高场强下金属化膜电容器绝缘电阻特

高场强下金属化膜电容器绝缘电阻特 强激第２４卷第４期 Ｐ（）ＷＥＲ２０１２年４月ＨＩＧＨ 文章编号：１００１—４３２２（２０１２）０４—０７９７—０４光与粒子束Ｖ０１．２４，Ｎｏ．４Ａｐｒ．，２０１２ＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＩ，ＥＢＥＡＭＳ 高场强下金属化膜电容器绝缘电阻特性。 陈耀红，章妙，李化，林福昌，李智威，吕霏，刘德 （华中科技大学强电磁丁程与新技术国家重点实验室．武汉４３００７４） 摘要：分析了高电场强度下金属化膜电容器绝缘电阻的特点・得出高电场强度下金属化膜电容器绝缘 电阻是电容器介质膜泄漏和自愈过程的综合反映。针对高场强下的应用条件提出一种金属化膜电容器绝缘电 阻的测试方法。并对高场强下电容器的绝缘电阻进行测试。测试结果明：在３００～４００ｖ／ｕｍＴ作场强范嗣 内金属化膜电容器绝缘电阻随Ｔ作场强增大会急剧减小．由于自愈的作用。绝缘电阻下降幅度随场强增加会逐 渐变缓；在２０～５０℃工作温度范围内，金属化膜电容器绝缘电阻随温度升高会急剧减小。同样由于自愈的作 用，绝缘电阻下降幅度随温度增高会逐渐变缓。分析得出．高温高场强下金属化膜电容器介质膜泄漏将会导致 电容器电压出现明显下降。影响电容器和脉冲功率系统的储能效率。 关键词：金属化膜电容器；绝缘电阻； 中图分类号：ＴＭ５３３自愈ｌ保压性能Ａｄｏｉ：ｌＯ．３７８８／ＨＰＬＰＢ２０１２２４０４．０７９７文献标志码： 在电磁轨道炮、电热化学炮等ｍｓ级及亚ｍｓ级放电领域。电容器往往作为主要储能部件，其体积占到整个能源系统一半以上。有效降低电容器的能量密度可以提高整个系统的紧凑程度和机动性。常用脉冲电容器常采用金属化聚丙烯（ＰＰ）膜做绝缘介质，当电弱点处发生局部击穿时，储存在电容器中的能量迅速经此点释放，产生的热能将电弱点周围的电极蒸发，使电容器恢复绝缘。这个过程即是金属化膜电容器的“自愈”。自愈成功后的电容器能继续稳定可靠地丁作ｎ’２］，故电容器可Ｔ作在临界击穿场强下，具有很高的储能密度［３‘７］。美国ＧＡ公司２００４年生产的３０９５７型电容器，样机储能为１００ｋＪ，储能密度为２．２ＭＪ／ｍ３，在３ｋＶ下的Ｔ作寿命大于ｌ０００次，是目前已知ＰＰ膜电容器的最高水平¨］。增加金属化膜电容器储能密度的一个主要途径是提高电容器的丁作场强【９］。但是对于应用在高场强下的金属化膜电容器。还需要关注其保压性能，即电容器断开充电电源后维持自身电压的能力。当电容器工作场强较高时。保压性能会发生较大幅度的下降，这对电容器充电系统的设计及电容器自身Ｔ作效率都会产生负面影响。对于应用于较高场强下的金属化膜电容器。引起电容器电压损失的一个因素是泄漏电流。本文以应用于高场强下的金属化膜电容器为研究对象，分析了高场强下电容器泄漏电流的特点，进一步针对这种特点设计绝缘电阻的测试方法，并对测试结果进行分析。 ｌ高场强下绝缘电阻的特点 在理论上，常将金属化电容器简化为如图１所示电路。电Ｃ 路中除有电容以外，还包括等效串联电感（Ｌ。。）、等效串联电阻 （Ｒ。，）和绝缘电阻（Ｒ，），Ｒ。表征介质的泄漏电流。绝缘电阻值通 常由充电结束后１ｍｉｎ时泄漏电流值来确定。 一般地，当直流电压Ｖ加于电容器上并产生漏导电流Ｊ． 时．两者之比称为电容器的绝缘电阻 Ｒ。，＝Ｖ／ＪＩＦｉｇ．１Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆｍｅｔａｌｌｉｚｅｄｆｉｌｍｃａｐａｃｉｔｏｒ图ｌ金属化膜电容器等效删路（１） 泄漏电流由两部分组成，Ｊ，是通过电容器芯子的电流，ｊ．ｆ是通过电容器两个引出端表面路径的电流。泄漏电流，ｌ＝Ｊ。＋，ｆ。 本文采取电容器表面引线接地的方式，不考虑电容器表面漏导电阻。 当金属化膜电容器在高场强的应用过程中，考虑电容器并联的绝缘电阻Ｒ。对电容器电压造成的影响，可将电压变化表示为 －收稿日期：２０１卜１１０１Ｉ修订日期：２０１２一０３一０８ 基金项目：１日宋ｒＩ然科学辐金Ｉ。ｆ｛ｌ：址金项Ｉｉ（５０９０７０２８） 作者简介：陈栩红（１（）８ｊ）．！