图1 三支柱绝缘子几何模型
Fig.1 Geometric model of tri-post insulator
摘要 气-固界面和嵌件-环氧界面的电场强度集中效应被认为是导致直流三支柱绝缘子发生沿面闪络和支腿炸裂的重要原因，传统的结构优化难以同时有效调控两个界面的电场分布，迫切需要更合理的调控手段。通过电-热-流多物理场仿真，研究直流三支柱绝缘子界面电场分布特性，指出电荷积聚是造成界面处场强集中的主要原因。据此提出基于“类U型”梯度电导的绝缘子双界面电场联合调控策略，通过嵌件-环氧界面高电导涂层和气-固界面非线性电导涂层的协同使用，使得三支柱绝缘子体电导和表面电导呈“类U型”梯度分布，可降低绝缘子内部及表面电荷积聚程度，从而优化界面电场分布。进一步研究双界面涂层对直流三支柱绝缘子界面电场的调控作用，并针对电场调节与损耗控制目标，实现对涂层电导参数的优化。研究结果表明：当嵌件-环氧界面涂覆材料电导率不小于10-12S/m、气-固界面非线性电导材料参数处于“临界饱和线”上时，支柱绝缘子嵌件-环氧界面最大电场强度可从4.48kV/mm降至0.04kV/mm，气-固界面最大切向电场强度从2.47kV/mm降至1.73kV/mm。参数优化后的双界面梯度电导涂层，可使界面电场集中效应得到有效抑制，同时将绝缘子最大电场与功率损耗控制在允许范围内，为高压直流三支柱绝缘子的优化设计提供了基础依据。
关键词：直流气体绝缘金属封闭输电线路（GIL） 三支柱绝缘子 界面涂层 梯度电导 界面电场优化
三支柱绝缘子广泛应用于气体绝缘金属封闭输电线路(Gas Insulated Metal-Enclosed Transmission Line, GIL)中，起到支撑导体和电气绝缘的作用，具有保证外壳和导体同心度、提供热膨胀或机械应变补偿等方面的优势，是GIL基础单元常用的关键部件。此外，在GIL的斜井、拐角、高落差线段，三支柱绝缘子安装更简便，可以延长设备直线段长度、大幅度降低工程安装工作量和成本，满足GIL特殊线段的安装需求[1-3]。然而，三支柱绝缘子界面放电故障频发，包括气-固界面的沿面闪络[2]，以及金属嵌件-环氧界面放电引发的击穿炸裂[3]，严重危害GIL设备的安全运行。目前普遍认为，造成上述现象的主要原因是绝缘子与金属电极、绝缘气体的电学性能差异显著，界面电场分布不均，特别是接地嵌件与环氧树脂的交界面，呈现“低电位高场强”的特征[4]；而且，在直流电压应力下，GIL电场会由初始的电容场分布向稳定的电阻场分布过渡，这种容阻场转变的过程会造成三支柱绝缘子界面积聚大量电荷，使界面电场分布发生畸变，进一步降低绝缘子界面放电起始电压[5-8]。
然而，国内外目前针对GIL用三支柱绝缘子的研究主要集中于加工工艺改进[9]、力学性能提升[10]及电气性能优化[11]。其中，对于电气性能优化的研究集中于结构优化对交流三支柱绝缘子电场分布的调控作用[11-12]，但对直流电压下三支柱绝缘子的界面电场分布特性及调控措施却鲜有研究。因此，研究电荷积聚对直流三支柱绝缘子界面电场分布的影响，提出调控界面电场分布的有效策略，对减少三支柱绝缘子界面放电故障、提高直流GIL绝缘性能具有重要意义。
针对直流绝缘子界面处的场强集中效应，可以采用结构优化、本体材料改性、界面梯度电导涂层等方法进行优化。其中，结构优化容易受到温度梯度、冲击电压等外界条件的影响，是被动调控界面电场的策略，对界面电场的优化效果有限[13]；本体材料改性虽然可优化界面电场分布，但也同时改变了绝缘子原有的力学性能，绝缘子的力学性能无法保证[14]；界面梯度电导涂层不改变绝缘子的体性能，通过控制界面处的电导梯度分布来调控绝缘子电荷分布，进而达到优化界面电场分布的目的，常被用于直流盆式绝缘子气-固电场调控中[15]。杜伯学等学者指出可以通过磁控溅射条件或梯度氟化的方法实现界面高电导的梯度分布，调控直流盆式绝缘子气-固
界面电场分布，最大可提升37%的闪络电压[15-16]。然而，绝缘材料电导率对温度存在很强的依赖关系，固定的电导梯度分布难以满足绝缘子不同温度梯度的运行条件。非线性电导绝缘材料因其电导率随电场变化呈现自适应梯度分布，也可以看作是一种梯度电导调控方法[14]。李进等学者发现非线性电导环氧复合涂层不仅可以使空载条件下最大电场强度降低40%，而且可以有效改善高温度梯度下气-固电场分布[17]；将SiC质量分数为25%的环氧复合材料涂覆于直流盆式绝缘子气-固界面，可以提升60%的闪络电压[18]。但该研究中仅考虑了非线性电导涂层对直流盆式绝缘子气-固界面电场的调控作用，并未考虑对直流三支柱绝缘子的适用性。实际上，绝缘子形状对界面电场分布、界面电荷积聚过程有很大的影响。与盆式绝缘子相比，三支柱绝缘子电场分布极不均匀，法向场强集中于腹部，切向场强集中于支腿处，嵌件-环氧交界面电场强度也更大[12]；而且，三支柱绝缘子的不均匀电场分布将导致局部电荷积聚更加严重。因此，现有的盆式绝缘子的非线性电导涂层不能适用于直流三支柱绝缘子两个界面的电场调控中，难以有效指导直流三支柱绝缘子界面绝缘优化设计。
