电工绝缘纸板是大型油纸绝缘类设备中重要的绝缘材料。柔性直流输电已成为构建新型电力系统的重要技术手段。输变电装备目前正朝着更高电压、更大容量、更小体积的方向发展，对设备的绝缘可靠性提出了更高的要求。大型设备中电工纸板通常与绝缘油组成复合绝缘，然而纸板的介电常数是绝缘油的2倍，所以交流电压下油中电场强度是纸板的2倍，但是纸板的电气强度是油的2~3倍，导致大型设备中绝缘纸板和绝缘油承受的电场强度与耐电强度不匹配。另一方面，高端电工纸浆原料长期依赖进口使我国重大电力装备的制造面临市场垄断和技术封锁的风险。因此，亟需探明电工纸板绝缘性能与其多级结构之间的构效关系，提高油纸复合绝缘的介电匹配程度。

李成榕教授课题组针对天然纤维纸板和合成纤维纸板介电特性调控的技术难点，全面分析了制备工艺对电工纸板介电特性的影响机制，揭示了天然纤维和合成纤维纸板介电常数与分子结构、网络结构之间的构效关系，掌握了高性能电工纸板绝缘纸板的多元因子协同优化方法，成功将天然纤维纸板和合成纤维纸板的介电常数降低至3.2以下，同时纸板的击穿强度得到提升，性能指标达到国际先进水平。本研究成果显著提高了油纸复合绝缘的介电匹配程度，有效改善了油纸复合绝缘电场分布，为大型油纸绝缘类装备性能提升提供了基础理论与关键技术支撑。

▲高性能电工绝缘纸板性能调控

2022年6月，该研究工作的成果《Structure and circuit modeling of frequency domain polarizationcharacteristics for porous composite material》发表在复合材料领域国际顶级一区SCI期刊Composites Science and Technology上，论文的通讯作者是新能源电力系统国家重点实验室黄猛副教授，新能源电力系统国家重点实验室是论文第一通讯单位。该研究工作得到了北京市自然科学基金项目资助。

Reference： M Huang, W You, L Zhang, Y Li, M Niu, Y Lv,“Structure and circuit modeling of frequency domain polarization characteristics for porous composite material”, in Composites Science and Technology,Vol. 224, June 2022, 109457.

初审：李何筱

复审：张 洪

审核：彭跃辉