电机是新能源汽车的关键驱动部件，绝缘系统是电机可靠性的重要保障，电机绝缘一旦失效，将对汽车的安全运行构成威胁。严酷的电热应力是导致绝缘失效的主要因素，在复杂脉冲参数和环境下对电机绝缘水平进行测试具有重要意义。本文从新能源汽车驱动电机绝缘系统的性能评估方法与影响因素、电压分布计算和薄弱点定位等方面综述国内外最新研究成果，并结合电压等级提升、功率密度提高、开断频率提高和开关速度增加的发展趋势，指出变频电机绝缘评估面临的问题和挑战，为未来该领域需重点关注的研究方向提供参考。

近年来，随着新能源汽车和柔性直流输电工程等领域的迅速发展，对高容积比、耐高温金属化薄膜电容器的需求日益增加，尤其对高温高电场等极端条件下电容器中介电薄膜的电气性能提出了更高要求。本文总结了近年来金属化薄膜电容器介电薄膜材料的研究现状和发展趋势。首先，介绍影响介质薄膜储能性能的关键因素，并分析金属化薄膜电容器在运行工况下的失效原因；其次，归纳基于分子链结构、聚集态结构、功能填料掺杂和表面改性等4个方面设计的介电薄膜储能性能改性方法；最后，对提升金属化薄膜电容器介电薄膜的储能性能的策略进行总结并做出展望。

以芳纶纳米纤维（ANF）为基体，天然云母（mica）为填料，通过真空辅助抽滤和热压技术制备了ANF/mica复合绝缘纸，并系统研究了复合绝缘纸的微观形貌、拉伸特性、电绝缘性能以及耐温性能。结果表明：mica与ANF在真空抽滤过程中有序叠加，mica碎片有效填补了纸张中的空隙，形成致密的“砖泥结构”，显著提高了复合绝缘纸的电气强度和绝缘性能。此外，纯ANF绝缘纸和ANF/mica-10复合绝缘纸的玻璃化转变温度均高于300℃，展现出优异的热稳定性。虽然mica的加入稍微降低了纯ANF绝缘纸的拉伸性能，但其绝缘强度和拉伸性能仍明显优于传统云母纸。

在薄膜电容器中自由电子过多会使得漏电流密度增加，电气强度降低，促使电容器击穿，从而阻碍了其获得优异的储能性能。为了减少自由电子和二次碰撞电离电子（SIE）对储能性能的影响，本文选择将苝酰亚胺（PDI）、1,4,5,8-萘四甲酸酐（NDI）和4-氰基-4′-戊基联苯（5CB）分别掺入聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVH）中构建全有机复合薄膜，对3种复合薄膜的结构、热学性能和储能性能等方面进行研究。结果表明：PDI质量分数为0.5%的PDI/PVH复合薄膜具有较好的热性能，更小的晶粒尺寸以及更紧密的晶格结构，有助于获得更高的电气强度和放电能量密度。通过对比发现PDI具有更合适的能带结构和电导率，使PDI/PVH复合薄膜具备更好的储能性能。0.5%PDI/PVH复合薄膜在499.7 MV/m的放电能量密度达到了16.6 J/cm³，并且保持了80.5%的高充放电效率。

将一维ANF与二维边缘羟基化BNNS（BNNS-OH）混合后利用真空抽滤技术，制备出具有“砖-泥”结构的ANF/BNNS-OH复合绝缘纸，并对复合绝缘纸的力学性能、导热性能、介电性能和击穿性能进行研究。结果表明：BNNS-OH在ANF中有序排列，结构致密，ANF/BNNS-OH复合绝缘纸具有优异的力学性能、导热性能和击穿性能。当BNNS-OH的质量分数为10%时，复合绝缘纸的拉伸强度和电气强度分别为242.4 MPa和312.9 kV/mm；当BNNS-OH的质量分数为40%时，复合绝缘纸的热导率达到了6.76 W/(m·K)，比纯ANF绝缘纸提高了158.02%；同时复合绝缘纸具有优异的高温宽频介电稳定性。

以双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂为主体树脂，氢氧化铝和球形硅微粉为填料，配合酸酐类固化剂和环氧增韧剂，制备了新能源汽车用薄膜电容环氧灌封材料，并分析了各组份对灌封材料性能的影响。结果表明：采用优化配方制备的新能源汽车用薄膜电容环氧灌封材料玻璃化转变温度高、力学性能好、粘接性能佳、线膨胀系数小、制作的电容器各项性能优异。所制备的灌封材料与国外同类灌封材料的各项性能水平相当，适用于新能源汽车用薄膜电容。

