一些高壓輸變電系統(tǒng)中的絕緣設備或部件極致用戶體驗，如輸電電纜終端的絕緣部分、各種絕緣子的高壓端部分等應用，其自身所承受的電場分布極不均勻建議，所承受的電場強度遠遠超出平均值，甚至達到平均值的數(shù)倍，由此帶來了一系列設計不斷發展、制造方面的不利影響積極影響。

目前，改善絕緣設備或部件整體電場分布均勻程度的傳統(tǒng)方法主要包括：改變電極形狀集成、在絕緣介質內嵌入金屬起到內屏蔽作用重要手段、在絕緣介質內部加多層平行電容極板、在絕緣介質表面或外圍布置均壓環(huán)作為中間電極穩定性、安裝并聯(lián)的均壓電容等損耗。與采用各種外部措施的傳統(tǒng)方法相比，通過各種手段調節(jié)絕緣電介質材料自身的參數(shù)實現(xiàn)改善絕緣設備或部件電場分布均勻程度的效果非常完善，在實際均壓效果性能穩定、以及降低設備設計和制造難度等方面都具有明顯的優(yōu)勢。目前此類復合材料主要包括：恒定參數(shù)的高電導或高介電復合材料作用，以及具有與外加電場相關的非線性壓敏電導或非線性介電特性的復合材料情況正常。

恒定參數(shù)高電導復合材料在絕緣設備或部件均壓方面的典型應用是廣泛用于預制電纜終端結構中的橡膠應力錐。采用高相對介電常數(shù)復合材料套管也可以改善電纜終端電場分布的均勻程度技術特點，同時相比采用高電導復合材料的橡膠應力錐提高鍛煉，其結構上簡單、緊湊凝聚力量，電場改善效果為理想有所提升。目前，高相對介電常數(shù)復合材料套管已有較為成熟的商業(yè)化產(chǎn)品應用于中壓電纜系統(tǒng)新的力量。用于制備高相對介電常數(shù)復合材料的填料已擴展到碳納米管先進水平，Al 和Ag 等金屬粒子，聚苯胺(PANI)等導電高分子顆粒全面展示， BaTiO3 等高相對介電常數(shù)陶瓷顆粒重要平臺，以及 TiO2 等氧化物顆粒等。

L.G. Virsberg 等早提出了采用非線性特性材料改善電場分布的設想核心技術。ABB 公司的研究人員研究了采用非線性電導復合材料替代恒定參數(shù)高電導復合材料作為電纜套管的技術方案應用提升，及其對電場分布均勻性的改善效果[8-9]。分析結果表明創造性，非線性介電復合材料相比恒定參數(shù)高相對介電常數(shù)復合材料要素配置改革，對電場分布均勻性的改善效果有非常顯著的提升。

Manchester 大學的 Varlow 和 Auckland 等較早對采用多種聚合物基體和無機填料合成的非線性電導復合材料的特性進行了較為廣泛深入的研究保障性。另外帶動產業發展，研究者通過以陶瓷燒結工藝制備的ZnO 壓敏

陶瓷粉體為填料，使得復合材料的非線性電導得到了很大提高十分落實，并實現(xiàn)了商業(yè)應用倍增效應。在，哈爾濱理工大學和西安交通大學等也開展了非線性電導或介電復合材料的基礎研究。

從實際應用效果的角度考慮優化服務策略，兼具非線性電導和非線性介電特性的復合材料是為理想的方案關規定。對于交流系統(tǒng)中絕緣介質上由外加電壓導致的不均勻電場，希望能夠以非線性介電特性為主導因素改善電場分布更讓我明白了，避免大的泄漏電流和介質損耗迎難而上；同時復合材料具有的非線性電導特性也能對空間電荷積累產(chǎn)生有效的消散作用，避免因其導致的局部電場集中探索。對于直流系統(tǒng)堅持先行，在正常工況下由復合材料的非線性電導特性主導改善外部電壓以及空間電荷導致的不均勻電場，在各種暫態(tài)電場作用下則可以發(fā)揮非線性介電特性的作用滿意度。對于兼具非線性電導和非線性介電特性的復合材料情況較常見，Argaut 等發(fā)表過相關論文，但受到了 ABB 研究者的質疑主要抓手。近年來ABB 公司的Donzel 等報道的以ZnO 壓敏陶瓷作為填料的復合材料體製，除了非線性電導特性之

外，實際上還應該同時存在非線性的壓敏介電特性創新科技，只是未被研究者予以考慮和研究而已服務延伸。針對上述觀點，本實驗室先前研究成果應經(jīng)從仿真和實驗上得到了初步的證明具有重要意義。

面向高電壓等級進一步、多類型電力絕緣均壓需求，開展兼具非線性電導和介電特性的復合材料的理論基礎和應用研究功能，有助于有效應用的因素之一、廣泛地解決高電壓等級電力系統(tǒng)絕緣設備或部件電場分布不均勻的難題解決，尤其對于相關技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展預期，具有填補基礎理論和應用研究空白的作用，價值和意義為顯著幅度。