以丙烯酸乙酯（EA）和丙烯酸丁酯（BA）为软单体，甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（St）和丙烯腈为硬单体，甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和甲基丙烯酸（MAA）为交联单体，十二烷基硫酸钠（SDS）和过硫酸铵（APS）分别为乳化剂和引发剂，通过半连续化种子乳液聚合的方法制备得到丙烯酸酯基础乳液，然后加入适量固化剂和硫化剂制备得到一种FPC用改性丙烯酸酯胶黏剂。通过单一变量法和正交实验得到丙烯酸酯基础乳液的最优配方为：m（软单）∶m（硬单体）∶m（交联单体）m（乳化剂）∶m（引发剂）=65∶30∶4∶3∶0.3。此时包封样的剥离强度为0.92 N/mm，单面板对压样的剥离强度为2.15 N/mm，耐焊性通过率为100%，胶膜吸湿率为3.11%，均能够满足FPC基材中胶黏剂的性能要求。

植物绝缘油在运行过程中极易发生氧化而影响变压器使用寿命。本研究选用2,6-二叔丁基对甲酚（BHT）作为抗氧化剂，采用老化试验对不同BHT添加量的植物绝缘油特征参量进行对比；通过检测酸值、过氧化值与水分含量，分析BHT抗氧化剂的作用；通过检测介质损耗因数、击穿电压、FDS曲线，分析BHT抗氧化剂对绝缘性能的影响。结果表明：BHT抗氧化剂可有效提升植物绝缘油的介电常数；通过对BHT与天然酯绝缘油中不饱和油脂之间的反应机理进行分析，可以更直观地反映出BHT对植物绝缘油抗氧化的工作过程。当BHT的添加量为0.20%时，BHT对植物绝缘油绝缘性能的改善效果较好。

采用低温水热合成法研制了一种多孔吸附剂，与801吸附剂、硅胶、活性氧化铝和13X分子筛进行劣化矿物变压器油再生对比试验，采用红外光谱分析该多孔吸附剂再生后油液的组成变化情况。结果表明：该吸附剂具有β沸石特征衍射峰，孔径为0.8～1.0 nm，粒径主要分布在0.7～0.9 μm，比表面积高达680 m²/g，SiO₂与Al₂O₃摩尔比为3∶1～5∶1，具有强极性和选择性吸附作用。该多孔吸附剂的吸附能力优于801吸附剂、硅胶、活性氧化铝和13X分子筛，可以高效吸附变压器油劣化产生的不饱和烃类物质，且不损伤油品的基本成分。

为了明确纳米SiO₂添加对乙丙橡胶绝缘相对介电常数和电导特性的影响，使用熔融共混法制备了含不同质量分数纳米SiO₂的乙丙橡胶复合电介质，分析了纳米颗粒在乙丙橡胶基体中的分散特性，以及纳米颗粒与乙丙橡胶基体的键合性质，测量了乙丙橡胶纳米复合电介质的相对介电常数以及不同温度和电场下的稳态电流，分析试样的电导特性。结果表明：当纳米SiO₂质量分数为0.5%时，在乙丙橡胶中的分散性最好，低浓度掺杂形成的位阻作用，降低了乙丙橡胶分子链段及其侧基链段的活动能力，纳米复合电介质中的界面效应明显，介电常数、电导率降低，空间电荷注入的阈值场强提高，绝缘性能得到明显提升。随着质量分数提高，纳米颗粒与乙丙橡胶基体之间的界面效应减弱；当纳米SiO₂质量分数为2.5%、5.0%时，掺杂形成的团聚使纳米复合电介质的介电常数增大，电导率提高，空间电荷注入的阈值场强降低。纳米SiO₂添加带来的界面效应是影响乙丙橡胶纳米复合电介质性能的关键因素。

为提升纤维素绝缘纸的力学性能与热稳定性，利用KH550对纳米SiO₂进行表面改性，将其掺杂到纤维素绝缘纸中，通过分子模拟建立不同接枝密度的纳米SiO₂/纤维素复合模型，并对各模型的力学性能、均方位移、内聚能密度、溶解度参数和径向分布函数进行计算和分析。结果表明：KH550接枝密度为12.5%的纳米SiO₂/纤维素复合模型抗形变能力最佳，并具有较大的内聚能密度和溶解度参数，改性效果最佳。

