本文从物理和化学改性两个方面重点综述了官能基聚硅氧烷、硅烷偶联剂、POSS及其他有机硅改性环氧树脂的研究进展。结合材料科学的发展需求，提出水性和光固化环保型有机硅改性环氧树脂将是今后的发展方向。

本文从化学组成分析了天然酯绝缘油氧化性较差的原因，综述了目前天然酯绝缘油氧化安定性的评估方法与提升技术，指出了不同方法的优点和不足，为正确评估天然酯绝缘油的抗氧化性能提供参考。

在BN/环氧树脂混合料的固化过程中施加不同直流电场制备了纳米BN取向程度不同的环氧复合材料，研究不同电场强度对BN纳米片取向程度的影响，同时探讨BN纳米片取向程度对环氧复合材料热导率和电性能的影响。结果表明：随着直流电场强度的增大，BN纳米片的取向与电场方向更相近，环氧复合材料的热导率得到提升，介电常数和电导率增大。通过调控BN纳米片的分布取向，实现了环氧复合材料导热性能和绝缘性能的协同提升。

以一种含氟聚酰亚胺树脂为树脂基体，石英纤维布为增强体，采用热压罐成型方法制备了石英增强聚酰亚胺树脂基高透波低导热复合材料。首先通过DSC及黏温曲线对含氟聚酰亚胺的固化行为进行初步判定，然后通过研究不同固化工艺参数对复合材料力学性能的影响，确定了最优固化工艺参数，最后研究了复合材料的导热性能、介电性能及其在宽频范围内的透波性能。结果表明：聚酰亚胺复合材料成型过程中的最优加压温度为300℃、成型压力不小于1.00 MPa、固化温度为370～390℃。按照最优工艺参数制备的聚酰亚胺复合材料在25～450℃范围内导热系数为0.57 W/(m·K)，且在7～18 GHz内具有优异的介电性能，透波率达83%以上，满足透波功能材料的使用要求。

为了评估国产有机硅凝胶在绝缘栅双极晶体管（IGBT）功率模块封装中的应用情况，选取了3种国产有机硅凝胶进行综合性能对比，包括固化前外观、密度、黏度、混合比例和凝胶时间，固化后绝缘性能、渗油性、阻尼性、粘附性和200℃下耐高温性能等。分析了3种有机硅凝胶样品的差异，并利用其分别封装IGBT功率模块，对所封装的模块进行温度循环测试。结果表明：有机硅凝胶的起始黏度和混合比例对封装工艺和封装设备有影响，固化后锥入度、绝缘性能、渗油性、阻尼性、粘附性等性能对有机硅凝胶型号的选用有指导作用，耐高温性能和耐温度循环能力是评估样品能否用于IGBT功率模块封装重要的指标。

针对某国产间位芳纶绝缘纸，自主搭建实验平台开展热老化特性评价，分别在105℃、155℃和180℃下开展周期为30 d的热老化实验，研究热老化过程中纸样化学结构、微观形貌以及电气性能的变化，并基于等温表面电位衰减法对比不同热老化阶段试样的表面陷阱分布特性，对不同老化温度下试样的聚合度和电气强度进行拟合。结果表明：热老化宏观上对间位芳纶纸的表面、截面均有破坏作用，整体引起聚合度的下降；微观上对间位芳纶纸分子结构中的酰胺键、C-N键和C=O键都有较大的破坏作用。热老化造成间位芳纶纸的体积电导率上升，电气强度下降。热老化过程中间位芳纶纸会短暂性地出现浅陷阱，随后消失，且温度越高，浅陷阱出现的时间越早，这对于间位芳纶纸热老化阶段的定量判断具有较大意义。

利用一种具有优异憎水性和自清洁特性的仿生超疏水涂层制备绝缘表面，设计雾水润湿下污秽绝缘表面的直流闪络试验，研究仿生超疏水绝缘表面的直流污闪特性。同时依据表面液滴的浸润状态，从电场角度对超疏水涂层表面的污闪电压进行预测。结果表明：超疏水涂层表面在润湿加压过程中具有自洁性，闪络经表面液滴和干区形成。本文提出的方法预测的闪络电压分别与液滴体积呈负相关，与接触角呈正相关，预测值与实测值相吻合，精度高于传统预测模型。

