期用于高压开关。但它的全球变暖潜能值约为二氧化碳的2.4万倍，减少并逐步替代这种气体，是国家高压电力装备发展的战略方向之一，也是国内外同行正在抢占的技术高地。
四川大学电气工程学院贾申利教授介绍，目前他带领研究团队，采用“真空开断+环保气体绝缘”的技术路线，利用真空环境完成故障电流开断，再通过环保气体承担设备的外绝缘，以此替代原来依赖六氟化硫的技术路线。
四川大学电气工程学院贾申利教授在2026年CIGRE巴黎双年会现场与团队研制的252kV单断口真空灭弧室合影。四川大学电气工程学院供图
然而，实现介质替代只是第一步，更重要的是推动真空开断技术向更高电压等级、更大开断容量拓展。目前，真空断路器已在中压领域得到广泛应用，但在向200千伏及以上高电压等级发展的过程中，仍面临一系列关键技术瓶颈，制约着其在更高电压等级电力装备中的推广应用。
为突破这一限制，贾申利团队围绕高压真空绝缘与大容量开断的基础理论和关键技术开展系统研究，自主搭建高能级实验平台，在国际上首次将单断口真空灭弧室的额定电压提升至200千伏以上，研制出两款252千伏单断口真空灭弧室和真空断路器样机，并推进电网试运行。
贾申利介绍，下一步的目标，是让这套环保方案适用于更高电压等级的设备。目前，学院电工材料与电气设备团队党支部组建的党员突击队，正发挥电气、材料等学科交叉优势，攻关550千伏双断口真空断路器。
贾申利教授团队联合成都旭光研制252kV/4000A/50kA真空灭弧室及在广州鱼飞变电站挂网试运行的252kV单断口合成空气绝缘真空断路器。四川大学电气工程学院供图
技术推广：为新型电力系统提供支撑
电力装备要用到工程现场，除了性能，还要考虑成本和占地。针对传统高压直流断路器器件多、造价高、占地大的问题，团队正在研发经济型产品。新一代产品体积将缩小50%、成本降低70%，为以新能源为主的新型电力系统提供支撑。
围绕高压直流断路器的研发与应用，贾申利还牵头制定了首个高压直流断路器国际标准。
环保开关解决的只是电网保护中的一个问题。面向新型电力系统，制氢用电、设备运维和供电质量也各有技术难题，需要不同专业的团队分工攻关、协同推进。围绕这些需求，学院依托党支部和科研团队组建多支党员突击队，聚焦能源领域关键核心技术，推动成果应用于重大工程。
从技术研发到标准制定，相关工作已有多年积累。据四川大学电气工程学院统计，“十四五”期间，学院累计承担各类国家级项目近70项，项目总经费超过8亿元；牵头、参与制定国家标准8项、国际标准9项，发明专利超过650项，获省部级科学技术奖励28项。
贾申利教授团队联合平高电气研制的252kV/4000A/50kA真空灭弧室及在广州芳村变电站挂网试运行的252千伏单断口氮气绝缘真空断路器。四川大学电气工程学院供图
这些积累正用于解决具体的工程问题。以制氢为例，电解制氢需要专门的电源装备。该学院电力电子变换与控制研究团队持续攻关兆瓦级电解制氢整流电源关键技术，相关成果已用于北京冬奥会绿氢供能、瑞典绿氢冶金等工程，一批国产装备进入欧美市场；聚焦电力设备巡检，学院感知·控制与智能机器人研究团队围绕机器人如何感知环境、实现智能控制和自主导航开展攻关，服务国家电网、中广核等近20家单位，近三年新增经济效益超过8亿元。此外，学院电能质量与优质供电团队还牵头编制国家标准《电能质量术语》，研发成果已应用于北京奥运会等重大活动，以及华为、联想等企业，相关装置出口14个国家和地区。
