抢鲜看｜《电工技术学报》2026年第7期目次及摘要

《电工技术学报》是中国电工技术学会主办的电气工程领域综合性学术期刊，报道基础理论研究、工程应用等方面具有国际和国内领先水平的学术及科研成果。中国工程院院士马伟明任《学报》编委会主任，兼《学报》主编。

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电工理论

作者：李成祥，吴赵骁，陈丹，周言

摘要：电磁脉冲焊接是脉冲功率技术在材料加工领域中的重要应用之一，其通过高压储能电容快速释放能量，形成强脉冲磁场与电磁力，驱动金属材料以一定角度高速碰撞，实现冶金结合。通过优化电磁力场，可有效地调控电磁脉冲焊接过程中的碰撞速度和角度，形成更大面积的冶金结合区域，提高焊接质量。该文在简述电磁脉冲焊接技术原理的基础上，根据电磁力场优化的具体实现方式与焊接对象的区别，将电磁力场优化方式划分为三类：脉冲放电设备优化、板状工件驱动器优化和管状工件驱动器优化。针对每类优化方式，深入讨论了其优化原理、关键技术及应用案例，系统地梳理了当前电磁脉冲焊接的研究进展与现状。最后分析了当前电磁力场优化方式面临的主要问题，并展望了其未来发展方向，可从提高脉冲放电设备能量、研制新型驱动器及探索驱动器的组合使用三个方面进一步优化电磁力场，推进电磁脉冲焊接技术的工业化应用。

作者：张殿海，迟连强，赵俊清，刘禹彤，任自艳

摘要：随着电力电子技术在现代变频驱动系统中的广泛应用，由变频器引起的电机轴电压和轴电流导致的轴承电蚀损伤已成为轴承失效的主要原因之一。轴承电蚀破坏度评估广泛依赖振动数据，但其与电蚀损伤程度关联性较差，通常需要轴承出现凹槽等严重损伤时才能有效识别，难以实现早期预警。轴承电阻抗、击穿电压阈值及击穿电阻能够直接反映轴电压作用下轴承的运行状态，针对脂润滑轴承本体，该文搭建了可模拟不同运行参数条件下的轴承电特性测量平台，测量不同运行参数下轴承的稳态和动态电特性，揭示了脂润滑轴承在不同转速、温度、电压、电源频率下的变电特性变化规律，并分析了其可能的原因。通过研究轴承电特性，可为定量评估轴承电蚀破坏度提供理论依据。

电力系统与综合能源

作者：刘宿城，李龙，栾李，周桃虎，刘晓东

摘要：直流微电网集群是由邻近多个小型直流微电网互联而成的复杂网络，通过网间灵活的功率流动能够提升供电的可靠性和经济性。然而，直流微电网本身具有低惯性和高阻抗“弱电网”的特性，集群结构会进一步降低系统阻尼，导致其在大扰动情况下易引发失稳。传统基于Lyapunov函数的大信号稳定性分析缺少构建能量泛函的通用方法，尤其对于集群系统的高阶和非线性复杂动态特性更为突出，而现有采用“分解-集结”式的分布式建模分析方法也存在保守性较高和Lyapunov函数建立困难的问题。为此，针对直流微电网集群，该文提出基于分布式学习复合Lyapunov函数的大信号稳定性分析方法。将集群系统描述为若干互联的微电网子系统，建立子系统的分布式等效大信号模型，借助分布式深度神经网络学习子系统的Lyapunov函数，进而构建集群的复合结构Lyapunov函数；根据具体算例对重要参数影响、拓扑扩展性和与同类方法的比较等方面进行数值分析，最后分别通过硬件在环实验和物理样机实验验证所提方法的有效性。