水滴在疏水涂层表面由于电场的存在易发生电晕放电，严重时会进一步发展为沿面闪络。为提高涂层的湿闪电压，通过纳米二氧化硅改性甲基硅树脂制备了超疏水涂层，测试了涂层的附着力及耐磨性能，然后对不同类型的涂层进行闪络电压测试并观察沿面闪络现象。结果表明：超疏水涂层的附着力等级达到0级，磨损后涂层依旧保持良好的疏水性，静态接触角大于155°，涂层的湿闪电压达到26.2 kV，与室温硫化硅橡胶涂层相比提高了42.4%。超疏水性有利于涂层表面水滴在电场作用下运动产生干区，因此超疏水涂层在湿润环境下依旧具有良好的绝缘性能。

为揭示超高直流电场作用下金属化膜电容器的老化特性，对电容器设备及其介质材料进行了研究。基于电容器的实际运行工况，对特殊设计的电容器元件在60℃下分别开展了直流场强为0E_n、1.4E_n、1.5E_n与1.6E_n的老化试验。对老化中的电容器元件电容量和老化失效后的基膜（双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜）进行测试。结果表明：电容器失效机理与老化电场有关，存在阈值电场。当老化电场低于阈值电场时，电容器发生长期失效，受到薄膜性能劣化的影响电容量降低，薄膜的电气强度随分子链段运动活化能的降低而降低；当老化电场高于阈值电场时，电容器发生短期故障，极高的电应力使薄膜介质原有的电弱点迅速击穿，自愈面积快速增大，设备寿命大幅缩短。

本文简要介绍场反等离子装置60 kV角向箍缩线圈绝缘在设备运行中的关键作用，结合运行工况阐述了角向箍缩线圈绝缘关键参数和制作工艺的选择过程，并对其力学性能以及绝缘性能进行测试和分析；在样件分析基础上，制作了相应的样机，并进行了性能测试。结果表明：合理优化主绝缘厚度，适当增大绝缘圆角，可减小线圈角部场强41%，使线圈使用寿命延长9倍，击穿电压高于设计电压的20%；对比ANSYS计算结果和样件测试结果发现，浸渍固化过程中选用8 MPa压力可有效增强粘接力。

本文分析了天然酯绝缘油的基本特性，介绍了一台采用天然酯绝缘油的110 kV油浸式变压器在电气结构设计、绝缘油工艺处理等方面的基础研究结果，并与同等级的矿物绝缘油变压器进行对比，对天然酯绝缘油在电力变压器中的应用进行了探讨。结果表明：当天然酯绝缘油应用于110 kV及以下电压的变压器时，电气结构设计原则可参照矿物绝缘油变压器标准。使用天然酯绝缘油时绝缘件的浸渍处理和密封胶垫的选用与使用矿物绝缘油时有较大差异。天然酯绝缘油在贮存与运输过程中要避免与空气接触，防止氧化。天然酯绝缘油的运动黏度对变压器的温升影响明显，结构设计时要进行相应地修正。基于天然酯绝缘油的优异特性，其在电力变压器领域具有广阔的应用前景。

少胶真空压力浸漆（VPI）绝缘体系在高压电机制造中已经得到了广泛应用。本文对少胶VPI工艺中线圈的制造工艺进行研究，对线圈各个制作工序作用、价值及改进的可能性进行分析，提出了现行工艺存在的问题和改进措施，并制作线圈试样进行性能对比测试。结果表明：传统线圈制造过程中存在耗时耗能的非必要工序，可以通过改变绕线模形状、包覆预包绝缘层等方式进行改进，改进后的线圈制造工艺相比改进前，具有线圈性能优、制造周期短、生产成本低、工作效率高和更加环保的优势。