Ｉ；．博ｌ：研究生．主爨从事高Ｉ乜爪新技术和脉冲功率技术方面的研究ｌｃｙｈｈｙｃｌ３１４（ｃｇｔｏｍ．ｃｏｒｎ。 ７９８强激光与粒子柬第２４卷 Ｖ（ｔ）一Ｖｏｅｘｐ（一ｆ／Ｒ。Ｃ）（２） 通常认为，介质材料的绝缘电阻Ｒ。主要受到施加电压和温度的影响。承受的电压和工作温度越高，绝缘电阻越小。因此，对于工作在变化的电压和变化的Ｔ作温度下的电容器，其绝缘电阻也是在变化的。绝缘电阻 Ｒ。（ｆ）一口（Ｔ）兴Ｊ～ｆ，１，，・、（３） 式中：ａ（Ｔ）为与温度有关的函数；Ｖ（ｆ）为瞬时承受的电压；ｊｒ（￡）为瞬时的？｝Ｉ｝漏电流。但是对于离场强下的金属化膜电容器，即使介质膜中发乍击穿行为，由于其具有自愈特性，白愈电流会在很短的时间内熄灭，电容器恢复绝缘性能。单次自愈过程持续时间通常小于１ｐｓ…１。 ｒｇｅｄ 性・当工作场强较高发生击穿后，电容器会以损失小面积有 效电极区域的方式保证电容器恢复绝缘。因此绝缘电阻减 小的趋势会变缓，如图中区域ｃ。。，。Ｉ。。ｇ。。ｆｍ。。。ＩＩ｜ｚｅｄｆｉｌ。。。阳。ｉｔ０，图２金属化膜电容器泄漏电流与施加电压的炎系 高温工作条件下的金属化膜电容器绝缘电阻特性会发生比较明显的变化．而这种变化对电容器的使用会带来不利影响．会导致电容器耐压能力降低．从而导致电容器使用寿命缩短¨２｜。而且在耐压过程中．电容器电压会发生比较明显的泄漏，影响储能系统的使用效率。因此，测试高温高场强下金属化膜电容器的绝缘电阻能更好、更全面地高储能密度脉冲电容器的性能。 一３００ＭＱ），Ｃ是被测电容，Ｒ．是采样电阻．采样电阻上的电压Ｆｉｇ・３Ｅｘｐｅｄｍｅ哪！。ｈ“ｉ。ｂ‘沁？‘寥。“”ｓｉ８劬ｃｅ由高阻抗高压探头测量（输入阻抗为１。。ＭＱ）。 初始时刻设置直流充电电源的电压为ｙｏ并保持这个电图。把８：言毒塞：三二套基图 （４）压。因此被测电容器经由Ｒ：（采样电阻与高压探头输入阻抗并联值）被充电，电容器两端电压Ｖ。可表示为 采样电阻Ｒ，上的电压Ｖ，表示为２惫Ｖ“一ｃ“）Ｖ・＝Ｖｏ一盎Ｖ一“一ｅ１ｙｃ ｒ）（５）充电时间常数ｒ丰霹受到被测电容Ｃ和Ｒ：的影响，表示为 第４期陈耀红等：高场强下金属化膜电容器绝缘电阻特性７９９ ｆ＝燕ｃｆ２爵午瓦Ｌ 绝缘电阻的确定依据。当充电过程完成后，电容器的绝缘电阻可表示为（６）‘６’由于电容器容量大，充电时间长，整个充电过程中泄漏电流是变化的，因此以充电稳定后的泄漏电流作为 Ｒ，＝与半Ｒ： 对于各种电容量的电容器，绝缘电阻的概念常用时间常数Ｒ，Ｃ来衡量。㈣ ３测试结果及分析 选取同一批次生产的３２“Ｆ金属化膜电容器作为测试样品。图４是应用于高场强下金属化膜电容器绝缘电阻与丁作场强的关系曲线，丁作场强的范围在３００～４００Ｖ／肛ｍ，测试时Ｔ作温度Ｔ。＝２０℃。由于电容器工作在较高电场强度下，因此绝缘电阻随工作场强增加而快速下降。当电容器工作场强处于较高值（工作场强Ｅ＞３５０Ｖ／ｇｍ），金属化膜电容器会发生一些微弱白愈。增大工作电压后电容器泄漏电流会增大，但对于工作在较高场强下的电容器，一旦发生自愈过程，电容器绝缘电阻下降趋势开始变缓。 图５是应用于高场强下金属化膜电容器绝缘电阻与Ｔ作温度的关系曲线，测试温度范围在２０～５０℃。测试时工作场强Ｅ一４００Ｖ几ｍ。在高场强下，金属化膜绝缘电阻随工作温度增加而快速下降。当电容器Ｔ作温度处于较高值（图５中３０～５０℃），介质膜介电强度下降，电容器中会发生一些微弱自愈，因此电容器绝缘电阻下降趋势开始变缓。这个趋势与图４中绝缘电阻下降趋势相似。 § 呈 季 ３００３２０３４０３６０３８０４００ ＥＩ（Ｖ・ｔａｍ。） Ｆｉｇ．４Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ ｖｅｒｓｕｓ叫℃ｆｉｌｍｃａｐａｃｉｔｏｒＦｉｇ．５Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｖｅｒｓｕｓｍｅｔａｌｌｉｚｅｄｆｉｌｍｃａｐａｃｉｔｏｒｏｐｅｒａｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｏｐｅｒａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ 圈４应用于高场强下金属化膜电容器绝缘电阻 与工作场强的关系图５应用于高场强下金属化膜电容器绝缘电阻与工作温度的关系 由前文试验数据及分析得出，绝缘电阻在高温高场强下会急剧减小。假设电容器Ｔ作温度为３５℃，工作场强Ｅ＝４００Ｖ／弘ｍ．绝缘电阻以４ 更快。 ４０００Ｍｉ２・弘Ｆ来折算，以式（２）来计算由于泄漏导致的电容器电压在１ｍｉｎ内下降约为１．５％。如果工作场强和工作温度继续升高，金属化膜电容器泄漏将会加剧，电容器电压将会下降结论 本文以应用于高场强下的金属化膜电容器为研究对象。首先分析了高电场强度下金属化膜电容器绝缘电阻的特点，低电场强度下的电容器绝缘电阻反映的主要是介质系统的泄漏，但是高电场强度下的金属化膜电容器的绝缘电阻是电容器介质膜泄漏和自愈过程的综合反映。其次．本文提出一种高场强下金属化膜电容器绝缘电阻的测试方法。测试结果表明．高场强下金属化膜电容器绝缘电阻会急剧减小，但由于自愈的作用，绝缘电阻下降幅度会逐渐变缓。在２０－－－５０℃测试温度范围内金属化膜电容器绝缘电阻随温度升高会急剧减小，而且下降幅度也会逐渐变缓。分析得出。高温高场强下金属化膜电容器泄漏将会导致电容器电压出现明显下降。影响电容器和脉冲功率系统的储能效率。 参考文献： 【１］ＨｅｙｗａｎｇＨ．Ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｎｇｅｓｉｎｓｅｌｆ－ｃｕｒｉｎｇｐｌａｓｔｉｃｅａｐａｃｉｔｏｒｓＥＪ］．ＣｏｌｌｏｉｄａｎｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ．１９７６．２５４１１３８—１４７ ８００强激光与粒子束第２４卷［２３Ｉ。ｉＨｕａ．ＬｉｎＦｕｃｈａｎｇ，ＺｈｏｎｇＨｅｑｉｎｇ。ｅｔａ１．ＳｔｕｄｙｏｎｍｅｔａｌｌｉｚｅｄｆｉｌｍｃａｐａｃｉｔｏｒａｎｄｉｔｓｖｏｌｔａｇｅｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＥＪ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎ Ｍａｇｎ，２００８．４５（１）：ｌ＿８． ［３３ＳａｒｊｅａｎｔＷＪ．ＺｉｒｎｈｅｌｄＪ．ＭａｃＤｏｕｇａｌｌ Ｙａｏｈｏｎｇ．ＬｉＨｕａ。ＬｉｎＦＷ．Ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎｏｎＰｌａｓｍａＳｃｉｅｎｃｅ．１９９８・２６（５）：１３６８～１３９２．ｆｉｌｍｃａｐａｃｉｔｏｒｉｎＤＣ，ＡＣａｎｄ［４］Ｃｈｅｎ ｐｕｌｓｅｄａｐｐＩｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ｆ伽Ｔｒａｎｓ Ｃ．ＢｅｒｏｕａｌＦｕｅｈａｎｇ。ｅｔａ１．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｉｎｔｅｒｌａｙｅｒａｉｒｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｒｙ－ｔｙｐｅｍｅｔａｌｌｉｚｅｄＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＩｎｓｕｌａｔｉｏｎ．２０１１．１８（４）：１３０卜１３０６．［５］ＪｏｕｂｅｒｔＡ．Ｒｏｊａｔ Ｐ。ＨｕｄｉｓＧ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｉｎａ１１．ｆｉｌｍｃａｐａｃｉｔｏｒｓ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒＰｈｙｓｉｃｓ，１９９７，８１（１０）：６５７９—６５８４．ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＰｕｌｓｅｄＰｏｗｅｒＥ６］ＳｃｈｏｌｚＴ．