浸渍条件对聚丙烯薄膜绝缘性能的影响OA

浸渍条件是决定并联电容器绝缘性能与服役可靠性的关键因素,但压紧系数与浸渍剂的耦合作用对薄膜浸渍效果及其绝缘性能的影响尚不明确。为此,提出采用仿真与实验相结合的研究方法,首先通过有限元仿真计算不同压紧系数-浸渍剂耦合工况下电容器芯子的电场分布特征,明确最佳压紧系数为0.81;在此基础上,基于仿真确定的最佳压紧系数开展实验研究,系统探究不同浸渍剂对双向拉伸聚丙烯(biaxially oriented polypropylene,BOPP)薄膜结晶特性的影响,并结合介电常数、击穿电场强度(以下简称“场强”)等关键绝缘性能指标,揭示浸渍效果对薄膜绝缘性能的影响规律和内在机理。研究结果表明:经浸渍处理后,相较于苯基二甲苯基乙烷绝缘油(phenyl-xylyl ethane,PXE)浸渍薄膜,苄基甲苯绝缘油(monobenzyl toluene/dibenzyl toluene,M/DBT)浸渍薄膜的结晶度提高了1.15%,密度增大了5.3%;同时,浸渍后薄膜的介电常数和直流击穿场强也明显提高,与PXE浸渍相比,M/DBT浸渍后薄膜的介电常数增大至2.36,直流击穿场强从508.29 kV/mm提高至536.52 kV/mm。这归因于M/DBT浸渍剂粘度低,流动性好,在浸渍过程中能够充分浸润芯子内部的薄膜材料,从而促进局部分子链段的运动和重排,增大了薄膜结晶度和密度,最终提高了介电常数和直流击穿场强。研究结果可为并联电容器浸渍工艺的优化提供理论依据。