随着“西电东送”等国家战略的深入推进，高压、大容量的直流输电技术已成为能源调配的骨干力量。GIL作为承载这一功能的关键设备，因其输送容量大、占地空间小、可靠性高而备受青睐。然而，在直流电压下，GIL中固-气绝缘界面处的电荷易于积聚，导致电场分布严重畸变，成为绝缘失效的薄弱点，这一“界面电荷积聚”难题严重制约了直流GIL技术向更高电压等级的发展。10月29日，我院邀请了合肥工业大学薛建议副教授作研究报告《直流GIL绝缘界面介电梯度设计》。该报告深入阐述了其团队在直流气体绝缘金属封闭输电线路绝缘界面关键问题上的创新理论，为下一代超高压直流输电系统的安全性与紧凑化设计提供了重要的理论依据和技术路径。
薛建议副教授团队提出的核心创新在于“介电梯度设计”理念。该理念摒弃了传统被动应对界面问题的思路，转而主动对绝缘材料的空间结构或成分进行精细化调控。报告重点介绍了两大技术路径：
功能梯度材料设计：团队通过创新工艺，制备出一种电导率沿特定方向呈非线性变化的环氧复合材料。通过在绝缘子关键区域构建平滑过渡的电导率梯度，能够有效引导和疏散界面电荷，从而抑制其积聚，实现电场分布的主动均化。
微观结构梯度设计：另一项突破在于在绝缘界面引入微纳尺度的沟槽或凸起结构。这种物理结构的梯度设计，并非为了增大爬电距离，而是通过改变局部电场形态，影响电荷的输运路径，使其难以在危险区域集中，从物理上“疏导”了电荷。
研究团队通过多物理场耦合仿真与一系列严苛的实验验证了该设计的优越性。结果显示，采用介电梯度设计的GIL绝缘子模型，其界面电荷密度比传统均匀材料设计降低了数个数量级，显著提高了绝缘系统的长期运行可靠性。
报告最后，薛建议副教授展望了该技术的应用前景。他表示，此项研究为实现更紧凑、电压等级更高的直流GIL设备奠定了理论基础。下一步，团队将致力于推动该设计方法从实验室走向工程化，解决规模化制备的工艺难题。
