针对氧化锌避雷器阀片在多重电流冲击下的伏安特性老化问题，通过实验与建模相结合的方法，系统探究了运行导致老化的阀片在多重雷电流冲击的作用下对其伏安特性的影响规律。首先，通过24 kV和27 kV三重电流冲击实验及不同电压等级测试，对比分析正常阀片与老化阀片的性能变化；然后对实验数据建立幂函数模型，揭示了老化对非线性系数的调控机制。研究结果表明：正常阀片随冲击次数增加呈现规律性退化，相对于首次电流冲击，27 kV下第三次冲击饱和电压较首次提升7.89%，非线性系数增加30%；老化阀片在27 kV冲击下出现的饱和电压从首次升至第三次时增幅达13.4%；老化使阀片性能离散度加剧，24 kV复测时饱和电压差异扩大至正常阀片的2.3倍，非线性系数波动达35%。论文研究为避雷器状态评估及寿命预测提供理论依据。
2023年，西南地区某500 kV输电线路发生绝缘子掉串事故。对事故串绝缘子进行电阻测量及工频50 kV，1 min耐压试验，仅6片通过全部测试，推测绝缘子的低阻值劣化是导致绝缘子炸裂掉串的直接原因。为深入探究劣化机理，本研究基于有限元方法计算绝缘子实际服役环境下的载荷与应力分布，并结合材料力学理论，提出一种从亚临界裂纹扩展的角度阐释绝缘子劣化的新思路。研究表明：不考虑环境因素时瓷件应力低于30 MPa，即使考虑服役环境影响后应力增至49.6 MPa，仍低于瓷件60 MPa的抗拉强度，理论上不足以引发失效。然而，当考虑瓷件内部存在气孔等固有缺陷时，绝缘子服役寿命将显著缩短，且缺陷尺寸对寿命影响极大，符合脆性材料特征。为确保绝缘子长时间稳定运行，材料内部初始缺陷尺寸应控制在440 μm以下。当前国家标准尚未对缺陷尺寸作出规定，本研究为陶瓷绝缘子检测标准的完善提供了新的参考依据。
雷电直接击中外浮顶储罐顶部时，流经罐体的雷电流产生的瞬变电磁场，会在储罐的液位计等附属装置的信号电缆上以及浮顶与罐壁之间感应出过电压，轻则损坏监测仪表，重则引发火灾危险。本文应用电磁仿真软件，构建了接近真实外浮顶储罐几何尺寸的仿真模型，通过合理设置仿真环境和参数，研究了雷击外浮顶储罐顶部时，储罐接地点数量、接地点与信号电缆相对位置关系两种情形下在电缆上产生的感应电压特点，以及接地点数量、导电片数量对浮顶与罐壁之间感应电压的影响，提出了抑制雷击电磁感应的措施。
针对特高压交流复合绝缘子均压环典型故障，采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件建立FXBW-1000/300线路复合绝缘子的静电场-热场耦合计算模型，分析了不同均压环偏转角度和罩入深度的场强和温升规律，并在特高压交流试验室大型环境气候实验室开展了复合绝缘子带电温升特性验证试验。结果表明：当均压环偏转角增至20°时，高压端最大场强与温度峰值较正常工况提升36.1%和6.6%；当均压环罩入深度降低300mm时，最大场强和温度峰值较正常工况提升70%和9.3%；在均压环缺失的条件下，最大场强和温度峰值较正常工况提升228%和 17.3%。研究成果可为复合绝缘子异常发热判别方法的研究提供参考。
针对中性点经消弧线圈接地系统在中压配电网中的广泛应用，尤其是在出线端短路故障工况下断路器恢复电压特性研究相对不足的问题，开展了理论及试验研究。以12 kV三相直接试验回路为对象，建立了经消弧线圈接地的直接试验回路电气等效模型，并采用对称分量法构建三序分解数学模型，计算并分析了暂态恢复电压（TRV）及工频恢复电压特性。研究结果表明：消弧线圈接地系统的暂态恢复电压峰值及上升率明显低于中性点不接地系统，但末开极分断后，受消弧线圈与调频电容串联谐振影响，工频恢复电压峰值可达相电压三倍以上，超过GB/T1984-2024标准限值，对断路器绝缘和灭弧性能提出更高要求。仿真与实测数据吻合，验证了计算方法的有效性。该研究为完善断路器恢复电压考核标准和增强配电网故障开断安全性提供了理论和试验依据。
为分析某双回高压电缆保护误动作原因，现场组织线路测参试验。试验结果显示其正序阻抗由基建阶段的0.988 Ω降至0.697 Ω，零序阻抗由2.32 Ω降至0.809 Ω，差异显著。基于故障录波数据计算线路的正序、零序阻抗分别为1.102∠84.956 Ω与0.811∠56.703 Ω，与最新实测结果误差小于3%，验证了测参结果的可靠性。通过电磁暂态软件PSCAD/EMTDC搭建了精细化电缆模型，仿真结果与实测数据吻合良好，正序阻抗误差小于4%，零序阻抗误差小于7%，进一步分析表明：电缆正序参数不受接地电阻与回流缆敷设影响；零序参数受接地方式影响显著，拆除#2接地后零序阻抗由0.8206 Ω激增至2.6736 Ω，增幅达226%。本文研究明确了多回路电缆通道中接地与回流缆布置对参数测量的关键影响，为现场电缆参数测试与保护整定提供了量化依据。
