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| 1 | 基于频域热特征成像的复合绝缘子缺陷检测方法显示文摘为了消除复合绝缘子内部缺陷对电力系统安全运行的潜在威胁,提出一种基于频域热特征成像的复合绝缘子检测方法。该方法对被检测绝缘子施加脉冲热激励,并采集其表面动态变化温度分布,利用离散傅里叶变换分析其表面温度变化信息的频域特征,通过识别幅值图和相位图序列中的异常区域以检测内部缺陷。通过对复合绝缘子不同深度的护套孔隙和分层缺陷的检测试验证实了低频段频域热图对深度较大缺陷的检测优势。最后,分析了不同深度缺陷差分相位谱的变化规律,并利用差分相位谱的盲频特征估计了缺陷的深度。相比于其他缺陷检测技术,该方法具备非接触测量、检测速度快、结果形象直观、可定量测量的特点,具有广阔的应用前景。 | 刘立帅 郭晨鋆 王黎明 梅红伟 于虹 马仪 | 2019 | 中国电机工程学报2019，39，8： | 22 |
| 2 | 复合绝缘子交界面非线性力学模型及弱粘接缺陷无损检测方法显示文摘复合绝缘子交界面缺陷是造成绝缘子异常发热、断裂的主要原因。现有的无损检测方法主要基于电磁波或机械波在内部空气间隙处的折反射实现无损探伤,对更加普遍存在的弱粘接缺陷无能为力。针对无明显空气间隙的弱粘接缺陷,从粘接机理出发,根据氢键弹簧假设与迟滞摩擦模型,分别建立了完好粘接与弱粘接交界面的本构模型;并利用本构模型的数值仿真,初步证明了当界面粘接性能下降时,机械波的非线性畸变程度将会增加;之后搭建了非线性声学平台,并分别制备了含弱粘接缺陷的平板与绝缘子短样,并测试了其非线性畸变程度。根据试验结果,提出了弱粘接缺陷的无损识别方法。 | 王汉卿 成立 廖瑞金 张思达 杨丽君 | 2019 | 中国电机工程学报2019，39，3： | 21 |
| 3 | 异常发热复合绝缘子温升的影响因素研究显示文摘对异常发热复合绝缘子在不同环境湿度、温度、风速以及电场强度作用下的温升进行测试。新绝缘子在不同温湿度条件下几乎不出现温升,伞套材料劣化复合绝缘子的温升随环境湿度的上升而升高,随着风速的提高而减小,随均压环屏蔽深度的增大而减小。材料劣化为复合绝缘子出现异常发热的前提。环境温湿度通过影响材料在交变电场下极化损耗所产生的发热能量以及绝缘子的散热条件,从而影响绝缘子的温升。风速将影响绝缘子的散热条件。电场强度的变化将直接影响材料极化损耗所引起的发热能量,均压环对高压端场强的削减作用将有效抑制绝缘子的温升。 | 居一峰 蒋卿 杨鹤猛 屠幼萍 董明 杨易 胡盛达 张增 | 2020 | 智慧电力2020，48，11： | 20 |
| 4 | 基于Mask-RCNN算法的复合绝缘子串红外图像分割与温度读取显示文摘红外成像可以快速发现复合绝缘子异常温升,从而实现缺陷检测。为了解决复合绝缘子红外检测中人工诊断时间成本高、效率低、背景干扰多的问题,文中提出了基于Mask-RCNN的温升绝缘子自动检测方法。首先使用Mask-RCNN对红外图像数据进行学习训练,进而对其中的绝缘子目标进行识别检测和图像分割。在智能分割之后,通过识别图中的温度范围数据并将绝缘子区域图像灰度与之比对,得到了绝缘子的温度信息,用于绝缘子异常发热故障的诊断。实验研究表明:在对南方某市绝缘子红外测温图像的自动识别中,Mask-RCNN有着优异的表现,能够运用于在巡线工作中,可以有效减轻人工处理数据的压力,对于提升推进智能巡线的智能化水平、保障输电线路安全运行有着重要的意义。 | 黄新宇 张洋 王黎明 梅红伟 张中浩 文路 | 2021 | 高压电器2021，57，9： | 19 |
