西安交大：高压电缆局放声学传感领域取得重要进展

        电力的安全高效输送离不开高压电缆系统的可靠运行。电缆局部放电往往引起绝缘性能劣化，因此局部放电的准确检测对保障电缆等电力设备的安全与稳定运行具有重要意义。

        针对局部放电测量的传统电磁信号检测方法易受干扰、难以实现准确检测的问题，团队前期研制了柔性声学传感器，该器件具备本征抗电磁干扰能力和良好曲面贴合性，成为电缆局部放电精准感知的重要手段。然而，柔性压电薄膜声学传感材料在提升压电系数与降低介电常数之间存在矛盾，导致压电电压系数被限制在20~40 mV·m·N⁻¹范围内，传感精度受限。

        针对这一瓶颈，西安交通大学电气学院钟力生、高景晖教授团队提出了一种柔性压电薄膜的缓冲层调控性能提升策略，通过在Pb(Zr₀.₅₂Ti₀.₄₈)O₃（PZT）薄膜下方引入TiO₂缓冲层：一方面，利用缓冲层的低介电常数降低复合薄膜的等效介电常数；另一方面，通过缓冲层促进PZT晶粒细化、提升择优取向和诱导自极化效应，大幅提升了PZT薄膜的压电系数，实现了柔性压电材料传感性能显著提升。通过该方案获得了压电电压系数高达124 mV·m·N⁻¹的柔性压电薄膜，研制的柔性超声传感器件为电缆局部放电声学检测提供了新型传感解决方案。

——来自西安交通大学电气工程学院