光纤传感技术具有抗电磁干扰、体积小、多路复用等优点，用其进行电力设备智能化在线监测已成为电网发展的新趋势。本文综述了几种光纤传感技术在电力设备监测领域的研究进展，包含光纤光栅传感技术、散射型分布式光纤传感技术、荧光光纤传感技术和干涉型光纤传感技术。从温度监测、应变监测、局部放电监测、光纤电流传感器、污秽监测和氢气监测等几方面阐述了不同传感技术在不同电力设备中的应用情况及优缺点，并展望了光纤传感在线监测技术工程化、组网化应用的发展方向。

本文首先从硅脂的组成、分类入手，根据电缆附件的需求得到电缆附件涂覆硅脂的性能要求，并针对电缆附件常用的两种硅脂——普通硅脂与氟化硅脂进行分类描述，最后总结了国内外电缆附件用涂覆硅脂的研究现状和硅脂的筛选方法。

以十二烷基苯（DDB）为代表的烷基苯合成绝缘油是一种广泛应用于充油海缆中的液体介质，目前国内受限于充油电缆技术发展的停滞，对于该类型绝缘油的应用与研究较为缺乏。本文以十二烷基苯为例，介绍了海底电缆用烷基苯绝缘油在理化、电气、老化以及生物毒性方面的性能特点。

为研究皱纹纸对环氧树脂固化特性的影响，采用差示扫描量热法（DSC）分析了环氧树脂与环氧浸渍纸体系的固化过程。利用Flynn-Wall-Ozawa（FWO）法和Malek法计算得到了固化反应动力学模型参数。结果表明：环氧树脂与环氧浸渍纸体系的固化反应均符合自催化动力学模型。皱纹纸内部的羟基对环氧树脂的固化有促进作用，致使固化反应活化能降低，但皱纹纸的束缚作用导致频率因子和反应级数降低，使得环氧浸渍纸的固化速率低于环氧树脂的固化速率。相同温度下，环氧浸渍纸固化需要更长时间。

合成了三乙氧基乙炔基硅烷（TEOAS），采用TEOAS表面处理羟基化多壁碳纳米管（MWCNTs）制得MWCNTs-T，并对其进行表征。分别采用MWCNTs、MWCNTs-T与含硅芳炔树脂（PSA）通过溶液法制备了PSA/MWCNTs及PSA/MWCNTs-T复合材料，并对其导热性能、热稳定性、绝缘性能和弯曲性能等进行了研究。结果表明：TEOAS接枝到了MWCNTs表面，MWCNTs-T与PSA相容性好，复合材料的导热系数随MWCNTs及MWCNTs-T质量分数的增加而升高，其中MWCNTs-T对导热系数的提高更明显，加入2%质量分数的MWCNTs-T的复合材料导热系数达到0.62 W/(m·K)，约为PSA的3倍。MWCNTs、MWCNTs-T的加入均会使PSA的热稳定性和弯曲强度降低，但MWCNTs-T的影响低于MWCNTs。PSA/MWCNTs复合材料的玻璃化转变温度高于500℃，复合材料的电阻率随频率增加而线性下降，但频率为10⁶ Hz时仍高于10⁸ Ω·cm。

改善晶粒分布的均匀性是获得高性能ZnO压敏陶瓷的重要手段之一。本文主要从平均晶粒尺寸、晶粒分布均匀性以及晶粒形状等角度研究了不同Sb₂O₃掺杂含量的ZnO压敏陶瓷试样，并应用晶粒尺寸分布不均匀系数ε和形状参数k对晶粒进行量化。结果表明：随着Sb₂O₃掺杂量的增加，试样的平均晶粒尺寸ε以及k呈现减小的趋势，晶粒尺寸分布均匀性改善，晶粒形状由细长向规整发展，这些结果也可以很好地解释试样电性能得到改善的原因。分析认为Sb₂O₃掺杂后形成的尖晶石相抑制了晶粒的异向生长，使得晶粒尺寸减小，晶粒分布均匀性以及晶粒形状得到改善，而且尖晶石相对大晶粒区晶粒生长的抑制作用比小晶粒区弱。