| 5 | 复合绝缘子芯棒湿热老化特性研究显示文摘由于长期运行在湿热的气候环境下,近年来我国南方地区复合绝缘子异常发热、击穿断裂等故障时有发生,严重威胁了电网的安全稳定运行。为了研究复合绝缘子芯棒的湿热老化特性,首先对芯棒材料进行湿热老化实验,然后利用扫描电镜、红外光谱、热重分析和介电分析等手段对湿热老化和酥朽断裂芯棒进行分析,结果表明:湿热的联合作用能够显著加速芯棒的老化进程,随着湿热老化时间的增加,样品的表面微观形貌、化学基团、热解性能和介电性能均逐渐劣化,其中环氧树脂的碳链和碳氧链的吸收峰、热解剩余质量、介电参数可作为芯棒材料的老化特征参量,用以评估其老化状态;湿热老化和酥朽断裂的芯棒均发生了环氧树脂的劣化分解和玻纤的水解与离子交换反应,环氧树脂和玻纤的劣化程度与老化时长正相关;烘干后芯棒的介电参数显著降低,表明水分入侵对其介电性能具有重要影响,湿热老化充分考虑了这一因素,相比于其他老化方式更加全面合理。 | 曾磊磊 张宇 邓志斌 饶臻 晏年平 缪雪梅 马亮 童超 周龙武 邹阳 刘衍 | 2020 | 电瓷避雷器2020，，2： | 14 |
| 6 | 典型发热缺陷复合绝缘子红外特征及无人机红外测试参数选择显示文摘为系统性总结复合绝缘子发热缺陷的红外图谱特征,选择合适的复合绝缘子无人机红外现场测试参数,收集了芯棒酥朽、芯棒–护套严重不粘、护套受潮3类自然缺陷绝缘子,并制作了内置金属丝异物、芯棒模拟酥朽、金具–护套气隙3类人工缺陷绝缘子,开展实验室耐压红外测试及户外场无人机红外测试,对图谱与发热幅值进行了分析。试验结果表明,采用高温及酸性环境模拟方式可成功模拟复合绝缘子芯棒酥朽发热缺陷;不同种类人工缺陷实验室环境运行电压下可产生2~10K不等的温升。护套受潮复合绝缘子发热一般限于端部,发热分布较为均匀,自然酥朽缺陷绝缘子发热区域长度更长、温度分布极不均匀。测试距离增加、空间分辨率增大会导致复合绝缘子红外图谱模糊、表面温度曲线振荡,致使发热幅值测量结果失真、发热缺陷辨识困难。为保证对不同发热幅值发热缺陷的有效辨识,建议对于空间分辨率为0.895、0.68 mrad的无人机红外测试设备,测试距离不超过10m,对于空间分辨率为0.34 mrad的无人机红外设备,测试距离不超过20 m。 | 李特 陶瑞祥 张锐 闻君 全姗姗 王晓杰 | 2022 | 高电压技术2022，48，3： | 13 |