作者：闫旭，何佳伟，李斌，周博昊，孙强 等

摘要：直流融冰装置是实现输电线路覆冰快速融冰的关键技术装备，对保障我国冰冻灾害频发地区电力系统安全稳定运行具有突出价值。其中，模块化多电平换流器（MMC）型直流融冰装置因其容量要求低、融冰高效、接线简单和无功需求低等显著优势，成为融冰技术发展的主要方向。然而，在现有直流电流控制方式下，MMC型直流融冰装置表现出明显的直流侧电压波动，进而导致环流增大、子模块电容电压不平衡等现象。为此，该文从控制系统角度出发，深入剖析直流电压波动的成因，提出一种基于调制直流电压取整与电流控制模式自适应切换的直流电流控制改进策略，并且引入电流状态监测机制，有效地控制实际融冰电流与参考值之间的稳态偏差。该方法可从根本上消除电压波动，通过逻辑控制实现直流电压质量的提升与融冰电流幅值工程要求的同步满足，且方案简便，无需额外硬件投入。仿真结果表明，所提方法能有效地抑制直流电压波动，改善MMC装置的环流和电容电压波动问题，验证了改进控制策略的可行性。

作者：王秋杰，甘德伟，谭洪，陈槿然，闫飞

摘要：提升配电网弹性是电网抵御台风灾害的根本手段，而精准定位故障区段是实施灾中和灾后配电网弹性提升方案的重要前提。现有面向常规灾害的配电网区段故障定位方法难以有效应对台风灾害下出现的复杂多重故障，为此，该文提出一种适用于复杂多重故障的配电网故障区段定位混合整数线性规划方法。首先，分析传统开关函数的不足，根据开关函数构建机理，提出一种适用于复杂多重故障的改进开关函数；其次，结合智能电表（SM）和微型同步相量测量装置（μPMU）的信息，构建基于多源信息的配电网故障区段定位逻辑模型；最后，利用逻辑关系和代数关系的三个转换原则，将配电网故障区段定位逻辑模型等价转换为混合整数线性规划模型。算例分析表明，所提配电网故障区段定位方法准确可靠，容错性高，10节点模型平均计算时间为0.4 s，33节点模型为2.1 s，且适用于复杂多重故障场景，可为台风灾害下配电网故障区段定位提供理论支撑。

作者：王玉彬，杨强，夏明超，陈奇芳，孙谦浩

摘要：多能微电网（MEMG）在推动能源效率提升与促进可再生分布式发电（RDG）消纳等方面展现出了巨大潜力，但其运行面临源于RDG和多能负荷的多维不确定性所引发的挑战。为此，该文提出了一种基于动态运行场景预测的MEMG实时能量优化调控方法。该方法针对MEMG运行场景构建了瓦瑟斯坦生成对抗网络，以无监督方式挖掘与表征其统计分布，并基于此创建了场景预测约束优化问题，实现了可捕捉多维不确定性的MEMG运行场景的高效、高质量以及逐时刻预测。基于预测场景形成了随机模型预测控制框架下的MEMG预调度模型，并构建了实时功率补偿模型以最为经济的方式对电热不平衡功率进行补偿。最后，通过数值仿真验证了所提MEMG运行场景预测和能量调控方法的有效性。

作者：彭春华，孙施翀，孙惠娟，张新宇

摘要：鉴于我国当前城市路网车流呈现为电动汽车（EV）和燃油汽车（GV）两大主体混行，而路网车流时空分布会直接影响交通和配电系统的耦合关系，该文提出了一种基于时空差异化充电响应半动态混合车流模型的路-电耦合网络协同优化策略。首先，考虑不同时段和路段中EV车流充电响应的差异性，建立了EV车流时空差异化充电响应模型，并引入单位车流量充电负荷转换系数以计算充电响应后EV车流变化对配电网负荷分布造成的影响。其次，充分考虑EV和GV混行特点，结合累积前景理论构建混合车流出行决策效用模型，并考虑差异化充电响应对混合车流的动态调控作用，建立了时空差异化充电响应半动态混合车流模型，以实现混合车流相互影响下的均衡配流。最后，基于上述模型，综合考虑交通网通行时间成本和配电网运行成本构建了路-电耦合网络协同优化模型。应用结果验证了所提方法的有效性和优越性。