局部放电检测是诊断高压电气设备绝缘系统缺陷和老化的有效手段之一，外加测量电压波形的改变有助于深入理解局部放电的物理过程。以对称梯形波电压为激励，基于电机定子绝缘在球形-平板非对称电极结构下开展局部放电试验，研究不同电压波形参数对局部放电特性的影响。结果表明：视在放电量主要集中在300～500 pC，与梯形波电压波形参数关系不大；最大放电量在外加电压的负半周整体上大于正半周，该差异主要是由放电电极的金属-介质非对称结构及空间电荷在介质表面的累积作用决定的；随着电压变化率dU/dt增大，平均放电量增加，相位偏移引起的时间延迟减小；随着水平电压持续时间增加，平均放电次数和平均放电量在整体上近似呈指数增长趋势。

为研究金属丝缺陷对GIS内部盆式绝缘子电场分布的影响，采用有限元分析方法，以实际1 100 kV GIS内部盆式绝缘子为研究对象，利用ANSYS仿真软件仿真计算存在金属丝缺陷的盆式绝缘子电场分布，并研究金属丝的分布方向、径向距离、长度和宽度对盆式绝缘子电场分布的影响。结果表明：盆式绝缘子内部的金属丝缺陷会使电场严重畸变，电场强度最大值为无缺陷时的10.76倍，且金属丝径向分布时对盆式绝缘子电场的影响更大。盆式绝缘子的电场畸变程度与金属丝分布方向、径向距离及长度有关。

为了研究牵引电机绝缘系统的可靠性，根据牵引电机的运行环境，制定了电热联合老化、温度变化、恒定湿热、机械振动和沙尘为老化因子的可靠性验证方法，对机车牵引电机基准绝缘结构和待评结构进行对比试验，并测量了绝缘电阻、介质损耗因数和局部放电起始电压等非破坏性特征参数。结果表明：可靠性验证方法可以快速对比绝缘系统的可靠性，试验过程中绝缘性能先升高后下降，介质损耗因数和局部放电起始电压对绝缘系统老化的表征效果比绝缘电阻明显。

发电机在电气试验和运行中，定子绕组端部斜边电场很高，是易发生电晕放电的薄弱部位。本研究建立了定子绕组端部斜边电场的解析模型和有限元模型，研究了斜边电场的影响因素和规律，分析了斜边间隙、转角和填充介质介电常数变化对最大电场的影响，提出了改善端部电场的有效方法。结果表明：同相绕组下降低定子线棒的表面电场、减小线棒宽度、增大斜边间隙、减小线棒转角，异相绕组下增大气体填充介质的介电常数和绕组斜边间隙，均能有效改善斜边电场。绕组斜边电场有限元模型能够准确地分析绕组端部最大电场及分布趋势。通过紫外成像设备的电晕试验，验证了该模型的正确性，表明该模型具有良好的工程应用价值。

为研究重复方波电压频率对聚酰亚胺耐电晕寿命的影响规律，搭建了双极性方波测试平台，测试不同频率下聚酰亚胺的耐电晕寿命和局部放电统计特性。结果表明：聚酰亚胺的耐电晕寿命随频率的增加而减小，趋势逐渐变缓，这是因为随着重复方波频率的增加，发生在上升沿和下降沿处的放电幅值和相位都逐渐减小，致使单个周期内放电产生的电老化作用减弱。据此，对绝缘采用提高方波电压频率来加速老化时，需考虑上述特性。

通过Havriliak-Negami（HN）方程对特高压电力设备用环氧树脂材料介电频谱实验数据进行曲线拟合，建立环氧树脂材料HN数学模型参数。在频率为10^-1～10⁶ Hz和温度为-40～200℃内，使用宽带介电谱仪测量环氧树脂的频谱和温谱，并利用基于改进HN方程的非线性数值计算，对实测数据进行曲线拟合，获取介电频谱数学模型特征参数值。结果表明：应用遗传算法结合最小二乘法的曲线拟合方法可保证拟合参数值的唯一性和准确性；介电频谱特征参数包括直流电导率和松弛极化时间均具有显著的温度依赖性，基本符合Arrhenius公式。