| 7 | 浙江省内复合绝缘子断串及芯棒击穿故障分析显示文摘复合绝缘子断串及芯棒击穿事故会对输电线路的安全稳定运行构成严重的威胁。文中对2016年以来浙江省内发生的复合绝缘子断串及芯棒击穿故障案例进行统计分析,包括故障概况、产品情况、故障形态、性能试验、故障原因以及相关建议措施等。结果表明,2016年以来浙江省内共发生8起复合绝缘子断串及芯棒击穿故障,包括6起酥朽断裂、1起脆性断裂及1起芯棒击穿。其中,脆性断裂主要为端部密封不良,外部潮气进入,并在长期高场强作用下产生的应力腐蚀所致;酥朽断裂主要为芯棒—护套粘接不良,在受潮、放电、机械应力共同作用下芯棒中环氧树脂基体降解、劣化所致;芯棒击穿为界面局部粘接不实,护套或端部密封破坏,水分沿界面或芯棒的缺陷进入内部,导致局部放电形成碳化通道,并逐渐发展为贯穿性击穿。针对上述统计故障,建议复合绝缘子采用耐应力腐蚀较好的无硼纤维耐酸芯棒,端部附件装配方式采用同轴多向压接,端部密封采用高温硫化硅橡胶注射密封,并保证芯棒—护套界面的粘接强度,同时在运维过程中加强对复合绝缘子的红外、紫外带电检测。 | 周晨 周路遥 李特 周象贤 王少华 黄中华 | 2021 | 高压电器2021，57，5： | 13 |
| 8 | ±800kV楚穗直流线路复合绝缘子局部温升与缺陷等级研究显示文摘局部异常温升会对复合绝缘子的绝缘性能造成不可逆转的伤害,严重威胁电网的安全运行,近年来复合绝缘子异常温升缺陷逐渐凸显且呈现越来越严重的趋势。针对±800 kV楚穗直流输电线路在线运行复合绝缘子的异常温升情况,利用红外测温技术和扫描电子显微镜法对复合绝缘子异常温升缺陷进行全面深入研究,发现造成楚穗直流线路复合绝缘子异常温升的主导原因为绝缘子的内部缺陷。依据复合绝缘子局部异常温升的不同形态将其划分成不同温升类型,在研究复合绝缘子局部异常温升状态、温升类型与缺陷等级关系的基础上,提出将复合绝缘子温升缺陷划分为轻度、一般、中度、严重和紧急共五类不同缺陷等级,并针对性的制定了运维检修策略,为楚穗直流复合绝缘子的在线监测与精细化运维提供了可靠的辅助决策。 | 郑武略 苏国磊 陈艺 孙晓瑜 樊友平 | 2021 | 电瓷避雷器2021，，1： | 9 |
| 9 | 去粉化对硅橡胶复合绝缘子性能的影响显示文摘运行在高海拔、强紫外、盐雾高湿等恶劣环境中的硅橡胶复合绝缘子表面会发生不同程度的粉化现象,影响绝缘子的运行性能。该文对在三种不同环境条件下老化10年以上的复合绝缘子伞裙粉化现象进行研究,分别测试了去除粉化层前后的憎水性、粗糙度、介电性能、微观形貌以及表面化学成分,分析去除粉化带来的性能变化。研究结果表明,去除粉化层后,复合绝缘子伞裙样品憎水性变差、粗糙度降低、介电性能下降,材料表面暴露出大量的微形孔洞,而表面化学成分可以恢复到与硅橡胶内部接近的状态。去粉化处理对复合绝缘子性能的改善不具有一致性,因此在实际运行中,是否需要对粉化复合绝缘子立即进行去粉化处理有待进一步研究。 | 张志劲 梁田 向缨竹 蒋兴良 | 2022 | 电工技术学报2022，37，8： | 9 |
| 10 | 复合绝缘子芯棒湿热老化与吸湿特性研究显示文摘为了研究湿热环境下复合绝缘子芯棒的老化与吸湿特性,首先对复合绝缘子芯棒开展湿热老化实验,然后通过扫描电子显微镜(SEM)和热刺激电流(TSC)测试分析样品的微观形貌和陷阱特性,基于称重法得到不同温度下芯棒的吸湿率随时间的变化规律,利用Fick扩散模型对实验数据进行拟合,研究芯棒的吸湿特性。结果表明:芯棒的吸湿过程符合Fick扩散模型。随着湿热老化时间的增加,芯棒表面微观形貌逐渐劣化,环氧树脂分解,出现缝隙等缺陷,陷阱密度和能级均增大,并进一步提升了材料的吸湿率与扩散系数。环境温度的提升能够抑制芯棒的吸湿进程,因此,在芯棒的生产、储存和运输过程中可适当提升环境温度,抑制材料的吸湿,从而提高复合绝缘子的性能。 | 曾磊磊 张宇 缪雪梅 晏年平 马亮 童超 邓志斌 周龙武 | 2020 | 绝缘材料2020，53，1： | 8 |