作者：李璐，朱泽良，毕贵红，陈仕龙，赖俊升

摘要：在实现“双碳”与“双控”目标的过程中，用能权制度是需求侧提高节能减排效率的主要手段。为了研究用能权制度与其他节能减排政策之间的协同关系，该文以需求侧用能权市场为主要研究对象，以高耗能、高排放的钢铁行业为主体，构建了基于用能权市场、碳排放权市场和绿色证书市场的系统动力学模型。由于用能权市场和碳排放市场对同一责任主体存在双重考核的影响，因此，该文提出动态双权互换机制，根据用能权价格和碳价实时更新互换比例，用能企业基于成本最优化原则在互换上限内自主选择用能权和碳排放权的交易量。同时引入绿色证书抵消机制和自主超额消纳机制，分析不同政策措施情景对系统的影响。研究结果表明，有效的政策组合和机制引入能够降低用能企业的碳排放、能耗和消纳成本，超额完成消纳目标。但在政策实施的前期阶段多市场耦合机制对整个系统所展现出的效果不明显，中后期影响较为显著。该文建议针对不同耗能级别的主体灵活调整用能权初始额度和互换比例上限，同时考虑节能减排效果和企业成本的平衡问题，并加强市场监管和激励制度。

作者：陈艳波，强涂奔，田昊欣，李小楠，张智

摘要：全球气候变化背景下，极端自然灾害频发导致大面积停电事故显著增加，研究科学高效的灾后恢复策略对于保障电力可靠供应具有重要意义。然而，随着集中式与分布式新能源大规模接入电力系统，其固有的随机波动特性会给灾后恢复带来新的挑战。为此，该文提出一种考虑集中式与分布式新能源不确定性的输配协同负荷恢复方法。首先，在计及输配电线路抢修进度的同时考虑智能软开关灵活调节特性与网络重构策略，建立输电网负荷恢复模型与配电网负荷恢复模型；其次，采用模糊机会约束方法对输配电网双侧新能源出力进行建模，构建考虑不确定性的输配协同负荷恢复模型；然后，在此基础上，提出一种基于Peaceman-Rachford分裂的自适应正则化交替方向乘子法，将所提模型分解为输配电网子优化模型进行分布式求解；最后，以改进的T30D2输配系统和T118D30输配系统为算例进行仿真分析，验证所提恢复方法与求解算法的有效性和优越性。

作者：吴啸尘，刘增，王文晨，尚佳宇，刘进军

摘要：当大电网发生故障时，需要在负载信息未知、各分布式电源无法实现信息交互的情况下，紧急启动孤岛交流微电网以快速恢复负载供电。这就要求微电网具备在“全黑”状态下启动的能力，而实现黑启动的关键在于抑制分布式电源接口逆变器的过电流。为了提高逆变器的过电流抑制能力，该文提出了一种基于自适应虚拟阻抗与缓启升压协同的交流微电网黑启动控制方法。首先，在现有缓启升压控制中引入自适应虚拟阻抗，以抑制逆变器并入公共耦合点瞬间产生的冲击电流；其次，通过对虚拟阻抗进行缓切，消除了过电流抑制过程中的虚拟阻抗振荡；然后，通过建立虚拟阻抗环小信号模型以及分析过电流抑制过程，提供了所提方法的参数设计流程；最后，仿真和实验结果表明，当存在电压幅值偏差或电压相位不同步时，所提方法均可实现过电流的抑制以及虚拟阻抗的单调缓切。

作者：汤涛，向志强，曾祥君，陈宇隆，杨聪

摘要：谐振接地系统发生断线不接地故障后，其暂态过程含有丰富的高、低频分量，现有研究仅考虑高频暂态分量，而故障特征更为显著的低频暂态分量鲜有研究，其低频暂态特征分析仍无明确结论。首先，该文基于故障边界条件建立了单相断线不接地故障复合序网图，并根据消弧线圈过补偿方式及其在低频分量中的作用对序网图进行简化等效；其次，由等效图建立二阶线性非齐次微分方程，并推导了故障后母线零序电压、故障线路与健全线路零序电流的低频分量解析式，分析了零序低频暂态分量主谐振频率、衰减因子特征及其与单相高阻接地故障的特征差异；最后，通过仿真结果验证了理论分析的正确性。