因此，本文通过电-热-流多物理场仿真计算，研究了电荷积聚和温度梯度对直流三支柱绝缘子气-固界面和嵌件-环氧界面电场分布的影响。据此，针对直流三支柱绝缘子的两个关键界面，提出基于“类U型”梯度电导的双界面电场联合优化策略，降低绝缘子内部及表面电荷积聚程度，优化界面电场分布。进一步研究了双界面涂层对直流三支柱绝缘子界面电场的调控作用，并针对电场调节与损耗控制目标，实现对涂层电导参数的优化，为直流GIL三支柱绝缘子的优化设计提供了基础依据。
本文建立的直流GIL三支柱绝缘子的几何模型如图1所示，由中心导杆、嵌筒、绝缘子腹部、绝缘子支腿、嵌件和接地外壳组成。图中，绝缘子材料为环氧树脂，环氧树脂与绝缘气体之间存在气-固界面，环氧树脂与嵌筒、嵌件之间存在金属-环氧界面。
直流电压下，三支柱绝缘子界面电荷积聚过程与绝缘材料电导率密切相关，而电导率与温度存在强依赖关系。为研究直流三支柱绝缘子界面电场分
图1 三支柱绝缘子几何模型
Fig.1 Geometric model of tri-post insulator
布特性，计算了直流GIL内的热传导、热对流和热辐射过程[10]。
（1）
式中，T为温度；λ为导热系数；Qc为表面传热热通量；Nu为Nusselt数；Ti、To分别为换热面内、外温度；Di、Do分别为管道内、外径；k为等效表面传热系数；Qrc为辐射传热热通量；A为气-固传热面等效面积；SB为Stefan-Boltzmann常数；ω为固体表面发射率。
基于绝缘子体内传导、绝缘子表面传导和气体侧传导这三种电荷积聚物理过程，构建了直流三支柱绝缘子电-热-流多物理场电荷积聚模型。表面电荷积聚暂态方程可表示为
（2）
式中，σ为表面电荷密度；t为时间；
为绝缘子表体电导率；Ev为绝缘子侧法向电场强度；
为气体电导率；Eg为气体侧法向电场强度；
为绝缘子表面电导率；Es为切向电场强度。其中固体绝缘子指向气体的方向为电场法向的正方向，具体控制方程不再赘述，见文献[19]。
环氧树脂体电导率和表面电导率与温度T的关联关系式[20]见式（3）。在环境温度293K下，= 4.26´10-15S/m，=1.17´10-18 S，=2´10-18S/m，这符合理想洁净条件下材料电导率设置范围[21]。GIL中心导杆施加电压为+110kV、负载电流为2 500A；SF6气体压强为0.4MPa。
（3）
基于上述模型，仿真计算的直流三支柱绝缘子径向截面温度分布如图2a所示。三支柱绝缘子温度从中心导杆附近到接地外壳附近呈梯度递减的趋势。导杆温度为333K时，接地外壳温度为302K，最大温差可达31K。温度的梯度分布会导致绝缘子电导率随导杆距离d的增大呈梯度递减，如图2b所示。
图2 三支柱绝缘子径向温度及电导率分布
Fig.2 Radial temperature and conductivity distribution of tri-post insulator
在直流电压和温度梯度的作用下，三支柱绝缘子气-固界面电荷密度分布如图3a所示。同极性正电荷主要集中在直流三支柱绝缘子腹部，最大电荷密度为+31.9μC/m2；异极性负电荷集中于绝缘子支腿底部，最大电荷密度为-20.3μC/m2。说明当GIL设备处于洁净状态时，三支柱绝缘子内部及表面传导的电流比气体侧电流对界面电荷积聚的影响更大，绝缘子电导分布是气-固界面电荷积聚及电场分布的关键因素。气-固界面电荷的不均匀分布导致直流三支柱绝缘子支腿处沿面切向电场强度显著增大，最大切向电场强度由交流电压下的1.48kV/mm增大至2.47kV/mm，增长了66.9 %，如图4a所示。
图3 三支柱绝缘子积聚电荷分布
Fig.3 Accumulated charge distribution of tri-post insulator
图4 三支柱绝缘子界面电场分布
Fig.4 Interface electric field distribution of tri-post insulator
此外，温度梯度导致绝缘材料电导率呈梯度变化，直流三支柱绝缘子内积聚同极性空间电荷，具体分布如图3b所示。由于嵌件-环氧界面电场强度高、温度梯度大，附近空间电荷积聚最为严重，电荷密度最大值可达3.8mC/m3。空间电荷的积聚导致嵌件-环氧界面成为直流三支柱绝缘子电场最为集中的区域，最大电场强度高达4.48 kV/mm，如图4b所示。
综上所述，直流三支柱绝缘子电荷积聚是造成界面处电场强度集中的关键因素，必须采取合理措施调控绝缘子电荷分布，抑制直流三支柱绝缘子界面电场集中效应。
