超高直流电场作用下金属化膜电容器的老化特性

摘要

为揭示超高直流电场作用下金属化膜电容器的老化特性,对电容器设备及其介质材料进行了研究。基于电容器的实际运行工况,对特殊设计的电容器元件在60℃下分别开展了直流场强为0En、1.4En、1.5En与1.6En的老化试验。对老化中的电容器元件电容量和老化失效后的基膜(双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜)进行测试。结果表明:电容器失效机理与老化电场有关,存在阈值电场。当老化电场低于阈值电场时,电容器发生长期失效,受到薄膜性能劣化的影响电容量降低,薄膜的电气强度随分子链段运动活化能的降低而降低;当老化电场高于阈值电场时,电容器发生短期故障,极高的电应力使薄膜介质原有的电弱点迅速击穿,自愈面积快速增大,设备寿命大幅缩短。