ＷｉｎｓｏｒＭ．ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｄｅｎｓｉｔｙｓｔｏｒａｇｅｃａｐａｃｉｔｏｒＮＩＦ［Ｃ］／／１２ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．１９９９，ｌ：１１４一１１７． ［７３ＤｙｖｉｋＪ。ＨｅｒｂｉｇＪ，ＡｐｐｌｅｔｏｎＲ。ｅｔａ１．ＲｅｃｅｎｔａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｉｎｅｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒｍａｌｃｈｅｍｉｃａｌｌａｕｎｃｈｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｔＢＡＥ－ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｍ ｏｎＭａｇｎ，２００７，４３（１）：３０３—３０７。 ［８］ＭａｃＤｏｕｇａｌｌ ｔｉｏｎａｌＦ。Ｅｎｎｉｓｊ．ＹａｎｇＸｉａｏｈｕｉ，ｅｔａ１．Ｌａｒｇｅｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｄｅｎｓｉｔｙｐｕｌｓｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｏｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ［ｃ］／／１５ｔｈＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａ—ＰｕｌｓｅｄＰｏｗｅｒＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．２００５：１２１５一１２１８． Ｆｕｃｈａｎｇ．ＤａｉＸｉｎ．ＸｕＺｈｉａｎ．ｅｔａ１．Ｈｉｇｈ［９３林幅吕・代新，徐智安．等．高储能密度电容器［Ｊ］．强激光与粒子柬．２００３．１５（１）：９４—９６．（Ｌｉｎ ｄｅｎｓｉｔｙｃａｐａｃｉｔｏｒｓ．ＨｉｇｈＰｏｗｅｒ ＨＬａｓｅｒａｎｄＰａｒｔｉｃｌｅＢｅａｍｓ．２００３．１５（１）：９４—９６）［１０］ＴｏｒｔａｉＪ。ＤｅｎａｔＡ．ＢｏｎｉｆａｃｉＮ．Ｓｅｌｆ．ｈｅａｌｉｎｇｏｆｃａｐａｃｉｔｏｒｓｗｉｔｈｍｅｔａｌｌｉｚｅｄｆｉｌｍｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌＦＪ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｓ。２００１．５３：１５９—１６９． Ｚｈａｎｇ．ＺｈｕＤｅｈｅｎｇ．Ｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏ．［１１］严璋。朱德恒．高电压绝缘技术［Ｍ］．北京：中闼电力出版社．２００７：１８０—１８２．（Ｙａｎ ｇｙ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＰｒｅｓｓ．２００７：１８０一１８２） ［１２３李化．陈耀红．林福吕．等．金属化膜脉冲电容器寿命特性［Ｊ］．强激光与粒子束，２０１０，２２（４）：７７３—７７６．（Ｉ，ｉ Ｆｕｃｈａｎｇ．ｅｔ ７７６）ＨＨａ。ＣｈｅｎＹａｏｈｏｎｇ．Ｌｉｎａ１．ＬｉｆｅｔｉｍｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｅｔａｌｌｉｚｅｄｆＪｉｍｐｕｌｓｅｄｃａｐａｃｉｔｏｒｓ．ＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬａｓｅｒａｎｄＰａｒｔｉｃｌｅＢｅａｍｓ．２０１０．