| 11 | 基于无人机红外测试的500kV架空线路在运复合绝缘子温度场特征分析显示文摘为提升现场复合绝缘子红外测试判定准确率,对现场新投运的123支500 kV复合绝缘子开展基于无人机的红外测试,并提取复合绝缘子温度曲线,统计温差、温度梯度特征,对正常复合绝缘子自身不同部位温度差异的原因进行了讨论,并给出了抑制温度曲线高频干扰的方法。结果表明,现场正常复合绝缘子有相当比例温差超过2 K。正常复合绝缘子温度曲线存在高频变化分量,其来源于伞裙与芯棒之间的温差、红外图像清晰度不足产生的局部温度振荡。通过小波分解与低频分量重构,可有效抑制上述高频分量产生的温差,从而减小现场红外测试结果误判概率。 | 李特 姜文东 王少华 程国开 巢亚锋 刘黎 周象贤 | 2020 | 电瓷避雷器2020，，6： | 7 |
| 12 | 国内输电线路复合绝缘子典型故障情况调查及原因分析显示文摘复合绝缘子由于其较好的机械性能,耐污能力在我国输电线路中得到了广泛应用。随着复合绝缘子运行使用经验的增加,绝缘子在运行使用中也出现了一些故障问题。为了全面掌握输电线路复合绝缘子运行情况,加强线路复合绝缘子运行管理,本研究在全国范围内开展了对复合绝缘子典型故障的调研,并进行了调研汇总。结果分析表明:脆断故障与运行时长无关,在潮湿地区、220 kV与500 kV(330 kV)电压等级下,脆断故障发生更加频繁;酥断故障在7~12年运行时长范围内发生频繁,故障的发生倾向于潮湿地区,并且仅在500 kV电压等级发生;内击穿故障多发生在运行时长5~13年期间,多发生于潮湿地区;大屈曲断裂故障调研数据较少,还有待进一步的统计。 | 卢明 刘泽辉 高超 伍川 郭浚安 李黎 | 2022 | 电瓷避雷器2022，，4： | 6 |
| 13 | 含人工缺陷复合绝缘子红外特征试验研究显示文摘复合绝缘子红外图谱智能自动识别方法是未来复合绝缘子运维的重要发展方向。为获得足够的发热红外图谱样本,制作了含护套-芯棒粘接不良、芯棒-护套内部金属异物和端部金具-护套界面气隙3种人工缺陷的绝缘子。同时针对端部金具-护套界面气隙发热分析了不同空间分辨率红外镜头对红外测试结果的影响。结果表明,220 kV复合绝缘高压端芯棒-护套粘接不良缺陷仅出现轻微温升;通过不同长度金属丝异物构建的220 kV复合绝缘子高压端护套内部存在局放缺陷,温升幅值位于1.5~5.5 K;500 kV复合绝缘子高压端金具-护套界面气隙可产生7~8 K温升;对于端部金具-护套界面气隙发热,不同空间分辨率红外镜头测得温升幅值偏差平均超过20%,为保证测温精度,现场测试应选用空间分辨率更精细的红外镜头。 | 李特 王少华 叶金标 魏仲镔 王晓杰 王振国 | 2021 | 浙江电力2021，40，4： | 6 |
