图1 不同Al2O3颗粒的SEM图
Fig.1 SEM images of different Al2O3 particles
摘要 硅橡胶复合绝缘子是组成高压设备户外绝缘的重要部件之一。然而，在直流电场下其表面容易积聚表面电荷，严重时会导致绝缘失效。为了提高硅橡胶复合绝缘子表面电荷的消散速率，该文对比并研究了不同浓度（质量分数为10%, 20%, 30%）纳米和微米Al2O3/硅橡胶复合材料的表面电荷消散特性和沿面闪络特性。研究结果表明，添加Al2O3颗粒能够有效改善硅橡胶表面电荷积聚的严重程度。与纯硅橡胶相比，不同浓度纳米和微米Al2O3/硅橡胶复合材料的面平均表面电荷密度的下降幅度分别在63.55%～68.56%%和68.75%～70.06%之内。分析认为添加纳米和微米Al2O3可在硅橡胶中引入新的浅陷阱，在浅陷阱中的电荷容易脱陷，有利于电荷的迁移过程，从而起到改善表面电荷积聚的作用。当给硅橡胶表面施加正极性表面电荷时，纯硅橡胶、纳米Al2O3/硅橡胶复合材料、微米Al2O3/硅橡胶复合材料的沿面闪络电压最高分别可恢复至未施加表面电荷时的86.53%、96.01%、94.18%。
关键词：硅橡胶 氧化铝 表面电荷 沿面闪络 浅陷阱
硅橡胶复合绝缘子由于其质量轻、防污闪能力强和便于安装等优点而成为了户外绝缘的关键部件之一[1]。已有的大量研究发现，与交流电场相比，在单极性直流电压的长期作用下，复合绝缘子表面更容易积聚表面电荷，并且留存的时间较长[2]。据报道，复合绝缘子表面积聚大量的表面电荷会使电场分布发生畸变，严重时会引发沿面闪络，最终导致绝缘失效[3]。因此，研究复合绝缘子的表面电荷消散特性具有重要的理论意义和工程价值。
目前，调控绝缘材料表面电荷特性的方法主要有三种。第一种是优化绝缘材料的形状，如通过设计绝缘子的形状使得绝缘子表面的法向电场强度分量尽可能小，以达到抑制表面电荷积聚的目的。然而，该方法高度依赖理想情况下的电场仿真计算，并且几何优化后的绝缘子结构在制造加工上可能存在一定的难度。第二种方法是利用表面涂层、直接氟化和介质阻挡放电等手段对绝缘材料进行表面改性[4]。例如，文献[5]将疏水性纳米和微米SiO2涂覆在硅橡胶表面，发现与未进行表面改性的硅橡胶相比，表面电荷的消散速度可提高3倍左右；文献[6-7]利用介质阻挡放电或直接氟化的方式对环氧树脂和硅橡胶材料进行表面处理，发现能够增加浅陷阱的数量和改善绝缘材料的表面粗糙度水平。研究表明这两种表面处理方法均能明显缓解表面电荷的积聚程度，在加快表面电荷消散速度的同时也提高了沿面闪络电压。值得注意的是，湖南大学汪沨课题组提出利用X射线短时照射绝缘子表面，为实现表面电荷的快速消散提供了一种新思路[8]。虽然表面改性处理的方法能够加快绝缘材料的表面电荷消散速率，但是该方法的经济可行性和长期有效性方面还缺乏系统性的研究，因此限制了其大规模应用。第三种方法是通过体掺杂的方法对绝缘材料进行纳米改性[9]。例如，文献[10-11]在硅橡胶中添加纳米ZnO或SiC颗粒从而得到具有电场自适应性的纳米复合材料，发现均能提高表面电荷的消散速度，并且添加的浓度越大效果越明显。文献[12]将具有导电性的微米碳纳米管和非导电性的纳米TiO2颗粒混合填充到环氧树脂中，发现能够降低正表面电荷密度和电场的畸变程度，并且真空中的沿面闪络电压最大可提高36.04%。与另外两种方法相比，通过体掺杂的纳米改性方法具有成本较低、操作灵活和易于实现等优势，因此该方法在电力工业中具有良好的应用前景。当电气设备制造厂家在生产环氧树脂盆式绝缘子时，通常在配方里添加大量的微米Al2O3颗粒以提高绝缘子的机械性能和绝缘性能[13]。因此，若在硅橡胶复合绝缘子中填充Al2O3颗粒去试图提高其表面电荷的消散特性具有较好的应用前景。然而，目前关于Al2O3/硅橡胶复合材料表面电荷的积聚和消散特性的研究较少。
因此，本文对比研究了不同浓度纳米和微米Al2O3/硅橡胶复合材料的表面电荷消散特性。然后，根据体积电导率和表面电导率的结果分析了添加不同浓度Al2O3提高硅橡胶表面电荷消散速率的机理。最后，研究了表面电荷对不同Al2O3/硅橡胶复合材料正极性直流沿面闪络电压的影响。本文的研究结果可为改进复合绝缘子的生产配方提供重要的理论指导。