由2.1节可知，温度梯度会引起三支柱绝缘子材料电导率空间梯度变化，越靠近接地侧的材料电导率越低、电荷输运能力越弱，导致绝缘子接地侧附近积聚大量空间及界面电荷，界面电场畸变。因此，本文提出采用嵌件-环氧界面涂层和气-固界面涂层协同的方法，在不改变绝缘子本体性能的基础上，增大绝缘子接地侧材料的体电导率和表面电导率，降低空间及界面电荷积聚程度，同时优化嵌件-环氧界面和气-固界面电场分布。图5为涂覆双界面涂层的直流三支柱绝缘子示意图，绝缘子体传导电流和表面传导电流可以等效为两个电阻支路的并联电路模型。
图5 涂覆界面涂层的三支柱绝缘子模型
Fig.5 Tri-post insulator model with interfacial coating
针对嵌件-环氧界面，可以在绝缘子浇注前对接地嵌件表面进行处理，涂覆一层高电导率的材料。嵌件-环氧界面高电导涂层的引入加大了该区域的体电导率，使三支柱绝缘子体电导率整体呈现两端高、中间低的“类U型”梯度分布，如图6a所示。绝缘子接地侧附近积聚的正极性空间电荷通过涂层传输至地电极，积聚的电荷密度降低，甚至出现负极性空间电荷的累积，降低嵌件-环氧界面电场强度。
针对气-固界面，界面涂层主要通过调控绝缘子表面电流对气-固界面电荷进行抑制，从而达到优化界面电场分布的目的。绝缘子气-固界面闪络电压与沿面切向电场强度密切相关，而三支柱绝缘子腹部区域切向电场强度极小，电场优化的必要性不大；此外，由于表面传导电流与切向电场强度密切相关，腹部区域的表面传导电流可忽略不计，难以通过界面涂层的方法改变该区域的电场分布。因此，只需要在三支柱绝缘子支腿区域气-固界面涂覆界面涂层。已有研究表明，非线性电导涂层对气-固界面电场的调控作用要优于均匀电导涂层[13]。因此，在三支柱绝缘子支腿区域气-固界面引入非线性电导涂层，可以加大该区域材料的表面电导率，使三支柱绝缘子表面电导率呈“类U型”梯度分布，如图6b所示，降低了气-固界面电荷积聚程度，自适应地优化界面电场分布。
图6 三支柱绝缘子的“类U型”梯度电导分布
Fig.6 "U-shaped" gradient conductance distribution of tri-post insulator
为具体分析双界面涂层形成的“类U型”梯度电导对直流三支柱绝缘子界面电场的调控作用，本文采用第1节中的计算模型，在嵌件-环氧界面和气-固界面分别加入高电导涂层和非线性电导涂层，对绝缘子界面电场分布进行计算。不失一般性，两个界面涂层的厚度均设置为100μm，嵌件-环氧界面涂层电导率用
表示，单位为S/m；气-固界面非线性涂层电导率用双参数拟合，即[22]
（4）
式中，E为电场强度（kV/mm）；参数a为欧姆电导率（S/m）；参数b为非线性系数（mm/kV）。
图7给出了涂覆双界面涂层后三支柱绝缘子表面及空间电荷分布。其中，取值为1×10-13S/m，参数a和b的取值分别为5×10-14S/m和2mm/kV。与图3对比可知，双界面涂层有效地抑制了三支柱绝缘子空间及表面电荷积聚，绝缘子气-固界面电荷密度范围由-20.3~+31.9μC/m2减小到-12.9~ +23.2μC/m2；空间电荷密度最大值也由3.8mC/m3降至1.8mC/m3。基于双界面涂层对绝缘子电荷分布的调控，气-固界面最大切向电场强度由无涂层时的2.47kV/mm降低至1.80kV/mm，嵌件表面最大电场强度由无涂层时的4.48kV/mm降低至0.37kV/mm，如图8所示。
图7 涂覆双界面涂层后绝缘子电荷分布
Fig.7 Accumulated charge distribution of insulator after applying dual interfacial coating
图8 涂覆双界面涂层后绝缘子界面电场分布
Fig.8 Interface electric field distribution of insulator after applying dual interfacial coating
直流三支柱绝缘子涂覆双界面涂层后，电导呈“类U型”梯度分布，降低了电荷积聚程度，有效地抑制了绝缘子界面的电场集中效应。但该方法的应用也存在一定弊端，当三支柱绝缘子整体承受电压恒定时，嵌件-环氧界面高电导涂层的引入虽然降低了界面处的电场强度，但同时伴随着绝缘子本体部分承受电压的增大，绝缘子本体内的电场强度会有所提升。此外，气-固界面非线性电导涂层的使用加大了绝缘子表面电导率，泄露电流增大，损耗功率增大了两个数量级，涂覆涂层后绝缘子本体最大电场强度与损耗功率如图9所示。