为研究相变对聚乳酸（PLA）空间电荷特性和电气强度的影响，制备了PLA试样并对其理化性能、电导电流、空间电荷、电气强度展开研究。结果表明：PLA的相变（玻璃化转变）温度为59℃，在相变前后PLA分别发生成核和晶胞生长，使得PLA的电导率随温度升高呈先上升后下降再上升的变化趋势；相变过程中引入了更多界面浅陷阱，导致PLA的平均陷阱深度随温度升高而减小。相变前后PLA分别为玻璃态和橡胶态，当温度分别升高20℃，玻璃态时电气强度下降12%，橡胶态时电气强度下降40%。

为探究复配酸酐固化剂对环氧树脂固化产物的影响，采用分子动力学方法建立了甲基四氢苯酐（MTHPA）/邻苯二甲酸酐（PA）（复配比分别为10∶0、9∶1、7∶3、5∶5、0∶10）和双酚A型缩水甘油醚（DGEBA）的交联模型，研究了在同一交联度下固化剂不同复配比对交联环氧树脂结构、热学性能和力学性能的影响。结果表明：当MTHPA和PA复配比为10∶0时，体系的自由体积占比最大，分子链段运动能力最强；复配比为7∶3时，体系的综合力学性能最好；而当复配比为9∶1时，体系的玻璃化转变温度最高，复配比为7∶3时最低。

建立纯环氧树脂模型和h-BN/EP复合模型，通过分子动力学方法分别计算h-BN纳米掺杂前后环氧树脂的热学、力学以及介电性能指标，并研究不同含量h-BN掺杂对环氧树脂性能的影响。结果表明：当h-BN质量分数在4%～5%时，环氧树脂的热导率、热稳定性有所提升，刚性和韧性增强了10%以上，同时相对介电常数可达最低值1.236，保持了良好的介电性能。

在极端条件下，高压开关柜中的局部放电可发展为非贯穿或贯穿性电弧，导致严重绝缘失效。从放电的光辐射特性出发，提出了一种针对局部放电和异常电弧的光学检测方法，利用紫外光、可见光和红外光三波段光信号的同步监测，获得了沿面放电和电弧放电的多光谱光脉冲特性，并对比分析其平均光脉冲强度、三波段光强占比和放电重复率。结果表明：放电光信号幅值与外施电压存在良好的对应关系，三个波段的统计特征在低能放电和高能放电中表现出较大差异，可依据此特征制定低能放电和高能电弧放电的判别阈值，从而提高开关柜状态预警和主动保护的置信度。

利用质量变化表示法评估化学腐蚀过程中超疏水涂层表面的腐蚀速率，并制备出一种在面漆中添加含氟类化合物的超疏水涂层。在室温环境下对涂覆含氟超疏水涂层、无氟超疏水涂层与RTV涂层的玻璃基板进行耐酸、碱、盐腐蚀性试验，并在试验中设置了不同的腐蚀时间、腐蚀介质浓度，研究化学腐蚀对超疏水涂层表面憎水性的影响。结果表明：超疏水涂层的耐酸、盐腐蚀性强于耐碱腐蚀性；添加含氟类化合物能够显著提升超疏水涂层的耐化学腐蚀性；含氟超疏水涂层的耐酸、碱腐蚀性与RTV涂层接近，但耐盐腐蚀性明显优于RTV涂层。

理论分析了几何尺寸测量误差和复电容测量误差对接触法和非接触法介电谱测量误差的影响，并对二者的误差进行了比较，然后对电极间隙距离、试样介电常数对介电谱测量误差的影响进行了仿真分析。基于介电谱仪测量得到高温硫化硅橡胶的介电谱，分析了几何尺寸（试样厚度）测量误差对接触法和非接触法测量结果准确性的影响。结果表明：非接触法受几何尺寸和复电容测量准确性的影响比接触法要大，对仪器测量的准确性要求较高，容易产生比接触法更大的误差。非接触法的相对介电常数测量误差随试样相对介电常数的增加先快速增大然后逐渐稳定；试样相对介电常数不大于5时，随着电极间隙距离的增加，相对介电常数的测量误差快速增大。非接触法适用于几何尺寸和介电常数测量准确性足够高的场合。