为了使试验结果贴近实际情况，本文参照10 kV复合绝缘子用硅橡胶的原料配方和工艺参数来制备高温硫化硅橡胶[14]。本文所用到的原料主要由甲基乙烯基硅橡胶、氢氧化铝、气相二氧化硅、氧化铁、羟基硅油、硅烷偶联剂（KH560）和硫化剂组成。最终制备得到直径100 mm、厚度为2 mm的圆形硅橡胶片。本文选用Al2O3颗粒的平均粒径分别为50 nm和30 mm，不同Al2O3颗粒的SEM图如图1所示。将纯硅橡胶样品命名为PS，将填充10%、20%、30%浓度的纳米Al2O3/硅橡胶复合材料分别命名为NS-10、NS-20、NS-30。将得到的不同浓度的微米Al2O3/硅橡胶复合材料分别命名为MS-10、MS-20、MS-30。
图1 不同Al2O3颗粒的SEM图
Fig.1 SEM images of different Al2O3 particles
表面电位测试平台示意图如图2所示，表面电位测试平台主要由表面电荷的施加模块和表面电位的测量模块构成。将硅橡胶放在铝板上，铝板与地线相连。在硅橡胶正中心正上方处安装一根针电极，针电极的直径为10 mm、长度为100 mm、针尖曲率半径为0.3 mm、针尖离硅橡胶表面的垂直距离为20 mm。铝板直径为150 mm、厚度为5 mm。针电极与直流电源HV1连接，HV1输出的额定电压为+30 kV，功率为30 W。表面电位的测量模块主要由静电容探头、三维运动控制系统和数据采集装置构成。本文使用的静电容探头基于文献[15]的原始结构，采用最新静电计芯片ADA4530-1，输出范围为-5～+5 V，测量精度为10 mV，空间分辨率约为4 mm2。静电容探头里的探针表面与硅橡胶表面平行，并且二者之间的垂直距离为3 mm。将静电容探头固定在三维运动控制系统的Z轴上，从而带动静电容探头扫描硅橡胶表面的电位分布情况。最后将采集的电位数据通过数据采集装置传输到计算机上进行实际记录和保存。
图2 表面电位测试平台示意图
Fig.2 Schematic of the surface potential testing platform
沿面闪络测试平台如图3所示，将待测硅橡胶样品放置在聚四氟乙烯上，然后全都放置在接地铝板上。将指型电极固定在硅橡胶表面上，指型电极的材质为黄铜，调整绝缘螺钉，使指型电极与硅橡胶表面紧密接触。两个指型电极头部之间的间隙为10 mm。其中一个指型电极经开关S1与直流电源HV2连接，另一个指型电极则经开关S2接地。在相同条件下，每种待测样品进行5次沿面闪络测试，取其平均值作为最终的沿面闪络电压值。
图3 沿面闪络测试平台示意图
Fig.3 Schematic of the surface flashover testing platform
所有实验均在温度为25℃、相对湿度为50%的环境下进行。在实验前，先用无水乙醇清洗硅橡胶使硅橡胶表面的初始电位趋向于零，即可开始进行实验。首先利用图2中的直流电源HV1给针电极施加+5 kV，持续时间为5 min的电压向硅橡胶表面施加表面电荷。随后撤去电压，利用直线滑动模组将硅橡胶和铝板移动到静电容探头底下，静电容探头的探针与硅橡胶之间的垂直距离为3 mm。最后利用三维运动控制系统带动静电容探头测量硅橡胶表面所有测量点的表面电位数据，测量过程总共需要5 min。在衰减时间分别为15、30、45、60 min时重复以上的步骤进行一次表面电位测试。由于测量硅橡胶表面所有测量点的电位需要5 min，因此实际的时间为5、20、35、50、65 min。
在空气中给针电极施加+5 kV直流电压，利用电晕充电的方式给硅橡胶表面注入正极性表面电荷。图4a为PS样品在不同消散时间下的表面电位分布，可以看出表面电位的极性均为正极性，并且PS样品的表面电位幅值由硅橡胶中心位置向四周递减，呈现出“钟型”状分布规律。这是因为针电极处于硅橡胶中心位置上方，而针电极尖端的下方电场线最密集，大部分正电荷在电场力的作用下积聚在硅橡胶的中心位置[16]。从图4a～图4g可以看出，PS样品表面电位的幅值和分布范围较大，而不同纳米和微米Al2O3/硅橡胶复合材料的最大表面电位幅值均小于PS样品，并且分布范围有所缩小。这说明添加纳米和微米Al2O3均能改善硅橡胶表面电荷积聚的严重程度。当撤去外施电压时，硅橡胶上的表面电荷随着时间的推移逐渐消散，硅橡胶表面电位的幅值随消散时间的增大而减小。据报道，绝缘材料表面电荷的消散途径主要有三种，包括沿绝缘材料表面消散、沿绝缘材料本体消散和与空气中的异号电荷复合而消散[17]。