作者：戴志辉，石旭

摘要：全-半桥混合子模块型柔性直流输电系统（MMC-HVDC）故障重启时，通过检测直流电压能否顺利重建来判断直流故障是否消失，但在高阻故障时存在误判风险。对此，该文从输入阻抗反映系统拓扑的角度出发，结合控保协同思想，提出混合型MMC-HVDC线路故障性质辨识判据。首先，推导重启阶段换流站的等效模型，分析不同故障性质下输入阻抗特性差异；其次，为放大差异并降低噪声影响，采用复曲线拟合法建立输入阻抗低频模型，并运用双线性变换将其离散化；然后，以输入为低频电流，输出为低频电压，并与实测值比较，形成故障性质辨识判据；最后，通过仿真验证了所提判据的有效性。对比分析结果表明，所提判据仅利用单端信息，有效提高了故障性质辨识的灵敏性和可靠性以及对故障类型的适应性。

作者：孔嘉靖，贾科，毕天姝，邓邦，刘昊霖 等

摘要：随着高比例光伏电源的接入，配电系统运行状态易发生大范围变化，常规三段式电流保护性能下降，难以快速准确动作。针对此问题，该文提出基于配电系统运行方式感知的自适应电流保护方法。首先探明光伏并网对配电系统运行方式感知的影响机理，进而构建计及光伏特性的故障暂态全频段阻抗模型，提出融合多频点计算的运行方式感知方法。在此基础上，提出配电系统自适应电流保护方法，根据运行方式计算结果快速调整保护定值，大幅提高保护性能。硬件在环测试结果表明，相较于其他方法，所提方法感知的运行方式等效阻抗最大误差降低了39.1%，保护的最小灵敏度提高了25.3%，且在各种测试工况下均能正确动作。

电力电子

作者：罗艺，姚骏，杨东，谢海，金容宇 等

摘要：电网不对称短路故障期间可再生能源发电装备与电网之间，以及正负序分量之间均存在显著的动态交互行为，使得以电压源型变流器为并网接口的可再生能源发电装备在故障期间的暂态同步失稳问题突出。为此，该文基于正负序分离的双序锁相环控制模型，揭示了系统正负序之间的控制耦合特性。进一步探究锁相环比例/积分系数以及故障穿越指令对系统正负序等效功角暂态行为的影响规律。分析结果表明：正负序机端电压q轴分量中电动势的不平衡是导致锁相同步型并网变流器在电网不对称故障期间发生暂态同步失稳的关键。较长的故障检测延时以及不恰当的低电压穿越（LVRT）指令可能导致正负序锁相环因加减速能量不匹配而发生暂态同步失稳。此外，为了提高电网不对称故障期间系统的暂态同步稳定性，提出了锁相同步型并网变流器在电网不对称故障下的暂态同步稳定增强控制策略。最后，进行了仿真和实验验证。

作者：李寅生，王冰，陈玉全，王万成

摘要：柔性直流系统电压源换流器（VSC）具有快速功率调节能力，可为受端电网提供频率支撑。该文在构网型虚拟同步机控制框架的基础上，针对系统模型未知的场景，提出了一种基于积分强化学习和主动负荷扰动补偿的VSC综合频率控制方法。首先，推导虚拟同步机控制的VSC与目标电网的等效模型，并对系统的振荡模态进行分析，为了抑制反相频率振荡，引入基于二次型性能指标的最优频率控制方法；其次，设计了基于脉冲摄动激励的策略迭代型积分强化学习算法，用于实现无模型最优频率控制问题的在线高精度求解；然后，为了提高VSC对负荷扰动的主动响应能力，实现快速二次调频，设计了降阶的负荷扰动观测器和相应的补偿控制；最后，搭建了两个仿真测试系统，对综合频率控制方法的性能进行验证。仿真结果表明，所提方法能有效抑制负荷扰动引起的频率与功率振荡，提高系统的动、稳态性能。