| 14 | 架空线路复合绝缘子现场红外测试研究现状评述显示文摘酥朽断串已成为威胁复合绝缘子运行的重要问题,红外测温是发现芯棒早期酥朽缺陷的重要手段,但由于缺陷复合绝缘子发热特征不清晰、红外测试影响因素较多,限制了现场复合绝缘子红外测试效果。通过梳理复合绝缘子芯棒缺陷类型、发热机理、红外特征,并总结复合绝缘子现场红外测试影响因素,比较了现场不同测试方法的优缺点。结果表明,单一芯棒—护套粘接不良绝缘子温升数值较低,而芯棒酥化和芯棒碳化缺陷可产生数十摄氏度的温升;现场红外测试影响因素有测试角度、湿度、测试距离、伞裙对芯棒的遮挡、图像清晰度等;从测试效率、避开伞裙遮挡考虑推荐采用无人机测试方法,对于现场V型串塔身内侧绝缘子,需寻找更优的测试位置以避免伞裙遮挡。 | 李特 刘黎 巢亚锋 王少华 周路遥 周象贤 | 2020 | 水电能源科学2020，38，8： | 6 |
| 15 | 基于激光诱导击穿光谱的复合绝缘子老化诊断方法初探显示文摘以现场运行后的复合绝缘子为实验样品,初步探究了用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术进行复合绝缘子老化程度检测的可行性。首先测试复合绝缘子伞裙表面和芯层的Si元素和Al元素含量,然后计算各元素含量浅深比,并对复合绝缘子进行憎水性、傅里叶红外光谱(FTIR)及硬度测试。结果表明:LIBS、憎水性、FTIR和硬度测试结果具有一致性,验证了LIBS技术用于分析复合绝缘子老化的可行性。通过元素含量浅深比可以很好地判断绝缘子的老化程度,浅深比数值越接近于1,老化程度越轻。 | 王怡欣 任惠 刘杰 贾伯岩 李允 谢铭涵 | 2020 | 绝缘材料2020，53，2： | 4 |
| 16 | 复合绝缘子早期酥朽故障诊断及异常发热机理研究显示文摘在巡线中借助红外测温装置发现了一起复合绝缘子异常发热故障。对故障绝缘子进行了红外和紫外测试、额定拉力测试、解剖观察、扫描电镜、X射线光电子能谱分析等检测试验,结果表明,复合绝缘子处于酥朽老化早期发展阶段,酥朽芯棒表面局部放电电流的热效应、化学效应以及从端部侵入的水分在强电场下的极化损耗共同导致了故障处异常发热。进一步分析了酥朽老化与异常发热的内在关联,指出酥朽老化发展全过程中必然伴随发热现象,且二者的初始诱因均为绝缘子内部缺陷处引发的局部放电。此外,在高温高湿环境下,水分侵入芯棒会加剧极化升温,且热量难以及时散发,此时尽管芯棒酥朽老化程度不严重,仍可能出现异常温升现象。该结论为红外测温技术应用于复合绝缘子酥朽老化诊断领域提供了理论支撑。 | 卢明 高超 张世尧 江渺 盛从兵 张宇鹏 刘泽辉 李黎 | 2022 | 电瓷避雷器2022，，2： | 4 |
| 17 | 500kV线路粉化复合绝缘子试验研究与机理分析显示文摘为了深入认识复合绝缘子的粉化现象并了解其产生机理,笔者以河南500 kV线路粉化复合绝缘子作为样本,对其进行试验研究和分析。对样本绝缘子进行外观检查、憎水性测试和拉伸应力耐受试验,判断粉化产生之后绝缘子的性能变化情况,结果表明伞裙表面产生明显粉化层,伞裙憎水性在HC1~HC4之间,绝缘子的拉伸应力耐受能力下降明显;通过XPS分析、傅里叶红外光谱检测和热重分析等手段,对粉化过程中产生的微观变化过程进行研究,结果表明Si—C键的氧化反应改变了硅橡胶成分使其宏观性能产生变化;■等强极性基团的产生是硅橡胶结构柔顺性降低进而形成粉化层的主要原因;粉化过程是以硅橡胶基体聚二甲基硅氧烷分解为主,氢氧化铝分解为辅的分解过程。 | 卢明 刘振声 李黎 张宇鹏 高超 王燕 | 2020 | 电瓷避雷器2020，，6： | 4 |