通常情况下，这三种消散途径总是同时存在的，绝缘材料表面电荷的分布特点主要由起主导作用的消散途径所决定的。若是与空气中的异号电荷复合而消散的途径起主导作用时，绝缘材料中心位置的电荷消散速率最快，会导致电位分布由“钟型”状分布转变成“弹坑”状分布[18]。从图4a中并未发现纯硅橡胶的表面电位分布特点随消散时间延长而转变为“弹坑”状分布，因此与空气中的异号电荷复合并不是表面电荷消散的主要途径。从图4a中可以看出，表面电位分布特点并未沿面扩展，而是在原有分布特点的基础上表面电位的幅值逐渐减小。综上所述，PS样品的表面电荷主要是沿硅橡胶本体内部进行消散。从图4b～图4g中不同Al2O3/硅橡胶复合材料的表面电位分布的特点也可以发现，所有Al2O3/硅橡胶复合材料的表面电荷也是沿硅橡胶本体内部的途径逐渐消散的。
图4 不同Al2O3/硅橡胶复合材料在不同消散时间下的表面电位分布图
Fig.4 Surface potential distribution of different Al2O3/silicone rubber composites at different dissipation times
为了定量比较不同浓度Al2O3/硅橡胶复合材料加快表面电荷消散的能力，计算得到不同浓度Al2O3/硅橡胶复合材料在不同消散时间下的面平均表面电荷密度如图5所示。从图5中可以发现，在65 min时刻，PS样品的面平均表面电荷密度下降了56.81%。而不同浓度纳米和微米Al2O3/硅橡胶复合材料的面平均表面电荷密度的下降幅度分别在63.55%～68.56%和68.75%～70.06%之内。从图5中也可以发现，所有样品在5～20 min内的面平均表面电荷密度的下降幅度较大，而在20～65 min内的下降幅度逐渐减小。据研究报道，表面电荷的消散与绝缘材料的陷阱特性密切相关。“陷阱”是一种能量水平处于禁带的局域态，根据陷阱能级的不同可将“陷阱”分为深陷阱和浅陷阱[19]。其中深陷阱的能级一般要大于浅陷阱的。因此在深陷阱中的电荷不容易脱陷，相比之下在浅陷阱中的电荷比较容易脱陷。在衰减初期，被浅陷阱俘获的电荷大量脱陷，使得电荷密度大幅度下降。随着衰减时间增加，浅陷阱中的电荷几乎都完全消散了，而被深陷阱俘获的电荷难以在低电场的作用下脱陷，因此电荷密度的下降幅度逐渐变小[20]。
图5 不同Al2O3/硅橡胶复合材料的面平均表面电荷密度
Fig.5 Average surface charge density of different Al2O3/silicone rubber composites
据报道，聚合物内部存在的物理缺陷会引入新的浅陷阱，使得浅陷阱的数量变多[21]。浅陷阱的数量增多会有利于电流的传导，使得绝缘材料的电导率增大，从而加快表面电荷的消散速率。通常，往聚合物内掺杂一些纳米和微米颗粒可能会导致引入一些缺陷。不同Al2O3/硅橡胶复合材料断面的SEM图如图6所示。不同Al2O3/硅橡胶复合材料的表面电导率和体积电导率如图7所示。结合图6b和图7所示，由于微米Al2O3颗粒的粒径较大，使得其与硅橡胶的界面结合较差，可能会引入一些杂质、气隙等缺陷，使得浅陷阱的数量增多，导致体积电导率和表面电导率增大。如图6a所示，由于纳米Al2O3表面存在大量的羟基和不饱和键，使得纳米Al2O3的表面能较高，导致其在与有机绝缘材料混合后容易发生团聚[22]。
图6 不同Al2O3/硅橡胶复合材料断面的SEM图
Fig.6 SEM images of cross-sections of different Al2O3/silicone rubber composites
由于纳米Al2O3发生团聚从而在硅橡胶内部引入了物理缺陷，使得浅陷阱的数量增多，导致体积电导率和表面电导率增大。从图7中也可以发现，不同浓度纳米Al2O3/硅橡胶复合材料的体积电导率与表面电导率均要大于微米Al2O3/硅橡胶复合材料的。一方面，纳米Al2O3表面极性较大，松弛极化时间较短，电子对容易分离产生电子云从而有利于载流子的跃迁[23]；另一方面，由于纳米Al2O3的粒径比微米Al2O3的小，在相同添加浓度下纳米Al2O3颗粒数目明显多于微米Al2O3，使得纳米Al2O3/硅橡胶复合材料中浅陷阱的数量要比微米Al2O3/硅橡胶复合材料中的多。
