第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
2025
省赛
课外学术科技作品竞赛（主体赛）
特等奖
未转化
否
高压电缆在输电系统中起着至关重要的作用，其故障严重影响电网安全稳定运行。据统计，超80%的高压电缆本体故障由缓冲层缺陷导致，目前尚缺乏诊断缓冲层缺陷程度的有效方法。 针对该问题，本团队提出了一种评估电网“血管”——高压电缆健康度的缓冲层气体检测技术。首先分析了缓冲层各缺陷阶段的气体产生及扩散机理，用斯皮尔曼系数法遴选出用来判断缓冲层缺陷程度的特征气体，创新性地提出了判断缓冲层缺陷程度的多状态量分析法，构建了缺陷程度与缓冲层气体含量的关联模型。基于上述理论研究，本团队设计了一种用于提取缓冲层气体的固定式取气装置。结合所提出的关联模型，实现了电缆缓冲层缺陷程度的评估和预警。 基于该技术，团队成员共发表论文8篇，其中SCI检索4篇（以团队成员为第一作者发表一区、二区、三区各一篇），申请专利6项，已授权3项且均为第一发明人。该项目得到高压电缆国内龙头企业总工程师刘晓东和全国青年岗位能手、内蒙古劳动模范曹春博的支持与推荐。取气装置的密封性能通过第三方检测，并在广州、佛山等地供电局完成300余次现场取气测试。通过提取实际运行电缆的气体样本对本团队提出的气体检测技术成效进行了验证，准确率高达94%。
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