超导电缆相比于传统电缆具有导体无电阻损耗、传输容量大、可靠性高等优势，但作为其主绝缘的聚丙烯层压纸因具有较高的损耗因数导致超导电缆运行中的介质损耗大，增大冷却系统的负荷。采用具有低损耗因数的聚四氟乙烯滤纸取代聚丙烯层压纸中的牛皮纸层，通过热压法与聚丙烯膜形成具有两侧多孔可浸润液氮的三明治结构复合绝缘，测试结果表明超导电缆中以聚四氟乙烯/聚丙烯复合材料取代聚丙烯层压纸作为主绝缘，将使介质损耗降低一半以上。同时，由于聚四氟乙烯/聚丙烯复合材料与高温超导电缆中作为冷却剂的液氮间更小的介电常数差异以及液氮击穿的体积效应，采用具有更小孔径的聚四氟乙烯滤纸制成的低介损复合绝缘具有更强的抗局部放电的能力和更高的交流绝缘击穿强度，可极大提升高温超导电缆的绝缘可靠性。

电力设备的局部放电监测是发现设备的绝缘缺陷、维护电网安全运行的重要手段。文章基于分布反馈(DFB)激光器线宽窄、噪声低、相干长度长等优点, 设计了一种用于局部放电监测的振动传感系统。系统采用粘接在悬臂梁上的DFB激光器作为传感头, 利用光纤迈克尔逊干涉仪将DFB激光器波长变化转换为干涉仪的输出光强变化, 采用相位生成载波(PGC)算法进行局部放电信号解调。设计并仿真分析了悬臂梁的振动响应特性, 得到其一阶谐振频率为876Hz。研究了迈克尔逊干涉仪臂长差与系统灵敏度的关系。实验选取脉冲点火器作为局部放电源进行放电检测, 验证了系统用于局部放电检测的可行性。结果表明, 该系统能够检测到800~900Hz放电信号, 灵敏度可达-74.67dB re rad/Pa。

针对现有电气设备高频局部放电检测方法中存在的检测准确性较差等问题, 提出一种基于调制激光相位的电气设备高频局部放电检测技术。通过高斯误差函数确定频域窗宽, 完成电气设备高频局部放电信号的采集; 依据电气设备局域放电窄带干扰信号正弦或余弦信号特点, 采用傅里叶级数方法抑制窄带干扰, 并提取放电类干扰信号特征, 在此基础上, 通过同步标定高频信号, 并对激光相位脉冲进行分离, 完成电气设备高频局部放电检测。试验结果表明, 设计的采用调制激光相位检测电气设备高频局部放电技术, 有效提高了电气设备高频局部放电检测准确度, 且检测花费时间始终低于4 min。

本文在 HFSS软件中建立了对数周期天线的仿真模型，设计了适用于局部放电信号特高频检测的对数周期天线。为得到对数周期天线的最优参数，对天线的材料、馈电点位置和介质基板厚度等相关参数进行了研究，以此得到最优的驻波比。最优参数下的对数周期天线采用 PCB板制作，通过对比 Peano分形天线的绝缘缺陷放电起始电压和局部放电信号，结果表明:对数周期天线具有较小的起始放电电压，检测电信号的灵敏度高于 Peano分形天线; 在一个放电周期内，对数周期天线所检测的局部放电次数略多于 Peano分形天线，说明对数周期天线局部放电检测性能略优于 Peano分形天线。

光纤超声换能器是近年来迅速发展的一种新型超声检测技术，它具有光纤传感器小尺寸和易复用组网的特点。相比于传统超声换能器技术，光纤超声换能器表现出更高的灵敏度、更大的带宽和更好的抗电磁干扰性能，在高分辨率成像、工业无损检测和局部放电等领域具有巨大的应用潜力。光纤超声换能器主要涉及光纤超声发射和光纤超声探测技术，本文综述了这几类技术的机理和发展现状，并总结了光纤超声检测技术的应用场景和面临的技术挑战。

基于微机电系统（Micro-electromechanical Systems，MEMS）的非本征光纤珐珀超声传感器具有抗电磁干扰、信号传输距离远、体积小、质量轻等特点，对电力设备中局部放电所释放的超声信号有着良好的检测与定位能力。该型传感器的敏感结构通常为圆形完整膜片，其加工方法相对简单，但是膜片的内外温度差异或压力不平衡会导致传感器性能指标的偏移，减小或消除这种影响是促进光纤珐珀超声传感器工业化应用的基本前提。提出了一种基于多孔式敏感膜片的光纤珐珀超声传感器，敏感膜片采用MEMS工艺制造，其厚度仅有5 μm，加工方法简单，成本低廉；进一步地，结合3D打印技术与防水透声膜完成了敏感膜片的保护性封装。实验结果表明：该传感器在液体中具有良好的超声响应，静压灵敏度可达到1.25 V/Pa，距离衰减、方向响应与静态压力等性能与空气中保持相同规律，且通气孔避免敏感膜片内外出现气压不平衡的情况。因此，该传感器在液体中局部放电检测领域展现出较好的应用潜力。

为了提高局部放电光纤检测的灵敏性，提出了一种用于局部放电检测的梁支撑膜结构光纤法布里-珀罗(F-P)传感器的设计方案，在不同的几何参数下对传感器的响应频率、灵敏度、线性范围及平坦度进行了仿真分析。仿真结果表明：与圆膜结构的光纤F-P传感器相比，梁支撑膜结构光纤F-P传感器不仅显示出较高的灵敏度(在某些情况下灵敏度提高了将近3倍)和更宽的频率工作范围，而且改善了传感器的线性范围和平坦度。

针对处于临近空间的飞行器高压供电系统发生的局部放电故障,采用一种基于荧光光纤的全光纤传感系统进行地面模拟环境下的测试,得到等效气压状态下临近空间的局部放电响应参数。该系统等效地面高度可达20 km以上,可实现真空实验舱内直径为86 cm的空间范围内的局部放电故障检测。实验结果表明,基于荧光光纤的全光纤传感系统对不同压强条件下的局部放电故障具有良好的光电响应特性。