图7 不同Al2O3/硅橡胶复合材料的表面电导率和体积电导率
Fig.7 Surface conductivity and volume conductivity of different Al2O3/silicone rubber composites
当给针电极施加正极性直流高压时，空气中的自由电子和负离子会朝针电极的针尖处移动，其中大量的自由电子会与空气中的中性分子发生碰撞电离，从而产生新的电子和正离子。大量的正离子会在电场力的作用下往硅橡胶表面移动并被硅橡胶表面陷阱俘获而成为表面电荷[24]。当撤去外施电压时，积聚在硅橡胶表面层的电荷会沿硅橡胶体内部以从入陷-脱陷的方式朝地电极处迁移而消散。不同材料的表面电荷消散过程示意图如图8所示。电荷在硅橡胶体内部迁移的路径主要有两种：第一种如图8a中黑色箭头标识所示，电荷首先被浅陷阱捕获后脱陷，然后再被浅陷阱捕获，再脱陷，如此反复使得电荷朝地电极处迁移。第二种如蓝色箭头标识所示，电荷可能被表面层中的深陷阱所捕获，不容易脱陷。或者是电荷被浅陷阱捕获后脱陷，然后在迁移的过程中被体内部的深陷阱所捕获，不容易脱陷。
图8 不同材料的表面电荷消散过程示意图
Fig.8 Diagram of surface charge dissipation process of different materials
不同Al2O3/硅橡胶复合材料的陷阱特性如图9所示。从图9中的结果可知，所有不同硅橡胶中浅陷阱的数量都要比深陷阱的数量多。然而，与Al2O3/硅橡胶复合材料相比，纯硅橡胶中浅陷阱的数量相对较少，因此电荷往第二种迁移路径进行迁移的概率比较大，使得电荷不容易脱陷，导致纯硅橡胶表面电荷的消散速度较慢。由于Al2O3/硅橡胶复合材料中浅陷阱的密度均随着Al2O3浓度的增加而增加，并且与纯硅橡胶相比，浅陷阱和深陷阱的陷阱能级都有所降低。从图8b中的示意图可以看出，当在纯硅橡胶中添加Al2O3颗粒时，会在内部引入一些新的浅陷阱。随着添加的Al2O3浓度增大，浅陷阱的数量随之增多，使得浅陷阱之间的间距减小，部分浅陷阱之间形成浅陷阱带，因此电荷往第一种迁移路径进行迁移的概率比较大。电荷在浅陷阱带中传输，迁移率提高，从而加快了表面电荷的消散速率。
图9 不同Al2O3/硅橡胶复合材料的陷阱特性
Fig.9 Trap characteristics of different Al2O3/silicone rubber composites
图10是表面电荷对不同Al2O3/硅橡胶复合材料沿面闪络电压的影响。从图9中可以发现，在没有给硅橡胶施加表面电荷时，PS样品的沿面闪络电压最大，而NS-30样品的沿面闪络电压最小，二者之间相差了4.45 kV。一方面，因为在硅橡胶中填充Al2O3颗粒可能会引入一些缺陷，从而产生了电荷集中中心，导致沿面闪络电压下降[25]；另一方面，由于纯硅橡胶中浅陷阱的数量相对较少，因此电子在迁移的过程中可能会被硅橡胶表面层中的深陷阱所捕获。电子在深陷阱中不容易脱陷，从而抑制了电子的迁移，使得纯硅橡胶的沿面闪络电压较高。而在纳米和微米Al2O3/硅橡胶复合材料中，如图8b所示，浅陷阱的数量随着添加的Al2O3浓度的增大而增多，因此电子在迁移的过程中大概率会被浅陷阱所捕获。浅陷阱中的电子在电场的作用下容易脱陷，有利于电子的迁移，导致沿面闪络电压下降。
图10 表面电荷对不同Al2O3/硅橡胶复合材料沿面闪络电压的影响
Fig.10 Effect of surface charge on surface flashover voltage of different Al2O3/silicone rubber composites
图10所示，当在硅橡胶表面施加正极性的表面电荷时，在表面电荷衰减的初始时刻（0 min），所有样品的沿面闪络电压都要低于无施加表面电荷时的。这是因为当施加表面电荷的极性与电源极性相同时，表面电荷会为沿面闪络的发生提供种子电荷，导致沿面闪络电压下降[26]。其中纯硅橡胶沿面闪络电压的下降幅度为4.95 kV，而不同浓度纳米和微米Al2O3/硅橡胶复合材料的下降幅度分别在2.51～2.65 kV和2.67～3.21 kV。可以看出，若硅橡胶表面存在表面电荷的情况下，纯硅橡胶的沿面闪络电压的下降幅度最大，而添加不同浓度的纳米和微米Al2O3均可以降低沿面闪络电压的下降幅度。