升压站母线接入串联电抗器可以有效限制220 kV系统的路电流，但串抗接入后会使故障时系统参数发生变化，可能造成断路器的开断条件更加苛刻。以上海外高桥一厂升压站为背景，利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP研究了系统不同位置发生短路时对断路器瞬态恢复电压的影响。结果表明，串抗接入后在母线上发生短路故障，断路器的瞬态恢复电压会超出规定的限值；在串联电抗器两端并联20nF的耦合电容并安装192 kV避雷器时，可使断路器的瞬态恢复电压限制在规定范围之内。
本文基于某330 kV变电站分段间隔开关室漏气故障中盆式绝缘子开裂事件，研究铜-环氧树脂结构界面处开裂失效的机制。通过开展盆式绝缘子整体宏观检查、渗透检测、射线探伤以及断口的微观分析工作，发现盆式绝缘子开裂起始于环氧树脂与内部屏蔽环铜丝和螺栓孔嵌件的结合处，该处属于应力集中及结构薄弱区域，在螺栓预紧力及两侧SF6压差作用形成的环向拉应力和弯矩作用以及环氧树脂盆体自身残余应力综合作用下发生开裂，并在运行过程中受温差应力、压差应力，操作应力以及绝缘子内部自身残余应力等共同作用下不断拓展至密封槽，最终造成漏气。
伞套材料的耐湿热老化性能直接关乎复合绝缘子的使用寿命。为评估SEBS复合材料作为新型复合绝缘子伞套材料的可行性，本研究将其置于沸腾的0.1 wt%NaCl溶液中水煮84 h，系统探究湿热老化对其力学强度、憎水、绝缘、耐漏电起痕等性能的影响。结果显示：SEBS复合材料具有优异的耐湿热稳定性，水煮后吸水率仅为0.31%，拉伸强度达21.6 MPa（保留率94%），静态水接触角（θs）为117.8°；样品表面附着标准污层（盐密+灰密为0.6 mg/cm2）后放置96 h，θs为92.8°；此外，湿热老化未对SEBS材料的耐漏电起痕性能造成影响，斜面测试结果仍满足1A4.5kV等级要求。利用该材料制备的橡塑复合绝缘子，可通过水浸渍预应力试验及陡波前冲击电压试验。本研究为SEBS复合材料在输电线路绝缘子中的应用提供重要参考。
传统烧成隔离依赖氧化铝粉铺垫，气流扰动、人工涂布及“擦釉”环节造成铺砂废品高、强度削弱、粉尘超标。本文以木砂胶新材料为核心，首创“原位集成、软接触匀胶、残胶零滴落”技术路线，研制国内首台 25 s 节拍内实现 0.20 mm –0.50 mm 厚度闭环控制的自动涂胶机。通过“胶量—转速—厚度”数学模型、蠕动泵定量、羊毛刷五轴协同，实现压缩釉 100 % 保留率，烧成铺砂废品降至0。2025 年 6 月完成 3，000 件小批验证，厚度分布在 0.32 mm–0.38 mm，极差≤ 0.05 mm，过程稳定并满足立项指标。。按 2024 年数据测算，年创经济效益154.9 万元。装置已申请发明专利（CN202510326854.7），为电瓷行业提供绿色、可复制的烧成隔离工艺范式。
近年来变电站现场带电检测频繁测到GIL盆式绝缘子放电缺陷，暴露出GIL绝缘件制造工艺质量欠佳、出厂试验把关不严，投运后存在安全隐患。介绍了一起典型的GIL盆式绝缘子带电检测异常案例，采用多种检测方法互相辅助分析，发现仅特高频法能检测到放电信号，随后进行了精确定位。经返厂开展了GIL盆式绝缘子电场仿真计算、局部放电复原试验、外观及X射线检查，确定了放电原因为盆式绝缘子内部存在气隙，导致空间电场畸变，在运行电压的长期激励下产生了放电。现场运维经验和厂内试验研究结果表明，特高频法对GIL盆式绝缘子内部缺陷产生的放电检测效果最佳，有必要对500kV及以上电压等级的GIL推广应用特高频局部放电在线监测系统。在GIL绝缘件出厂试验过程中，有必要开展特高频局部放电检测，并对GIL绝缘件开展X射线检测法抽检，提高生产制造质量，确保GIL投运后稳定运行。
针对寒潮期间某地频发的盆式绝缘子开裂致SF6泄漏问题，以一起ZF12-126型绝缘子故障为例，研究强降温过程中GIS位移力突变的作用机理。通过宏观检查、X射线探伤、密度测量、比热分析等技术手段结合环境温度、GIS布置与壳体形变痕迹等现场运行工况探讨事故成因，并分别通过仿真计算与工厂装配试验进行失效验证。试验结果显示绝缘子本体质量无异常。失效形式为裂纹在弯曲应力作用下由内部电极区向外扩展。故障主因系GIS设备长期温差运行导致壳体轴向位移与端部转角，致使绝缘子嵌件区域压力过大，发生了明显的应力集中；此外短时间大温差引发的位移突增，使局部应力超过环氧树脂许用应力，最终诱发贯穿性裂纹。