随着现代电气设备向小型化、高度集成化和多功能化方向发展，大量的热量积累导致电气设备的绝缘失效。为了开发一种在低含量填料下（质量分数<50%）仍能实现高导热性能的复合材料，满足当前电气设备对散热的严格要求，本文合成了一种由芳纶纳米纤维和羟基化氮化硼纳米管（BNNT-OH）组成的复合绝缘纸，并研究了BNNT-OH含量对复合绝缘纸性能的影响。结果表明：当氮化硼纳米管质量分数为20%时，复合绝缘纸的热导率高达15.92 W/(m·K)。优异的导热性能归因于氮化硼纳米管固有的高热导率，以及羟基化氮化硼纳米管与芳纶纳米纤维之间的强相互作用降低了界面热阻。

局部放电起始电压（PDIV）检测是评估散绕变频电机定子绝缘性能的重要测试方法。作为脉宽调制电压的重要参数，脉冲宽度对散绕变频电机匝间绝缘和相间绝缘PDIV的影响值得关注。本文在频率为50 Hz、上升时间为75 ns、0.5～20 μs脉冲宽度范围内，研究了不同脉冲宽度下电机匝间绝缘与相间绝缘PDIV的分布规律。结果表明：单极性脉冲方波输入散绕变频电机进行PDIV测试时，随着输入脉冲宽度增大，PDIV总体呈下降趋势；由于受到短脉冲上升沿与下降沿处过电压的联合作用，PDIV在脉冲宽度为4 μs时出现拐点；在单极性脉冲下进行散绕变频电机的匝间与相间PDIV测试时，需要同时考虑脉冲宽度和过电压的影响，取适当宽度的脉冲以得到定子绝缘PDIV的保守值。

以环氧树脂为基体，聚磷酸铵为阻燃剂、硼酸锌为助熔剂、生蛭石粉和硅灰石为耐火填料，制备了一种新型可瓷化膨胀防火涂料。采用扫描电子显微镜（SEM）、耐火性能测试等方法研究4种填料复配对可瓷化膨胀防火涂料性能的影响。结果表明：聚磷酸铵可以显著提高涂层的膨胀倍率和隔热性能，硼酸锌能有效增加炭层的强度和致密度，在高温下生蛭石粉和硅灰石提升了炭层的耐烧性能并增加了耐火时限；当聚磷酸铵、生蛭石、硼酸锌、硅灰石的质量比为11∶5∶6∶10时，样品的拉伸剪切强度为7.8 MPa，耐火性能最好，耐火时限达到了10 min，最高背板温度为393℃，燃烧后的炭层可耐1.0 kV电压。

高温硫化（HTV）硅橡胶绝缘子和液态硅橡胶（LSR）绝缘子广泛应用于电力系统输电线路上。为比较典型配方下外绝缘用HTV硅橡胶和LSR材料的性能差异，对二者的力学性能、电气性能、憎水性进行研究。结果表明：LSR相比于HTV硅橡胶具有更好的力学性能和电气性能；HTV硅橡胶和LSR的初始憎水特性相差不大；LSR的结晶温度低于HTV硅橡胶，热稳定性高于HTV硅橡胶，说明LSR更适于在低温或者高温户外环境中运行。

采用氧化铝和硅微粉混合填料填充双酚A型环氧树脂体系，制备了高导热玻璃纤维缠绕增强环氧树脂复合材料。研究了填料用量对缠绕复合材料力学性能、电气性能和导热性能的影响。结果表明：混合填料的加入有利于提高复合材料的热稳定性和导热性。当填料质量分数为62%（其中硅微粉质量分数为48%，氧化铝质量分数为14%）时，缠绕复合材料的单向板拉伸强度（0°和90°方向）、单向板弯曲强度以及NOL环拉伸强度分别为160.25、24.50、245.40、134.30 MPa，介电常数为1.889，介质损耗因数为0.673×10^-2，体积电阻率为3.36×10¹⁶ Ω·cm，热导率为1.257 W/(m·K)，相比添加前的导热系数提高了155%。

本文以双环戊二烯、邻烯丙基苯酚、环氧氯丙烷为原料，合成了高耐热的邻烯丙基苯酚-双环戊二烯环氧树脂，采用红外光谱、凝胶色谱对其结构进行表征；分别采用双酚A酚醛树脂、苯并噁嗪树脂及活性酯对环氧树脂进行固化，压制了PCB基板，采用差示扫描量热及热失重分析对体系的固化行为进行研究，测试了板材的力学性能、介电性能及吸水性能，并将其与苯酚-双环戊二烯环氧树脂的固化体系进行了对比。结果表明：邻烯丙基苯酚-双环戊二烯环氧树脂较苯酚-双环戊二烯环氧树脂具有更高的耐热性（玻璃化转变温度T_g和5%热失重温度T_d5%较高）、弯曲强度、冲击强度、高温弯曲强度保持率以及更优的介电性能和更低的吸水率。