在衰减时间为60 min时，纯硅橡胶的沿面闪络电压可恢复至未施加表面电荷时的86.53%，而不同浓度纳米和微米Al2O3/硅橡胶复合材料的沿面闪络电压分别可恢复至未施加表面电荷时的93.65%～96.01%和92.03%～94.18%。虽然不同浓度纳米Al2O3/硅橡胶复合材料沿面闪络电压的恢复程度要比不同浓度微米Al2O3/硅橡胶复合材料稍微好一点。但是在不同消散时间下，不同浓度微米Al2O3/硅橡胶复合材料的沿面闪络电压均要大于不同浓度纳米Al2O3/硅橡胶复合材料的。并且微米Al2O3/硅橡胶复合材料在某些消散时刻下的沿面闪络电压是要大于纯硅橡胶的。例如，在消散时间为30 min时，10%微米Al2O3/硅橡胶复合材料的沿面闪络电压比纯硅橡胶的高0.20 kV。因此，后续可通过调控硅橡胶中的浅陷阱和深陷阱的分布特性，以达到同时提高硅橡胶的沿面闪络电压和表面电荷消散速率的目的。
本文利用电晕充电法给硅橡胶表面施加正极性表面电荷，研究了不同浓度纳米和微米Al2O3/硅橡胶复合材料的表面电荷消散特性和沿面闪络特性。主要结论如下：
1）所有Al2O3/硅橡胶复合材料表面电位的极性与电晕电源极性相同，均为正极性。表面电位幅值由硅橡胶中心位置向四周递减，呈现出“钟型”状分布规律。随着衰减时间增大，表面电位的形貌为在原有分布特点的基础上表面电位的幅值逐渐减小，因此表面电荷主要是沿硅橡胶本体内部的途径进行消散。
2）添加Al2O3颗粒能够提高表面电荷的消散速率，其中不同浓度纳米Al2O3/硅橡胶复合材料和微米Al2O3/硅橡胶复合材料的面平均表面电荷密度的下降幅度分别在63.55%～68.56%和68.75%～70.06%之内。
3）虽然添加Al2O3颗粒会导致沿面闪络电压下降，但是在表面电荷消散过程中，Al2O3/硅橡胶复合材料的沿面闪络电压的恢复速率较快，并且其沿面闪络电压也有大于纯硅橡胶的。如在消散时间为30 min时，质量分数为10%微米Al2O3/硅橡胶复合材料的沿面闪络电压要比纯硅橡胶的高0.20 kV。
4）若考虑仅提高硅橡胶表面电荷消散速率，建议选用30%纳米Al2O3/硅橡胶复合材料；若考虑同时提高硅橡胶表面电荷的消散速率和沿面闪络电压，建议选用10%微米Al2O3/硅橡胶复合材料。
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Abstract The phenomenon of surface flashover induced by the accumulation of surface charge has emerged as a significant impediment to the secure and stable operation of electrical grids. Methods for regulating the surface charge characteristics of insulating materials predominantly encompass three approaches: optimizing the geometry of insulating materials, surface treatment, and nanomodification. In a comprehensive assessment of cost-effectiveness, reliability, and stability, nanomodification stands out as a favorable choice due to its cost-efficiency, operational flexibility, and ease of implementation. Accordingly, this paper introduces varying concentrations of nano- and micro-scale Al2O3 into pure silicone rubber through nanomodification techniques to enhance the dissipation rate of surface charge in silicone rubber.
