电容器用金属化高温电介质薄膜的自愈性能研究
文档名：电容器用金属化高温电介质薄膜的自愈性能研究
摘要：现代电力电子系统的高温应用迫切需要耐高温的金属化膜电容器(MFC).虽然已有大量研究表明高温电介质膜具有令人满意的储能性能,但其自愈性能尚不清楚,而该性能是决定高温电介质膜能否应用到MFC中的关键.本文主要研究了聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)和聚酰亚胺(PI)三种金属化高温电介质膜在直流高电压下的自愈性能,具体分析了层间压强、卷绕张力和温度等外部因素对自愈性能的影响.结果表明,PI由于碳含量高,在实验中很容易击穿短路导致自愈失败,不适合应用到MFC中.PEEK的自愈性能受层间压强和卷绕张力的影响较大,应用到MFC后需重点考虑卷绕张力和卷绕层数.PEN具有较低的碳含量和优异的脂肪族-芳香族交替结构,且在各项研究中均表现出较为优异的自愈性能.从自愈角度来看,PEN适合成为高温强电场MFC用的绝缘电介质材料.
Abstract：Hightemperatureresistantmetallizedfilmcapacitors(MFC)areurgentlyneededforhightemperatureapplicationsinmodernpowerelectronicsystems.Whilealargenumberofstudieshaveshownthathightemperaturedielectricfilmshavesatisfactoryenergystorageproperties,theself-healingpropertiesarenotyetknownandthispropertyisthekeytodeterminewhetherhightemperaturedielectricfilmscanbeusedinMFC.Inthispaper,theself-healingpropertiesofthreemetallizedhightemperaturedielectricfilms,namely,Polyethylenenaphthalate(PEN),Polyetheretherketone(PEEK)andPolyimide(PI),atDChighvoltagewereinvestigated.Theeffectsofexternalfactorssuchasinterlayerpressure,windingtensionandtemperatureontheself-healingpropertieswerespecificallyanalysed.TheresultsshowedthatPIisnotsuitableforapplicationinMFCbecauseofitshighcarboncontent,whichcausesthatiseasytobreakdownandshort-circuitintheexperimentandleadtoself-healingfailure.Theself-healingperformanceofPEEKisgreatlyaffectedbytheinterlayerpressureandwindingtension.Thewind-ingtensionandthenumberofwindinglayersshouldbeconsideredaftertheapplicationofPEEKinMFC.PENhaslowcarboncontentandexcellentaliphatic-aromaticalternatingstructure,andhasshownexcellentself-healingprop-ertiesinvariousstudies.Fromtheperspectiveofself-healing,PENissuitableasaninsulatingdielectricmaterialforhightemperatureandstrongelectricfieldMFC.
作者：朱家峰 佟辉 曹诗沫 刘俊标 彭文飞 Author：ZHUJiafeng TONGHui CAOShimo LIUJunbiao PENGWenfei
作者单位：中国科学院电工研究所,北京100190;宁波大学机械工程与力学学院,浙江宁波315211中国科学院电工研究所,北京100190中国科学院电工研究所,北京100190;中国科学院大学,北京100049宁波大学机械工程与力学学院,浙江宁波315211
刊名：电工电能新技术
Journal：AdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergy
年，卷(期)：2024, 43(1)
分类号：TM855
关键词：自愈金属化高温电介质膜层间压强卷绕张力温度
Keywords：self-healingmetallizedhigh-temperaturefilmsinterlayerpressurewindingtensiontemperature
机标分类号：
在线出版日期：2024年3月6日
基金项目：国家自然科学基金，中国科学院电工研究所基金项目电容器用金属化高温电介质薄膜的自愈性能研究[
期刊论文]电工电能新技术--2024, 43(1)朱家峰佟辉曹诗沫刘俊标彭文飞现代电力电子系统的高温应用迫切需要耐高温的金属化膜电容器(MFC).虽然已有大量研究表明高温电介质膜具有令人满意的储能性能,但其自愈性能尚不清楚,而该性能是决定高温电介质膜能否应用到MFC中的关键.本文主要研究了聚...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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