作者：孟建辉，刘昊，邵尹池，黄贤淼，巩宇

摘要：基于虚拟同步发电机（VSG）的构网型控制技术可为新型电力系统提供较好的支撑作用，然而其主流控制策略在阻尼项设计上有多种形式，现有研究缺乏对不同形式阻尼项下换流器控制特性差异及阻尼作用机理进行分析。针对此问题，该文从变流器并网输出特性角度出发，系统性地揭示了不同阻尼控制下的阻尼作用机理与惯量-阻尼协同机制。首先，由功率传输方程推导了不同阻尼控制下含电网频率约束的VSG功率传递函数模型，以此得到不同控制方式的统一数学描述框架；其次，通过对各传递函数进行频域分析，探明了不同控制方式下阻尼系数、截止频率等关键参数在多工况下对功率输出特性及稳定性的影响规律；最后，通过实验样机测试系统验证了理论分析的正确性，并以此总结了各控制方式的优缺点及适用场景，为构网型控制策略的阻尼控制形式选型与参数整定提供了理论依据。

作者：王鹏飞，陈家伟，罗超，顾浩瀚，蔡海青

摘要：新能源并网逆变器接入弱电网时易在大扰动下同步失稳，易致新能源系统脱网，影响电力系统的安全稳定运行。该文针对跟网型并网逆变器在大扰动下的同步稳定性问题，构建了考虑锁相环动态和电网阻抗的跟网型逆变器降阶模型，在所建模型基础上结合相平面法研究了电网电压暂降时跟网型逆变器的同步失稳问题，发现锁相环在暂态过程中具有负阻尼效应，是导致逆变器同步失稳的主要因素。基于此，该文提出了一种改进锁相方法，通过在传统锁相环结构中引入频率偏差反馈，提升了锁相环的等效转动惯量和阻尼系数，增强了逆变器在大扰动下的同步稳定性。最后搭建了2 MW并网逆变器仿真模型和硬件在环实验平台，结果验证了所提方法的有效性。

电气设备及智能化

作者：贾焦心，李豪迈，邵晨，颜湘武，吴鸣 等

摘要：目前，主流的电力电子式柔性互联技术备受关注，然而其经济性、可靠性的不足制约了在点多面广配电网中的推广应用。电磁式柔性互联技术具有成本低、抗冲击能力好和无谐波的优势，为配电网柔性互联提供了另一种有效的解决方案。该文系统地综述了三种主流的电磁式柔性互联装置，包括旋转潮流控制器（RPFC）、“Sen”变压器（ST）和移相变压器（PST）。首先，介绍了这三种装置的技术发展沿革；其次，对三者的本体拓扑及其衍生拓扑进行介绍，包括三者补偿电压的形成及调节潮流的基本原理，总结了三种装置的控制策略及在配电网中的应用场景；最后，总结了三种装置的联系与共同点、发展瓶颈及可改进的方向，并展望了其未来技术发展趋势。

作者：任瀚文，杨亚腾，卞国荣，丛浩熹，李庆民

摘要：高压断路器触头操作过程中面临燃弧电流的冲击作用，使得铜钨合金材料容易发生烧蚀损伤问题。结合具有优异导热-机械性能的石墨烯材料，该文基于熔渗法制备了不同石墨烯和钨含量的改性铜钨合金触头，并通过设计的电弧烧蚀平台开展了改性材料的烧蚀损伤实验。结果发现，在电弧冲击过程中，纹影法拍摄显示石墨烯改性铜钨合金的烧蚀特征更少，石墨烯掺杂会显著地降低复合材料烧蚀时的阴/阳极与总质量损失。在石墨烯和钨的共同影响下，石墨烯掺杂质量分数为0.10%的CuW85改性材料表现最优，相较于未改性材料，其阴/阳极质量损失分别降低了43.1%和10.2%，总质量损失降低了19.9%。表面形貌测试结果表明，改性合金触头的孔洞、裂纹深度与液滴喷溅量明显减少，氧化物析出也有所降低。最后，考虑石墨烯对材料熔化后溶质扩散的抑制作用，建立了材料凝固演变过程的改进介观相场仿真模型，分析指出石墨烯通过促进溶质形成致密均匀的微观结构，减少了枝晶侧枝的过度生长，从而避免了表面裂纹扩张。该文结果可为石墨烯改性增强断路器触头性能提供一定的理论基础和实验依据。