零值绝缘子会降低输电线路耐雷、耐污闪能力，增加电网故障风险。现有空间电场测零技术大多局限于单联绝缘子串，未考虑双串并联的工况。为解决双联串双串同步测零难题，提出一种基于双联绝缘子串电场分布特征的零值绝缘子检测算法，首先，通过建模仿真获取双联含零绝缘子串在不同工况下的电场分布特征；然后，通过分析轴向错位对电场分布的影响以及零值区域的电场畸变特征提取测零判据；最后，设计多判据协同测零的零值检测算法并仿真验证算法有效性及适用性。结果表明，场强畸变因子M大于15%，验证判据K大于17时，可确认双联串单侧含零值；场强畸变因子小于15%，但检测点位场强小于前后场强均值时，可确认双联串同编号处含零值，研究结果可为输电外绝缘运维提供支持。
我国西南地区清洁能源丰富，但西藏高海拔区域冬季存在雷暴现象，地闪时伴有多次回击，继后回击的波头时间较首次回击更短，有更多的频率分量分布在MHz。在以往冻土雷击研究中，学者重点关注了其放电击穿特性，并未考虑冻土电参数的频率依赖特性，且对冻土中接地极的宽频响应特性以及雷击暂态电位变化规律掌握不全面。因此，首先实测了不同温度下土壤电参数的频率特性；然后结合数据在频域中求解全波电磁场方程，给出了接地极接地阻抗在100Hz~10MHz下的宽频特性；最后在首次、继后回击下，计算了不同长度接地极的暂态电位随表层土壤冻结厚度的变化规律。结果表明：在频域中，考虑冻土电参数的频率依赖特性将使接地阻抗的静态频率、幅值变小；在时域中，当表层冻土厚度大于接地极长度时，考虑冻土频率依赖特性将使接地极暂态电位在首次回击下下降22%，继后回击下降幅可达42%。
介绍了一起110kV气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）特高频信号异常诊断及解体分析案例，通过特高频信号图谱、时差定位、高频电流局放检测等手段，定位缺陷位于主变侧进线电缆气室处，放电类型为气隙放电。经开罐检修进一步确认故障点为A 相GIS电缆环氧套管，利用耐压试验、X光检验、脉冲法电流局放测量及场强分布仿真诊断放电信号应是来源于该 A相电缆环氧套管顶部金具球头位置的表面半导电层与绝缘环氧树脂局部存在有分离而产生气隙放电。此次 GIS设备电缆环氧套管放电缺陷是一起典型的绝缘气隙诊断案例，可为类似异常缺陷的诊断及处理提供参考。
本研究旨在探索以工业氧化铝为主要铝氧原料，制备大型无机粘接用空心瓷绝缘子的工艺过程。通过严格原料遴选、榨泥陈腐、真空练泥、修坯成型、干燥上釉、优化烧成、无机粘接等工艺流程，制得了大型空心瓷绝缘子产品。通过型式试验及其它的相关检测，证实该产品可满足220kV SF6断路器和GIS出线套管的要求。本研究可为用工业氧化铝为原料研制大型空心瓷绝缘子提供借鉴。
ZnO压敏陶瓷凭借晶界双肖特基势垒（DSB）的非线性特性广泛应用于过压保护领域，然而随电力系统升级，对于ZnO压敏陶瓷的性能要求不断提高。通过热处理调控晶界势垒能够优化其电气性能，故探究热处理对性能的调控机理是一直以来的研究热点。为揭示热处理过程对ZnO压敏陶瓷电气性能的作用机制，本研究结合显微结构表征和电性能测试，系统分析了不同热处理温度对其微观结构、电气性能的影响，以及热处理过程中ZnO压敏陶瓷的介电性能演变。结果表明：热处理诱发Bi2O3相动态演变，未处理试样为α相，550–650℃热处理后形成β相，700–750℃降温中β相转变为γ相（原位拉曼证实高温下仅存β相）。电气性能方面，热处理导致击穿场强（E1mA）、非线性系数（α）降低及泄漏电流（JL）增大，其中650℃热处理劣化显著（α=16.4，E1mA =176 V/mm，JL =16.8 μA/cm2），而700–750℃处理后性能部分恢复，归因于γ-Bi2O3对晶界势垒的稳定作用。原位介电性能分析显示，升温至470℃以上时低频介电常数显著上升；700–750℃降温中介电常数突降与β至γ相变导致的氧离子扩散重构相关；且400-600℃升温过程中，直流电导活化能由1.1 eV增长至1.6 eV，表明电导机制从电子主导转变为氧离子主导，与Bi2O3相由α到β的相变过程对应。本研究确定了热处理过程通过Bi2O3相变改变ZnO压敏陶瓷导电机制调控其电气性能，建立了热处理过程中ZnO压敏陶瓷的结构和性能演变的关联机制，同时确定了影响导电机制的热处理温度敏感区间，为优化热处理工艺提供理论指导。