通过在有机硅改性树脂基体中添加中空聚合物微珠制备了一种复合泡沫材料，并将其作为复合绝缘横担的内填充材料，重点分析了微珠类型及填充量对复合泡沫材料密度、憎水性、介质损耗因数以及电气强度等参数的影响规律。结果表明：填充有机微珠可有效降低复合泡沫材料的密度，其中填充920DET40d25型微珠试样的密度可低至0.553 8 g/cm³；微珠中包含较多的疏水基团，使复合泡沫材料的憎水性有所增强；随着复合泡沫材料中微珠含量的增加，其电气强度有下降趋势，但均满足复合横担内填充材料绝缘强度要求。综合考虑密度及绝缘强度两方面的要求，填充质量分数为2.5%的920DET40d25型微珠的复合泡沫材料满足应用需求。

通过熔融共混的方法将六方氮化硼（h-BN）加入硅橡胶/羰基铁粉复合材料中，对其进行物理改性，研究六方氮化硼对复合材料力学性能、磁导率、导热性以及热老化性能的影响。结果表明：六方氮化硼在复合材料中分布均匀且与硅橡胶有良好的相容性；六方氮化硼的加入可以有效提升复合材料的拉伸强度，降低复合材料的磁导率。当六方氮化硼添加份数超过20份后可以有效提升复合材料的导热性能。持续的热老化会使含有六方氮化硼的复合材料拉伸强度先上升后下降，而断裂伸长率持续下降。

为了研究应力锥对空间电荷积聚的影响，设计了具有应力锥结构的模型电缆。搭建平台对模型电缆进行电热联合老化，采用电声脉冲法测量老化前后空间电荷的分布情况，对比不同轴向位置和径向位置的空间电荷积聚情况。结果表明：越靠近应力锥根部，积聚的空间电荷越多，且积聚的空间电荷主要分布在电缆绝缘层靠外侧。对这一现象进行初步解释，认为是应力锥引起的电场畸变造成空间电荷容易在此区域积聚。

高频变压器运行过程中油纸绝缘承受严酷的电热应力，绝缘系统容易过早失效。为了研究高频脉冲电压对油纸绝缘局部放电特性的影响，搭建了高频脉冲电压下的局部放电试验平台，开展局部放电试验，研究油纸绝缘在高频脉冲电压下的局部放电特性，并与工频电压下的局部放电特性进行对比。结果表明：高频脉冲电压下局部放电主要发生在电压的上升沿和下降沿，高频脉冲电压下的局部放电幅值远高于工频下的局部放电幅值，在10 kHz附近存在频致拐点，且高频脉冲下油纸试样出现直击现象；究其原因是高频产生较高的电压上升率，改变了缺陷区域的局部场强和高频电热耦合效应，从而导致了局部放电强度的变化。

鸟害是影响输电线路安全运行的重要因素。为定量分析鸟粪在绝缘子附近滴落时的空间电场分布情况，对110 kV复合绝缘子鸟粪闪络开展仿真计算，研究不同因素对电场的影响。结果表明：鸟粪连续通道越长、距离绝缘子越近，发生闪络的概率越高；均压环的存在缩短了高、低压端之间的距离，会提高闪络概率；鸟粪滴落路径对闪络概率影响较大，当鸟粪与导线异面时闪络概率最低；最后结合仿真结果，提出新的鸟粪闪络防护范围，并对输电线路防鸟害工作提出了建议。