作者：李旭彬，蒋原，王雯，刘晓明，邹积岩

摘要：深入研究电流过零后触头间隙内的剩余等离子体动态演变过程对于提升真空开关的开断性能至关重要。以往基于粒子模拟-蒙特卡洛（PIC-MCC）方法的弧后仿真多采用铜触头数据，而对实用的铜铬材料的弧后介质恢复研究较少，且缺少实验验证。该文基于文献中的弧后电流实验数据，对铜铬触头材料的真空开关弧后电流进行仿真研究。首先，建立简化的二维PIC-MCC模型，设置初始条件进行粒子模拟，将PIC-MCC仿真结果代入连续过渡模型电流方程，得到弧后电流仿真曲线；其次，分析了设置的经验原子密度引起的击穿过程，并给出改进初始原子密度的方法；然后，研究了过零时刻等离子体漂移速度对弧后电流的影响，发现弧后电流峰值随初始漂移速度的增加而增大，当初始漂移速度为4000 m/s 时，仿真结果与实验数据吻合良好，验证了仿真模型和参数设置的合理性；最后，对比分析了纯铜及不同铬含量的铜铬材料对弧后电流的影响规律，为后续真空开关弧后介质恢复特性的研究提供理论参考。

作者：张云霄，陈予翔，林温馨，胡昊，刘育豪

摘要：软接头是高压直流交联聚乙烯（XLPE）海缆的关键部件，其挤塑绝缘界面是海缆绝缘系统性能的薄弱区域。通过调控软接头挤塑材料参数改善界面的电气性能与力学性能具有重要工程实践意义。该文以低密度聚乙烯为挤塑材料，搭配不同质量分数的过氧化二异丙苯交联剂以实现多级挤塑交联程度，探究挤塑交联程度对双层交联聚乙烯试样界面电气性能及力学性能的影响规律，并结合微观形态分析阐释深层作用机理。结果表明，当挤塑交联程度较低（交联度低于本体材料的84.5%）时，界面处无定型区占比随交联程度的增加而明显降低，晶胞形态趋于均一连贯，导致电气性能与力学性能显著提高。随着挤塑交联程度进一步提高到与本体相同时，虽然电导率与直流击穿场强稍有改善，但界面处形成的大量小尺寸晶区反而导致界面拉伸强度下降，并会加剧界面空间电荷积聚。考虑到高交联挤塑会增加焦烧风险，适当降低挤塑交联程度可提升工艺稳定性，并保障高压直流海缆软接头的质量。

作者：赵志刚，刘永军，陈天缘，张时，张子洁

摘要：高频变压器体积小、功率密度高、绝缘结构紧凑，绝缘问题显著且绝缘设计裕度十分有限。该文在分析绝缘材料特性与磁心、绕组结构特性的基础上，设计一种附加内含气隙绝缘封装的三明治变压器结构，在减小变压器最大电场强度基础上将其分布限制在绝缘材料内部，有效提升高频变压器的绝缘耐压水平。基于镜像电荷法快速准确地提取变压器二维磁心窗口内的最大电场强度，并以此来约束单一介质处的相关绝缘距离。提出一种融合贝叶斯优化方法与CRITIC客观赋权法的混合决策框架来权衡变压器最大电场强度和体积。该方法通过贝叶斯优化算法构建高斯过程代理模型与改进的期望提升采集函数，同时集成CRITIC法的指标间相关性分析与信息熵赋权机制，构建基于数据驱动特征的多准则权重分配模型，最终在安全裕度下实现电场强度数值降低与体积缩减的协同优化。研制了一台高频变压器样机，进行冲击电压、短时耐压和局部放电试验来验证所设计高频变压器绝缘结构的可靠性。

