国网互联电力复合脂：对本质安全理论及GB19517-2023安规的彻底贯彻

 王国刚 北京国网互联电气技术有限公司

摘 要

电气连接的长期安全与可靠性是电力系统及各类关键工业应用稳定运行的基石，其重要性在最新的 GB 19517-2023《国家电气设备安全技术规范》 中得到了进一步强调。该规范旨在“使人、环境和产品之间的安全水平得到最佳平衡，使电气设备在产品设计、制造、销售和使用时最大程度减少对生命、健康和财产损害的风险，并达到可接受的水平” 。然而，市场上部分传统或劣质导电膏因其材料缺陷，往往成为电气连接中的安全隐患，与该规范的根本目标背道而驰。国网互联系列电力脂（以下简称“电力脂”）的设计与应用，深度融合并严格遵循本质安全理论，旨在从设计源头消除或显著降低电气接点相关的潜在风险，克服传统产品的弊端，为用户提供卓越的综合安全保障，完全符合GB 19517-2023对电气设备基本安全的要求。

1. 本质安全理论：从源头构筑安全屏障

本质安全（Inherent Safety）是一种先进的安全工程设计理念，其核心思想是通过优化工艺过程或工程设计本身，从根本上消除（Eliminate）或显著降低（Minimise）潜在的危险源及事故发生的可能性与后果的严重性，而非仅仅依赖于增加安全控制措施、防护装置或应急响应系统。该理论优先采用物质或系统内禀的、固有的安全特性来预防事故，这与GB 19517-2023中5.1.c条提出的“产品潜在危险采用的防护技术措施应符合直接———间接——提示性安全技术措施的顺序” 的安全设计层级理念高度一致。其核心原则主要包括：

● 最小化 (Minimization / Intensification): 尽可能减少系统中危险物质的绝对数量或能量的储存。

● 替代 (Substitution): 采用危险性更低的物质替代高危物质，或采用更安全的工艺路线。

● 缓和 (Moderation / Attenuation): 在相对温和、危险性较低的条件下操作或储存物质，或以危险性较低的形式使用物质。

● 简化 (Simplification / Error Tolerance): 设计更简单、更易于操作、具有更高容错性的设备和流程，以减少复杂性、误操作可能性和潜在故障点。

2. 国网互联电力脂对本质安全理论及GB 19517-2023要求的系统性贯彻

国网互联电力脂通过其独特的产品设计和材料选择，全面践行了本质安全的各项核心原则，并与劣质产品的风险特性形成鲜明对比，高度契合GB 19517-2023对电气设备材料安全性的要求：

● 替代与最小化火灾风险：遵循替代原则，核心型号如SGIET-F系列和SGIET-B采用高闪点硅氧烷及纳米改性材料等先进配方，替代了传统可燃的工业凡士林或普通润滑脂。此设计实现了FV-0级阻燃（符合UL94 V-0标准，依据GB/T2408-2008垂直燃烧测试，火焰撤离后2秒内自熄且无熔滴），从而最小化了因高温、短路或电弧引发火灾并蔓延的风险。这直接响应了GB 19517-2023中6.23条款“产品上的非金属材料部件应具有足够的耐燃和防火焰蔓延的能力” 的规定。与此形成鲜明对比的是，传统或劣质导电膏往往采用低闪点矿物油或可燃合成油作为基础油，不仅自身不具备阻燃性，反而成为潜在的易燃物。在电气故障（如电弧、过载短路）或遭遇外部火源时，这类可燃性油脂极易被点燃，从而引发火灾、加速火势蔓延，并可能释放有毒有害烟雾，对电力设备安全及人员生命构成直接且严重的威胁。国网互联电力脂的设计正是从源头上杜绝了这一风险。

● 缓和极端工况影响：体现缓和原则，电力脂具备-60℃至300℃的宽温工作范围，并通过了严苛的1440小时铜加速盐雾试验（等效自然环境20年）。其优异的耐强酸、强碱腐蚀性能，有效缓和了化工厂、沿海高盐雾等极端环境对接头性能的劣化效应，避免了因腐蚀导致的电阻升高或接点失效。这确保了产品在GB 19517-2023所规定的不同环境条件（如温度、湿度、污染等级 ）下的适应性和稳定性。

● 最小化故障源与简化运维：秉承最小化（故障源）和简化原则，涂覆电力脂后，其接触电阻变化系数<1（远优于Q/GDW 634-2016标准），即使在高温下仍保持稳定。这符合GB 19517-2023中5.4.e条款关于电气连接“使用中发热、松动、位移或其他变动应保持在允许的范围内,并能承受电热机械的应力” 的要求。相比之下，许多传统或劣质导电膏在长期运行中，由于基础油的氧化、高温挥发、析油/分油现象，或与空气中的水分、酸性气体、粉尘等污染物发生化学或物理作用，会导致膏体逐渐干涸、硬化、龟裂，导电填料也可能发生团聚、沉降或被绝缘性的腐蚀产物包裹。这些劣化过程将直接导致电气接触电阻急剧上升（其增加幅度可能是初始值的数十倍甚至更高），进而引发接头异常过热、显著增加电能损耗，严重时可导致连接失效、设备损坏甚至烧毁，根本无法保障电气连接的长期稳定与安全。 国网互联电力脂则通过稳定的化学配方和物理结构，有效避免了此类劣化，确保了连接点的长期低电阻和高可靠性。同时，其长达15-25年的设计寿命大幅降低了维护频率，简化了运维流程，减少了人为操作失误的可能。