为了解决导线的耐高温绝缘性能和热稳定性较差的问题，本文以纳米氧化铝和少量纳米二氧化硅为主要原料，通过纳米颗粒表面改性工艺制备耐高温陶瓷涂层，并将陶瓷涂层涂覆在石英纤维编织层上，制备出了耐高温复合绝缘材料。采用XRD、FTIR和TG-DSC等测试分析涂层的结构、组成和热稳定性能；采用SEM、高绝缘电阻测量仪和自动电压试验仪对耐高温陶瓷涂层-石英纤维复合绝缘层煅烧前后的形貌、绝缘电阻率和电气强度进行了分析。结果表明：陶瓷涂层经高温煅烧后在石英纤维编织层上形成了一层陶瓷保护层，能够提升石英纤维的耐温等级，并增强绝缘性能。在温度超过800℃时，耐高温复合绝缘层的绝缘电阻仍超过2×10⁶ Ω·m，并且常温平均电气强度高达400 kV/m，在航空航天发动机、励磁线圈、变压器等特种装备导线绝缘上具有一定的应用前景。

为提高可加工陶瓷电刷架组件在高潮湿环境下的绝缘性能，在可加工陶瓷表面构建了不同类型有机硅烷膜层，并对其微观形貌结构、接触角、表面粘接强度以及吸湿率进行测试，研究了KH-560、KH-570以及含氟硅烷等膜层对环氧胶粘接强度以及吸湿性的影响，归纳出膜层增强可加工陶瓷电刷架抗潮湿性的作用机理。结果表明：KH-560有机硅烷在可加工陶瓷电刷架表面形成的膜层厚度为40 μm左右，同时经KH-560偶联剂表面处理后的电刷架产品对水的接触角从9.2°提高到42.8°，吸湿率降低58.3%以上，憎水性显著提高，即使在相对湿度为90%的环境下，绝缘电阻仍能达到220 MΩ以上，表现出优异的绝缘性能，使其在高潮湿环境下的绝缘可靠性显著提升。

大电机主绝缘在运行过程中会产生多种绝缘缺陷，仅利用局部放电相位（PRPD）谱图无法全面反映绝缘缺陷的特性。本文在实验室环境下模拟了内部气隙、槽内线圈磨损、端部半导体涂层及防晕层交叠部位故障、表面污染等4种典型的绝缘缺陷，并在屏蔽室提取其放电信息，分别绘制PRPD谱图及脉冲序列分析（PSA）谱图，结合不同电压等级下PRPD谱图及PSA谱图特性，对典型绝缘缺陷的放电特征进行分析。结果表明：综合考虑PRPD谱图的对称性、放电幅值、谱图包络线形状等特性及PSA谱图的放电簇数量、放电簇分布位置、放电簇形状等特性，可以较为准确地对4种典型绝缘缺陷进行识别。

对电力变压器进行局部放电试验与检测时，多源脉冲混叠严重影响着局部放电信号的识别。本文提出一种基于多端脉冲幅值比的局放信号聚类分离方法。首先，开展220 kV变压器局放试验，对不同试验电压下PRPD、T-F谱图中存在的脉冲混叠现象进行分析；然后，基于不同类型脉冲在变压器中的传播衰减规律，提出了基于变压器多端检测的三维幅值比脉冲聚类分离方法，并结合DBSCAN算法实现该方法；最后，在220 kV变压器局放试验过程中开展了多端检测，并对脉冲进行聚类分离与来源分析。结果表明：利用多端脉冲幅值比聚类分离方法能够将局放试验过程中的多源混叠脉冲准确分为干扰脉冲以及两类放电脉冲，并且可以根据幅值比实现脉冲源的初步定位。多端脉冲幅值比聚类分离方法实现了变压器局放脉冲的提取，其发展和应用将有利于提升变压器局部放电检测中的抗干扰水平和检测准确度。

藻类是一种特殊生物污秽，其在电气设备绝缘子表面附着会使绝缘子耐污闪能力大幅下降，给电网安全稳定运行带来威胁。本文提出了一种融合多尺度卷积注意力机制的绝缘藻类语义分割算法。首先在基础U-Net网络模型上构建了一种用于绝缘藻类等级语义分割的模型，并采用VGG16作为主干特征提取网络。模型采用U型结构，左侧为VGG16及主干特征提取部分，能够有效提取5个特征层信息；右侧为加强特征提取部分。注意力模块选取CBAM模块，并在其基础上引入多尺度卷积；随后在U-Net网络的编码器和解码器进行上采样与下采样之前均加入CBAM卷积注意力模块。最后将本文模型在自行构建的藻类覆盖绝缘子图像数据集上与Deeplabv3+与Transfuse网络进行对比。结果表明：相比于基础U-Net模型，本文模型mIoU值提高了0.28，mPA值提高了0.27，Dice系数提高了0.06，豪斯多夫距离降低了11.77，RVE值降低了0.06。分割过程可视化结果展示了本文模型能更好地关注藻类覆盖区域，且对藻类覆盖区域边界的定位更准确，有效减小了分割误差。