作者：董乃臻，肖海，刘云鹏，范晓舟

摘要：受限于监测方式，以往对输电线路脱冰跳跃监测的研究集中在前期预测和后期故障反演，亟须高采样率的线路脱冰跳跃在线监测方法。该文结合输电线路结构力学特性和相位敏感型光时域反射技术，提出针对光纤复合相线脱冰跳跃关键指标的监测方法。基于相位敏感型光时域反射技术能够实现光纤复合相线沿线动态应变的分布式传感特性，建立了导线内部光纤沿线相位与线路沿线应变的关系式。结合线路振动特征变化规律，建立了脱冰率与线路各阶固有频率之间的关系式。根据导线挠度曲线方程，建立了线路沿线各点任意时刻位移与脱冰档内导线内部光纤空间差分相位变化的关系式，并且通过在搭建的线路脱冰跳跃模拟试验平台上模拟多种脱冰工况，借助相位敏感型光时域反射技术完成了脱冰跳跃监测，验证了监测模型的准确性。结果表明，该方法在脱冰跳跃试验中可有效地实现脱冰档定位，脱冰率平均测量相对误差为7.86%，线路脱冰跳跃高度平均测量相对误差为14.13%，脱冰点定位误差小于5 m，实现了架空输电线路脱冰跳跃关键特征指标监测，提高了线路脱冰跳跃在线监测精度。

作者：周宏扬，任政宇，程佳文，陈银鸿，田洪

摘要：随着城市电力线路缆化率的提高，提升配电电缆接头局部放电检测水平意义重大。声发射法具有良好的抗电磁干扰能力，是现场常用的放电检测手段。近年来，基于光纤干涉传感的声发射法屡见报道，但均是将传感光纤预先植入电缆接头中，如何考虑真实电缆接头结构，设计非侵入式且能满足检测灵敏度要求的光纤干涉传感器件尚无参考依据。为此，该文首先建立基于Mach-Zehnder光纤干涉的声发射传感系统，依据弹性力学理论构建了芯轴型光纤传感单元的动态声压灵敏度数值模型，并对数值模型的准确性进行实验验证；其次分析了芯轴尺寸、材质对传感单元灵敏度频域特性的影响规律，基于共振增敏原则提出适用于电缆接头局部放电非侵入式检测的光纤传感单元设计方案；最后，依据10 kV电缆接头构造半导电断口台阶与应力锥错位两种典型缺陷，并开展局部放电检测实验。实验结果表明：该光纤传感系统可以通过非侵入式方式检测到电缆接头半导电断口台阶缺陷和应力锥错位缺陷产生的放电信号，可测局部放电量达到300余pC。

作者：王腾腾，李旭东，周沁昱，刘润宇，任明

摘要：材料内部缺陷产生的局部放电是导致环氧灌封电力设备绝缘失效的常见诱因，而传统局部放电诊断方法难以准确评估缺陷部位放电对设备绝缘的危害程度。该文制备了贴真的环氧树脂气泡、裂纹和脱层缺陷样品，选取最大放电幅值、放电频次和平均放电幅值作为放电强度的评估指标，研究了交流工况下不同缺陷局部放电强度随时间的变化规律，结合实验分析了局部放电对缺陷内部初始有效电子产生速度的影响。结果表明，在持续交流电压的作用下，裂纹缺陷的放电强度发展最快，分层缺陷次之，气泡缺陷最慢。持续的局部放电会削弱缺陷内部气体的自然电离，进而可能导致放电信号消失。依据放电能否持续可进一步划分不同尺度气泡缺陷的危险等级，从高到低依次为：裂纹缺陷、脱层缺陷、可持续放电的气泡缺陷以及不可持续的气泡缺陷。研究结果有助于评估材料内部局部放电对设备绝缘的危害程度。

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