随着我国智能电网和微电网的高速发展，高能量密度电容器（HEDC）成为电力系统中最重要的存储元件之一，其中聚丙烯（PP）薄膜的介电可靠性是影响其运行可靠性的关键因素。在PP的寿命期间，通常已知充电/放电循环可以增加老化发生，甚至破坏。本实验采用极化和去极化电流法进行充放电实验，采用不同的电极结构和电极间距构建击穿实验。在充电/放电实验之后，测量击穿电压和击穿电流。通过应用单眼视频变焦显微镜捕获击穿区域的图像，然后使用图像 - 图案识别技术定量表征以获得PP膜的击穿特性。
实验结果表明，充放电循环和电场模式对PP薄膜的击穿特性有显着影响。（1）随着PP薄膜厚度的增加，击穿电压也增加，但击穿面积减小。（2）随着极化时间的增加，介电常数和体积电阻率降低，但介电损耗和极化电流都增加。 此外，PP薄膜的击穿电压，击穿电流和击穿面积均减小。（3）随着电极间距的增加，击穿电压和击穿面积都增加。（4）随着电场均匀性的提高，击穿电压，击穿能量和击穿面积均呈增加趋势。所得结果揭示了充电/放电循环及其对PP薄膜击穿特性的影响，有助于提高HEDC工作寿命期间PP薄膜的介电可靠性。 |