因此，在使用双界面涂层对直流三支柱绝缘子界面电场进行调控时，两个涂层的电导参数的选择非常重要。涂层电导率过低，则界面电场调控效果不佳；涂层电导率过高，则可能引起绝缘子本体电场强度过高、泄露电流过大等问题。以下通过仿真研究涂层材料电导参数对界面电场分布的影响，为直流三支柱绝缘子双界面涂层电导参数设计提供依据。
图9 涂覆涂层后绝缘子本体最大场强与损耗功率
Fig.9 Maximum bulk field strength and power loss of insulator after applying interfacial coating
由于嵌件-环氧界面涂层直接影响的是嵌件表面及绝缘子本体最大电场强度，气-固界面涂层直接影响的是气-固界面电场和损耗特性，两者之间的相互影响主要集中于“电极-环氧-气体”的三结合点上，对整体电场分布影响不大。因此，本文首先研究嵌件-环氧界面涂层电导率
对嵌件表面及绝缘子本体最大电场强度的影响规律，并据此给出的参数设计依据；进而在参数优化后的嵌件-环氧界面涂层的基础上，研究气-固界面涂层材料非线性电导参数a和b对电场调控效果及损耗特性的影响，给出最优的非线性电导参数。
由图10可知，随着嵌件-环氧界面涂层电导率的增大，嵌件表面最大电场强度逐渐降低、绝缘子本体最大电场强度逐渐增大，且变化趋势逐渐趋缓；当界面层电导率大于10-12 S/m时，嵌件表面及绝缘子本体最大电场强度趋于稳定，嵌件表面最大电场强度由无涂层时的4.48kV/mm降低至0.04kV/mm，绝缘子本体电场强度由无涂层时的4.48kV/mm增加至4.57kV/mm。提高涂层电导率虽然增大了三支柱绝缘子本体最大场强，但提升幅度最大为2%，影响程度有限。因此，从降低界面电场强度的角度分析，嵌件-环氧界面涂层材料电导率应不小于10-12S/m。
图10 界面层电导率对三支柱绝缘子最大场强的影响
Fig.10 Influence of interfacial coating conductivity on the maximum field strength of tri-post insulator
在嵌件-环氧界面已经涂覆电导率为10-12 S/m的界面涂层的基础上，进一步研究气-固界面涂层材料非线性电导参数a和b对气-固界面电场分布与损耗功率的影响。本文依据经验设置参数a的取值范围为1×10-14~1×10-11S/m，参数b的取值范围为0.2~2 mm/kV[22]。
图11a给出了直流三支柱绝缘子气-固界面最大切向电场强度随非线性电导涂层材料参数的变化规律。未涂覆涂层时，直流三支柱绝缘子最大切向场强为2.47kV/mm；涂覆涂层后，绝缘子最大切向场强明显下降。随着参数a和b的增大，直流三支柱绝缘子最大切向电场强度先快速下降，最后趋于平稳。对此，可做如下解释：当气-固界面涂层电导参数a和b较小时，表面电荷积聚的主要途径是绝缘子体传导和气体侧传导，此时涂层电导参数的增大提高了绝缘子表面电导率，有助于表面电荷沿材料表层疏散，因此绝缘子最大切向电场强度快速下降；但随着涂层电导参数的继续增大，通过表面传导积聚的电荷逐渐增多[23]，此时绝缘子表面电导率的增大不再抑制表面电荷积聚，非线性电导涂层对气-固界面最大切向电场强度的调控效果达到饱和。
为便于定量表征，本文定义最大切向电场强度下降至初始值的70%即1.73 kV/mm时的涂层参数集合，作为直流三支柱绝缘子气-固界面电场调节作用的“临界饱和线”。当涂层参数处于饱和区时，欧姆电导率a和非线性系数b的增加对绝缘子气-固界面的电场调控效果影响不大，反而会因为过高的电导率引起功率损耗的快速增长，如图11b所示。因此，针对直流三支柱绝缘子气-固界面非线性电导涂层而言，应使涂层电导参数a和b控制在“临界饱和线”上。考虑到直流三支柱绝缘子结构形式、电压等级、负载电流等参数对该临界线的影响，可对临界线做出相应的修正。
图11 涂层材料参数对直流三支柱绝缘子气-固界面电场分布及功率损耗的影响
Fig.11 Influence of coating material parameters on electric field distributions at the gas-solid interface and power loss of DC tri-post insulators
基于上述研究可知，针对直流三支柱绝缘子电场调节与损耗控制目标，嵌件-环氧界面涂层材料电导率应不小于10-12S/m、气-固界面非线性电导涂层参数应控制在“临界饱和线”上。图12给出了最优参数的双界面涂层对直流三支柱绝缘子界面电场分布的调控效果。其中，参数=10-12S/m，参数a和b位于“临界饱和线”上，分别为1.1×10-13 S/m和1.7mm/kV。由图12可知，双界面涂层使绝缘子气-固界面最大切向电场强度由2.47kV/mm降至1.73kV/mm、嵌件表面最大电场强度由4.48kV/mm降至0.04kV/mm，有效抑制了直流三支柱绝缘子的界面电场集中效应。而由于高电导涂层引发的绝缘子本体电场强度及损耗功率的增大都在允许范围内[22]，对三支柱绝缘子的运行影响不大。