２２（４）：７７３— Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｅｔａｌｌｉｚｅｄｆｉｌｍｃａｐａｃｉｔｏｒ ｕｎｄｅｒｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ ＣｈｅｎＹａｏｈｏｎｇ。ＺｈａｎｇＭｉａｏ．ＬｉＨｕａ．ＬｉｎＦｕｃｈａｎｇ，ＬｉＺｈｉｗｅｉ。Ｉ．ｆｉＦｅｉ，ＬｉｕＤｅ （ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。 ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｅｔａｌｌｉｚｅｄｆｉｌｍｃａｐａｃｉｔｏｒｕｎｄｅｒｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ． ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｌｅａｋａｇｅａｎｄｓｅｌｆ—ｈｅａｌｉｎｇｕｎｄｅｒｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｅｓｔａｎｄｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｆｉｅｌｄ．Ａｎｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｆｏｒｔｈｅｈｉｇｈｍｅｔａｌｌｉｚｅｄｆｉｌｍｃａｐａｃｉｔｏｒｓｕｎｄｅｒｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔ。ｆｏｒｏｐｅｒａｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｒａｎｇｉｎｇｆｒｏｍ３００ｔｏ４００Ｖ／ｔ＿￡ｍ．ｔｈｅｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｌａｎｃｅｄｅｃｒｅａｓｅｓｒａｐｉｄｌｙｗｉｔｈｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｂｕｔｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｓｅｌｆ－ｈｅａｌｉｎｇ・ｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｇｒａｄｕａｌｌｙｓｌｏｗｓｄｏｗｎ．Ｔｈ‘・ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｆｏｌｌｏｗｓｓｉｍｉｌａｒｒｕｌｅｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｏｆ２０ｔｏ５０℃．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ．ｔｈｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃＩｃａｋａｇｔ・ｕｎｄｅｒｈｉｇｈｏｐｅｒａｔｉｎｇｔｅｍ—ｅｎｅｒｇｙｓｌｏｒａｇｃａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｃａｐａｃｉｔｏｒｖｏｌｔａｇｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ・ａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｃａｐａｃｉｔｏｒｓａｎｄｐｕｌｓｅｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄｆｉｌｍｃａｐａｃｉｔｏｒ；ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｓｅｌｆ—ｈｅａｌｉｎｇ；ｖｏｈａｇｅ—ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