● 简化选型与替代有害物质：为实现简化应用和替代有害物，产品系列提供多达18种细分型号（如用于高腐蚀环境的熔合型FX），精准匹配特定应用场景，简化了用户的选型过程，降低了误用风险。所有材料均通过ISO 9001/14001体系认证及RoHS、REACH认证，无毒无挥发，不含铅、镉等有害物质，是对非环保传统导电膏的有效和安全替代，符合GB 19517-2023中6.9条款“限制使用的制造材料的品种和含量限值等应符合国家有关规定” 的原则。

3. FV-0级阻燃、电弧抑制与微电弧防护：电气安全的核心

依据GB 19517-2023，电气设备材料的阻燃性及对电弧的抑制能力至关重要 。国网互联SGIET-F系列与SGIET-B型号电力脂凭借其优异特性，构筑了电气安全的核心屏障：

● FV-0级阻燃性能：核心在于其UL94 V-0级阻燃材料，能有效预防开关、断路器等设备在正常分合闸操作产生宏观电弧时引发的火灾，更能应对固定连接中的潜在风险。这一特性从根本上防止了电力脂自身成为火灾的燃料源，这与易燃的劣质导电膏在火灾事故中起助燃甚至主燃作用形成本质区别。这直接满足了GB 19517-2023中6.23条款的要求 。

● 微电弧现象及其防护：值得特别关注的是，即使在看似稳固的固定电气连接中，由于长期经受振动、热胀冷缩循环、界面微动磨损（Fretting）及由此引发的微动腐蚀（Fretting Corrosion）等因素影响，连接界面也可能产生微小间隙、加速氧化物累积，并进而诱发微电弧（Micro-arcing）。这些微电弧虽然初期能量较低，但其长期存在或在特定条件下（如氧化层增厚到一定程度被击穿）可能发展成持续性电弧，同样构成严重的火灾隐患并加速接头材料的老化与失效。国网互联电力脂通过其优异的浸润性和填充性，有效填充界面微小空隙、隔绝空气（氧气）与湿气侵入，从而抑制接触面的氧化和腐蚀过程，维持长期低而稳定的接触电阻。这从根本上破坏了微电弧产生的条件，有助于满足GB 19517-2023中5.2.h条款关于产品应能承受电弧等间接作用风险的要求 。其材料本身的高介电强度也有助于抑制微小放电的形成，而一旦意外发生微电弧，其固有的FV-0级阻燃性亦能防止其引燃脂体本身或周围材料，形成坚固的多重防护。

● 高温稳定性与设备连续运行：电力脂高达300℃的耐温性能确保其在宏观及微观电弧可能产生的局部高温影响下不分解、不流失、不碳化，持续保护接触界面，为设备的连续稳定运行提供保障。劣质导电膏在高温下往往会迅速分解、流失或碳化形成绝缘层，加剧故障。这同样符合GB 19517-2023对设备在正常运行条件下耐高温及防止因材料劣化导致危险的要求 。

● 环保与化学兼容性：产品无卤素，符合RoHS及REACH认证，燃烧时不释放有毒气体。SGIET-F系列的耐强酸碱特性还能中和部分电弧副产物（如因空气电离产生的氮氧化物或环境中硫化物等腐蚀性气体），进一步保护金属接触面。

4. 行业应用验证

国网互联电力脂的卓越性能已在多个关键领域得到验证，其应用有助于相关设备满足GB 19517-2023的综合安全要求：

● 核电：在阳江核电站等项目中，SGIET-F系列凭借其耐辐射和FV-0级阻燃特性，满足了核级应用的严苛安全标准。

● 风电：金风科技等风电设备叶片接头采用SGIET-I型号，有效解决了高盐雾环境下因腐蚀及微动导致的电阻突变与潜在微电弧问题。

● 电动汽车：其阻燃特性及对连接稳定性的保障，可显著降低电池包及高压连接器因过热、松动或短路引发火灾的风险。

5. 结论

国网互联电力脂系列产品，特别是SGIET-F系列/B型号，通过其在材料科学、化学稳定性和工程设计上的深度创新，完美践行并体现了本质安全理论的各项核心原则，并与最新的GB 19517-2023《国家电气设备安全技术规范》 对电气设备安全性的高标准要求完全契合。它们不仅有效克服了传统及劣质导电膏易燃、长期使用电阻剧增、化学稳定性差等致命缺陷，更从设计源头主动消除了火灾（包括宏观电弧与微电弧引发）、腐蚀、过热及能耗增加等核心风险，显著提升了电气接点的长期可靠性与安全性。这为电力系统、新能源、轨道交通及其他高要求工业应用提供了更高层级的、源于设计的安全保障，是确保关键设备与系统整体安全、稳定、高效运行，并符合国家最新安全规范的关键技术支撑。