杨霄-面向高压直流内绝缘的智能无机绝缘材料

来源:中国电机工程学会  发布时间:2024-08-29

杨霄,现工作于华北电力大学,讲师,博士。长期从事高压直流输电技术与先进电介质材料研究工作。

依托项目名称:面向高压直流内绝缘的智能无机绝缘材料

个人简介:

杨霄,现工作于华北电力大学,讲师,博士。长期从事高压直流输电技术与先进电介质材料研究工作。

研究面向国家大容量远距离高压输电可靠性提升以及先进能源装备自主研制需求,针对高压绝缘材料在多场应力下长期性能面临的瓶颈问题,从电场自适应调控与材料绝缘性能提升两方面对提升设备长期可靠性的先进电介质材料开展了深入研究:建立了非线性材料自适应调控电场的理论模型、参数调控方法及设计应用体系,为高压电力设备电场调控提供了新的思路与方法,相关成果两次获国际发明展览会“发明创业奖”金奖;开创了先进陶瓷替代传统聚合物提升高压设备内绝缘支撑性能的技术路线,提出了高绝缘特性陶瓷材料关键绝缘机理及性能调控方法,研发了国际首支气体绝缘穿墙套管内绝缘用陶瓷支柱并已应用于我国陕北-武汉±800 kV特高压直流输电工程,目前运行状况良好。研究成果在Nano Letters等领域顶级期刊中以第一或通讯作者发表SCI论文12篇,获国家发明专利授权10余项。课题研究获国家自然科学基金及国家重点实验室开放基金资助。

依托项目简介:

项目名称:面向高压直流内绝缘的智能无机绝缘材料

关 键 词:高压直流气体绝缘输电设备,智能陶瓷绝缘材料,表面电荷主动控制,表面电场自适应调控,金属微粒主动抑制

项目摘要:研究内容和意义简介

高压直流气体绝缘设备中绝缘支撑部件的沿面放电故障频发,原因在于环氧复合绝缘子面临强电场、大温度梯度以及表面电荷影响下的表面绝缘劣化及电场畸变,以及金属微粒异物进一步威胁绝缘性能的瓶颈问题,但现有材料调控手段难以对其实现有效防御。先进无机陶瓷材料在长期表面绝缘强度、温度稳定性以及抗老化特性等方面显著优于环氧树脂,有望解决其面临的瓶颈问题,但其仍可能受到表面电荷、电热联合应力以及金属微粒等问题的威胁。针对这一问题,项目拟研究能够主动调控电荷与电场分布的智能无机陶瓷材料,一方面研究材料表面电荷及法向电场的主动控制方法,实现对带电金属微粒运动的主动排斥或诱导;另一方面研究表面电荷及多电热应力影响下基于材料电导非线性特性的表面切向电场自适应调控,降低沿面闪络的风险。项目研究将为高压直流气体绝缘输电装备运行可靠性的提升,以及促进无机材料替代有机材料解决高压设备长期绝缘劣化问题提供理论与技术支撑。


图1本科生《电机学》课程讲授工作照


图2进行电介质制备实验工作照


图3进行电介质表征测试工作照