图12 直流三支柱绝缘子电场分布和损耗功率
Fig.12 Electric field distributions and power loss of DC tri-post insulators
针对三支柱绝缘子嵌件-环氧界面，目前已经应用的界面涂覆材料主要包括以橡胶为基体的导电材料和以环氧树脂为基体的不导电材料[24]，主要目的是提升界面力学性能。相关的涂覆工艺较为成熟，首先是对嵌件进行喷砂或滚花处理，然后在嵌件表面涂覆界面材料，随后将嵌件装入模具中，进行浇注、固化等工艺。从本文计算结果来看，为抑制界面处的电场集中效应，直流三支柱绝缘子嵌件-环氧界面涂层更适合采用导电橡胶材料；如果采用环氧界面剂时，可以添加适量导电颗粒使复合材料电导率不小于10-12 S/m。
针对三支柱绝缘子气-固界面，非线性电导涂层材料一般是通过在环氧树脂基体中添加非线性电导填料（ZnO、SiC等）的方式制备。合理控制填料的粒径、形貌、掺杂量等方式，可以使涂层电导参数a和b控制在“临界饱和线”上，优化直流三支柱绝缘子气-固界面电场分布。相关的涂覆方法包括浸渍法、刷涂法、磁控溅射等，但是这些方法目前大多局限于实验室范围内的应用，绝缘子本体与气-固界面涂层的交界面的长期稳定性是制约气-固界面涂层大规模工业应用的瓶颈，提升界面涂层的长期稳定性、开发工业化涂覆技术仍需进一步研究。
1）提出基于“类U型”梯度电导的三支柱绝缘子双界面电场协同调控策略。通过嵌件-环氧界面高电导涂层和气-固界面非线性电导涂层的协同使用，使得三支柱绝缘子体电导和表面电导呈“类U型”梯度分布，可降低绝缘子内部及表面电荷积聚程度，从而优化界面电场分布。
2）为定量表征涂层参数的影响，以电场强度与电导损耗为调控目标，给出了直流三支柱绝缘子气-固界面电场调节作用的“临界饱和线”。具体算例表明，当嵌件-环氧界面涂覆材料电导率不小于10-12S/m、气-固界面非线性电导材料参数处于“临界饱和线”上时，直流三支柱绝缘子嵌件-环氧界面最大场强可降至0.04kV/mm，同时气-固界面最大切向场强降至1.73kV/mm。
3）参数优化后的双界面梯度电导涂层，使界面电场集中效应得到了有效抑制，同时将绝缘子最大电场与功率损耗控制在允许范围内，为高压直流三支柱绝缘子的优化设计提供了依据。
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Interfacial Electric Field Optimization of DC Tri-Post Insulator Based on Gradient Surface Conductance Regulation
Abstract Electric field concentration at the gas-solid interface and the insert-epoxy interface is considered to be the principal culprit that leads to surface flashover and outrigger burst of the DC tri-post insulator. Previously available structure optimization encounters difficulty in effectively addressing the electric field distribution of the two interfaces simultaneously, which poses imperative challenge for practical solutions. In the proposed research of this paper, the electric field distribution characteristics of the DC tri-post insulator interfaces were studied by electric-thermal-fluid multi-physics simulations, which indicated interfacial charge accumulation contributed most of the electric field concentration. A joint control strategy of electric field for