Firstly, a surface potential measurement system and a surface flashover measurement system were set up. Subsequently, the surface charge dissipation characteristics of silicon rubber composites with varying concentrations of nano- and micro-scale Al2O3 were studied. The positive DC surface flashover voltage was measured with uncharged and charged silicon rubber composites. The surface flashover voltage of silicon rubber composites during the natural dissipation process was recorded. The results of surface conductivity, volume conductivity, trap density, and scanning electron microscopy (SEM) were analyzed.
All of nano- and micro-scale Al2O3/silicone rubber composites, ranked in descending order, exhibit the average surface charge density as follows: PS＞MS-10＞MS-20＞MS-30＞NS-10＞NS-20＞NS-30. At 65 min, the average surface charge density of the pure silicone rubber sample decreased by 56.81%. The average surface charge density of nano- and micro-scale Al2O3/silicone rubber composites decreased within 63.55%～68.56% and 68.75%～70.06%, respectively. Combined with the results of conductivity and the density of deep and shallow traps, the incorporation of both nano- and micro-scale Al2O3 particles introduces shallow traps within the silicone rubber. The aggregation of nano-scale Al2O3 is primarily accountable for this phenomenon, and the larger size of micro-scale Al2O3 particles weakens the interface interaction with silicone rubber, potentially introducing impurities and voids. These shallow traps result in an augmentation of both volume and surface conductivity, consequently facilitating the dissipation of surface charge.
The following conclusions can be drawn. (1) The surface potential of all Al2O3/silicone rubber composites exhibits a bell-shaped distribution pattern, with surface charge primarily dissipating through pathways within the silicone rubber. (2) While the introduction of Al2O3 leads to a reduction in the surface flashover voltage, the Al2O3/silicone rubber composites exhibit a faster recovery rate of surface flashover voltage during the surface charge dissipation. (3) After a dissipation time of 60 minutes, the surface flashover voltage of pure silicon rubber, nano-scale Al2O3/silicon rubber composite, and micro-scale Al2O3/silicon rubber composites can be restored to 86.53%, 96.01%, and 94.18%, respectively. (4) If only improving silicone rubber's surface charge dissipation rate, a 30% nano-scale Al2O3/silicone rubber composite is recommended. If considering both the dissipation rate of silicone rubber surface charge and the surface flashover voltage simultaneously, a 10% micro-scale Al2O3/ silicone rubber composite is recommended.
keywords：Silicone rubber, Al2O3, surface charge, surface flashover, shallow trap
DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.242163
中图分类号：TM215.2
国网湖南省电力有限公司科技资助项目（5216AF240009）。
收稿日期 2024-11-30
改稿日期 2024-12-09
付志瑶 女，1995年生，博士，研究方向为输配电线路防灾减灾技术和非线性介质材料。E-mail: jxfzy0602@163.com
胡德雄 男，1995年生，博士研究生，研究方向为室外绝缘材料的表面电荷积聚和消散特性研究。E-mail: hudexiongthu@163.com（通信作者）
（编辑 郭丽军）