针对高土壤地区土壤散流能力差，桩基自然接地电阻过大和有限面积下不易大面积、长距离铺设人工接地体等问题，本研究根据大开挖基础施工的工序和特点，提出输电线路大开挖基础沿面外敷和螺旋外敷两种外敷降阻方案，并验证其降阻效果。首先，根据大开挖板式基础实际结构尺寸，建立输电线路大开挖桩基自然接地、沿面外敷和螺旋外敷仿真计算模型。然后，计算分析单桩基接地散流特性，并对两种外敷接地降阻方案降阻效果进行对比。最后，计算全塔桩基采用外敷降阻的降阻效率，并分析桩基混凝土电阻率、土壤条件对全塔桩基外敷接地电阻和降阻效率的影响。研究结果表明：沿面外敷和螺旋外敷改变了桩基散流方向，都明显降低了桩基接地电阻，综合考虑降阻效果和成本，双面外敷为最合适的外敷降阻方案，在高土壤电阻率1 500 Ω·m时，降阻效率仍达到60.94%。
Alumina ceramics are widely used in mechanical,electronic,and aerospace fields due to their excellent mechanical properties and high-temperature resistance.However,pure Al2O3 ceramics are prone to abnormal grain growth and residual porosity during sintering,limiting further performance en-hancement.The study employed MgO as a structural stabilizer and utilized an L9(34)orthogonal experi-mental design to systematically investigate the effects of MgO doping concentration,holding temperature,holding time,and cooling rate on the microstructure,mechanical properties,and dielectric properties of MgO-doped alumina composite ceramics.Phase composition and fracture morphology were characterized via XRD and SEM,while three-point bending strength,Vickers hardness,and dielectric breakdown strength were measured.Results indicate that the three-point bending strength of MgO-doped speci-mens increased by up to 105.66 MPa,with Vickers hardness reaching 15.83 GPa.Range analysis re-vealed the primary factors affecting strength were cooling rate＞holding temperature＞MgO doping a-mount＞holding time;while the primary factors affecting hardness were holding temperature＞MgO do-ping amount＞holding time＞cooling rate.Dielectric testing revealed that magnesium-doped samples exhibited significantly enhanced breakdown field strength and Weibull modulus due to increased grain boundaries and optimized pore distribution,thereby improving insulation reliability.The