dual-interfaces of the tri-post insulators based on "U-shaped" gradient conductance was proposed. Through synergistic utilization of high-conductivity coating for the insert-epoxy interface and non-linear conductivity coating for the gas-solid interface, the bulk conductance and surface conductance of the tri-post insulator present a "U-shaped" gradient distribution, which will reduce the internal and surface charge accumulation of the insulator, thereby optimizing the interfacial electric field distribution. The regulation effect of the dual interfacial coatings on electric field concentration was then studied, and the conductivity parameters of the coatings were optimized based on hybrid regulation targets for both electric field and power loss control. The presented research showed that, if the insert-epoxy interface coating conductivity was controlled less than 10-12S/m and the nonlinear gas-solid interface coating conductivity was well above the "saturation critical line", the maximum e-field strength of the insert-epoxy interface decreased from 4.48kV/mm to 0.04kV/mm, while the maximum tangential field strength of the gas-solid interface decreased from 2.47kV/mm to 1.73kV/mm. Parameter-optimized dual interfacial gradient conductance coatings can effectively suppress the interfacial electric field concentration, and the maximum electric field strength as well as the power loss can also be controlled within an allowable range, which provides fundamental reference for optimal design of high-voltage DC tri-post insulators.
keywords：DC gas insulated metal-enclosed transmission line（GIL）, tri-post insulator, interfacial coating, gradient conductance, interfacial electric field optimization
DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.210505
中图分类号：TM216
胡 琦 男，1996年生，博士研究生，研究方向为直流GIL气固界面电荷积聚特性。E-mail：15650758736@163.com
李庆民 男，1968年生，教授，博士生导师，研究方向为高电压与绝缘技术、放电物理。E-mail：lqmeee@ncepu.edu.cn（通信作者）
收稿日期 2021-04-13
改稿日期 2021-06-16
国家自然科学基金（51737005, 51807060）和北京市自然科学基金（3202031）资助项目。
（编辑 郭丽军）