| 18 | 湿热环境下脂环族环氧树脂绝缘子和硅橡胶复合绝缘子芯棒-护套界面老化特性研究显示文摘脂环族环氧树脂绝缘子因其优异的电气性能和良好的芯棒-护套界面粘接能力,有效地解决了早期硅橡胶体系复合绝缘子的界面问题,有望广泛应用于输电线路上。目前缺少对环氧树脂复合绝缘子和硅橡胶复合绝缘子芯棒-护套界面吸水老化特性的对比研究。该文对比了脂环族环氧树脂材料和硅橡胶材料的吸水、脱水、透水和透湿特性,并进行了水扩散试验方法,结果表明脂环族环氧树脂绝缘子具有更好的芯棒-护套界面粘接和耐老化性能。该文同时研究了氢氧化铝(alumina trihydrate,ATH)填料对环氧树脂吸水渗水特性的影响,为绝缘子用脂环族环氧树脂配方中ATH粒径和添加量的确定提供了理论支持。 | 孟祥龙 尚瑞琦 樊浩楠 王郑 崔健 刁望园 王黎明 尹芳辉 | 2023 | 电网技术2023，47，1： | 4 |
| 19 | 测试距离对现场发热复合绝缘子无人机红外测试影响研究及控制建议显示文摘为获取测试距离对发热复合绝缘子无人机红外测试结果的影响并确定合适的测试距离参数,对现场500 kV线路复合绝缘子异常发热缺陷开展不同测试距离下的无人机红外测试,利用归一化处理得到了发热绝缘子温差测试幅值随测试距离的变化规律。结果表明,随着测试距离增加,复合绝缘子测得发热幅值呈现先稳定、后迅速下降的趋势。测试距离范围内,随距离增加被试绝缘子温度曲线高频分量幅值基本稳定。为保证测试精度,焦距为50 mm、25 mm、19 mm的无人机红外设备,对于带护套芯棒直径48 mm复合绝缘子,测试距离需不超过28.2 m、14.1 m、10.7 m。基于红外测试镜头参数、测试距离与被试绝缘子在红外测试屏幕上的占比分析,给出了适用于现场无人机操控的测试距离控制方法。 | 刘黎 李特 赵浩然 周象贤 韦立富 姜凯华 | 2021 | 电瓷避雷器2021，，6： | 4 |
| 20 | 复合绝缘子酥朽断裂及内击穿故障的关联性分析显示文摘复合绝缘子酥朽断裂和内击穿属于两类严重影响电力系统稳定运行的恶性事故。在对多起酥朽断裂和内击穿事故案例分析过程中,发现二者的故障形貌表现出诸多相似性,进而推测二者存在某种内在关联性。通过对比分析复合绝缘子酥朽断裂和内击穿事故的故障特征、故障机理及发展过程,本文指出,复合绝缘子酥朽断裂和内击穿事故具有相同的故障本质,即由芯棒与护套界面缺陷诱发的芯棒酥朽老化现象。酥朽老化发展过程同时损害绝缘子的电气性能与机械性能,而最终发展为电气事故(内击穿)或机械事故(酥朽断裂)取决于绝缘子最小干弧距离与芯棒直径之比。实际案例统计数据表明,内击穿多发于110 kV、220 kV线路复合绝缘子,而酥朽断裂目前仅见于500 kV复合绝缘子,这一规律与本研究理论推导结论相符,验证了本研究所提理论的合理性。 | 卢明 伍川 盛从兵 江渺 高超 李黎 | 2022 | 电瓷避雷器2022，，1： | 3 |
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