在武汉绝缘子人工污秽试验场对晴朗天气下XWP2-70和XP-160绝缘子进行大量试验，得到其在不同污秽度下泄漏电流一次谐波与气象因素之间的动态关系，建立不同灰密时绝缘子表面盐密与泄漏电流、环境相对湿度关系的数学模型，利用非线性回归分析方法预测出不同盐密下泄漏电流一次谐波幅值与相对湿度的关系式，获得盐密与关系式系数之间的定量关系。结果表明：绝缘子表面泄漏电流总是在夜间2～6点达到最大值，在白天13～17点下降到最小值，整体呈现马鞍形曲线，泄漏电流一次谐波与湿度呈正相关，与温度呈负相关；在相同湿度、不同温度下，泄漏电流一次谐波几乎相同，但在相同温度、不同湿度下，泄漏电流一次谐波变化较大；泄漏电流主要取决于环境相对湿度，当相对湿度较高时，泄漏电流随着相对湿度的增加而增大得更快，因此建立污秽预测模型应重点考虑湿度的影响。

为了研究瓷绝缘子伞裙处覆沙对其沿面电场和电位分布的影响，基于有限元法建立了XP-70型瓷质悬式绝缘子的二维对称静电场模型，并分析了在不同覆沙情况下绝缘子的沿面电场和电位分布。结果表明：瓷绝缘子的沿面电场整体呈“U”形分布，且电场与电位受瓷绝缘子几何形状与媒介材质的影响，在每片绝缘子的伞裙上下表面与金具的交界处，电场强度出现局部峰值；当绝缘子伞裙表面覆盖沙尘时，对其沿面电位的影响十分微弱，但伞裙覆沙处的场强会减小，靠近高压侧与低压侧的绝缘子场强减小幅度较大，且减小幅度与沙层厚度无关，随着绝缘子表面覆盖沙层厚度的增加，每片绝缘子伞裙上表面与金具交界处的场强都会先大幅增大然后减小到一个稳定值；当沙层中出现无沙带时，无沙带处的场强会增大，且增幅与沙层的厚度和无沙带的宽度相关。

频域反射法可以有效探测电缆中故障，但是传统的数据处理方法只能定位电缆中故障，而不能检测故障的阻抗状态。因此，本文提出了一种基于反射系数谱相关系数的电缆故障检测方法。首先设计对比函数，然后通过对比函数与反射系数谱构建相关系数的函数曲线，并利用该曲线中极值的位置与类型分别检测故障的位置与阻抗状态。最后对含故障的10 kV电力电缆开展仿真研究，并对含故障的60 m 10 kV电力电缆开展实验研究。仿真与实验结果表明：基于反射系数谱相关系数的电缆故障检测方法对电缆故障的定位精度较高，并且可以准确检测故障的阻抗状态。

针对硅橡胶的热老化问题，引入非线性超声检测方法展开相关的试验研究。对电缆接头硅橡胶试样在200℃下进行不同时长的热老化试验，测试分析老化试样的相对非线性系数、微观结构、表面形貌的变化趋势。结果表明：随着热老化时间的增加，硅橡胶的相对非线性系数呈现明显的上升趋势，基于测试结果拟合得到相对非线性系数与热老化时间之间具有良好的线性关联度，可决系数R²＞0.95；热老化后硅橡胶的有机成分逐渐减少，交联程度逐渐增大，表面开始出现局部孔洞、裂纹、填料析出等微观缺陷，微观结构发生一定程度的劣化，导致超声非线性效应增强。

某换流站防污闪涂料涂覆后短时间内出现了憎水性快速失效的现象，其周边5公里范围内有国内某大型酒厂，属于特殊运行环境，为探究在这种特殊环境下防污闪涂料憎水性快速失效的原因，选取两组防污闪涂料放置在该换流站进行模拟试验，然后在现场和实验室对两组防污闪涂料进行憎水性、粗糙度和傅里叶红外光谱分析。结果表明：防污闪涂料的憎水性在7个月内由HC1级下降到HC4～HC5级。受周边酒厂影响，该换流站的防污闪涂料表面污秽中含有醇类、酚类等有机物，这一类有机污秽影响了小分子硅氧烷的迁移，导致防污闪涂料憎水性失效，但涂料并未出现明显老化，将涂料表面污秽擦洗后憎水性可立即恢复。