利用有限元方法研究了包含不同位置、数量与劣化程度劣化绝缘子的绝缘子串电场强度和电位分布。结果表明：高、低压端绝缘子劣化对绝缘子串轴向电场影响最大，会明显增加劣化位置的电场峰值幅值。与含单片劣化绝缘子的绝缘子串相比，当存在双片（第1和2片）重度劣化绝缘子时，对于第2片绝缘子附近的电场峰值影响较大。当绝缘子劣化位置与数量相同时，轻度劣化绝缘子相对于零值绝缘子对绝缘子串轴向电场强度的影响趋势相同，但是影响程度随劣化程度的增加而增加。

在架空输电线路上包覆绝缘护套是工程中常用的防鸟害措施之一，鸟粪与护套表面之间空气间隙的击穿电压直接影响护套的配置方案。本文采用铜棒模拟鸟粪，通过试验研究了不同空气间隙距离下，击穿电压随护套厚度的变化特性以及护套缺陷对击穿电压的影响。结果表明：与不包覆护套的裸导线相比，包覆厚度为2.0、3.0、3.5 mm护套的导线，间隙击穿电压可分别提高17.7%、33.1%、41.6%；与相同厚度的全新护套相比，存在击穿点且厚度为2.0、3.0、3.5 mm的护套，间隙击穿电压分别降低了70.6%、62.8%、44.2%，说明有击穿点的护套厚度越小，击穿电压降低幅度越大。

复合绝缘子在沿海地区工况下的老化失效问题一直给沿海地区电网安全、稳定运行带来重大隐患，也是复合绝缘子运维、检修管理中的重点和难点。本文对不同运行年限的变电站用支柱式复合绝缘子展开研究，分析了其憎水性能与运行年限之间的关系。结果表明：变电站用支柱式复合绝缘子的憎水性与高压环境、绝缘子表面朝向等因素密切相关，当绝缘子运行时间达到7年时，其憎水性能急剧下降。

在分析油纸绝缘浸渍机理的基础上，设计混合绝缘油油纸浸渍试验模型，讨论影响油纸绝缘浸渍过程的主要因素，通过试验得到混合绝缘油油纸绝缘浸渍长度随时间的关系图，并与矿物油油纸绝缘浸渍长度与时间的实测数据进行对比分析。结果表明：混合绝缘油油纸绝缘的浸渍效果稍弱于矿物绝缘油油纸绝缘，但差异不大。通过同时提高浸渍温度和真空度，两种绝缘油油纸绝缘的浸渍效果在12～36 h阶段均明显提升。在实体变压器样机实施了混合油变压器注油工艺流程，并通过高压试验验证了工艺的有效性。

为更好地指导配网用复合材料绝缘横担应用，依据GB/T 20142—2006要求对密封处理及未密封处理的两类复合材料绝缘横担进行了42 h水煮（0.1% NaCl）试验，研究高温水环境对两种处理方式绝缘横担性能的影响。对水煮前后吸水率、额定弯曲负荷、拉伸强度、弯曲强度、干工频电压、干雷电冲击电压及电气强度等性能进行对比测试，同时采用SEM进行断口微观形貌分析。结果表明：在高温水环境下，密封处理绝缘横担性能优于未密封处理绝缘横担，但两种处理方式的绝缘横担额定弯曲负荷均大于6.5 kN，雷电冲击耐受电压均大于350 kV，拉伸强度和弯曲强度分别大于680 MPa和1 000 MPa，表现出良好的力学及电气性能。

复合绝缘子在变电站涉油设备装配过程中可能因人为操作、密封性能不佳等原因，其伞裙会因接触绝缘油而出现变形。为进一步研究绝缘油对复合绝缘子伞裙的影响并分析其变形原因，采用绝缘油处理伞裙硅橡胶材料，分析了硅橡胶的体积变化、化学结构、憎水性、力学性能、电气性能。结果表明：绝缘油导致硅橡胶的体积变大，断裂伸长率、拉伸强度、撕裂强度、硬度减小，这与伞裙硅橡胶材料的物理溶胀有关。基于此，利用滴油装置及绝缘子模拟再现伞裙发生变形的过程，最终提出一种利用热处理恢复伞裙形变的方法。