author aims to explore the feasibility of preparing Al2O3-MgAl2O4 multiphase ceramics using Al(OH)3 as the alumi-num source and with a relatively high MgO doping level,and to systematically optimize the process pa-rameters.The result provides a theoretical basis for the process optimization and industrial application of high-performance alumina ceramics.
To address the problems of unstable glazing quality,low efficiency,and difficulty in integrating into automated lines when glazing the heads of cylindrical-head disc-type suspension porcelain insula-tors,a comprehensive solution based on the"double-layer speed-up chain conveying system+PLC centralized control"was proposed.A multi-station automatic glazing production line integrating mechan-ical transmission,electrical control,and sensing detection was designed.The author elaborates on(1)the coordinated logistics and multi-station workflow(loading,positioning,glazing,flipping,unloa-ding);(2)the design of key mechanical modules such as a flexible self-centering positioning mecha-nism and a servo-driven swing-arm flipping device;and(3)a PLC-centered measurement-and-control system that uses probe-electrode sensing to provide real-time glaze-level feedback and accu-rate servo control of the glazing operation.Seven months of continuous industrial operation shows that the line runs stably,achieves a cycle time≤25 s per piece,and maintains glaze-layer height deviation within±1.0 mm,achieves fully eliminating manual intervention.The process validation on 840 DC products of four types confirmed that their electrical and mechanical performance meets GB/T 19443-2017,indicating that the mechatronics product line can effectively improve the quality,efficiency,and automation level of insulator glazing process,providing a useful reference solution for the design of intelli-gent manufacturing units for similar production equipment.
