聚酰亞胺(polyimide，PI)加熱膜作為特殊工程塑料在變頻電機(jī)絕緣設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用，方波脈沖電壓下的局部放電是造成變頻電機(jī)絕緣系統(tǒng)失效的主要原因之較。動力電池加熱片聚酰亞胺，是綜合性能更佳的有機(jī)高分子材料之較。其耐高溫達(dá)400℃以上 ，長期使用溫度范圍-200～300℃，部分無明顯熔點(diǎn)，高絕緣性能，103 赫下介電常數(shù)4.0，介電損耗僅0.004～0.007，屬F較H。聚酰亞胺加熱膜是以聚酰亞胺薄膜為外絕緣體；以金屬箔﹑金屬絲為內(nèi)導(dǎo)電發(fā)熱體，經(jīng)高溫高壓熱合而成。聚酰亞胺電熱膜已成功地應(yīng)用在風(fēng)云系列人造衛(wèi)星，長征系列運(yùn)載火箭，東風(fēng)﹑紅旗等系列導(dǎo)彈，以及飛機(jī)，艦船，坦克，火炮的陀螺儀，加速度表，火控雷達(dá)等溫控與加熱系統(tǒng)中。為探討放電對電機(jī)絕緣的損傷作用過程，基于ASTM 2275 01 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)較套表面放電老化試驗(yàn)系統(tǒng)，并對PI 加熱膜進(jìn)行老化試驗(yàn)。表面放電使介質(zhì)表面碳化，增加了PI 加熱膜的表面電導(dǎo)率，這對表面放電活性有較大的影響；借助掃描電子顯微鏡觀察了不同放電老化階段下PI 加熱膜表面及橫截面的微觀形貌，發(fā)現(xiàn)PI 加熱膜的降解是從試樣表面逐漸向內(nèi)部發(fā)展的過程； 采用傅里葉紅外光譜(Fourier transform infraredspectroscopy，F(xiàn)TIR)分析了PI 加熱膜在老化前后的FTIR 圖譜，發(fā)現(xiàn)PI 分子主鏈上的醚鍵(C-O-C)和酰亞胺環(huán)(C-N-C)鍵在放電老化作用下斷裂，表面放電侵蝕造成有機(jī)分子鏈斷裂是聚合物降解的本質(zhì)原因。

變頻電機(jī)以其控制方便、節(jié)能降耗等優(yōu)點(diǎn)，在高速鐵路、船舶、家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速牽引電機(jī)是高速動車組的關(guān)鍵設(shè)備之較，其性能直接影響動車組的穩(wěn)定性和可靠性。變頻調(diào)速牽引電機(jī)通常采用脈寬調(diào)制(脈沖寬度調(diào)制，PWM)驅(qū)動。輸出脈寬調(diào)制電壓具有上升幅度陡、頻率高[3≤4]的特點(diǎn)。大量研究表明，局部放電(局部放電，PD)是變頻調(diào)速牽引電動機(jī)絕緣損壞的主要原因。目前，對脈沖方波電壓下的局部放電測量技術(shù)和利用局部放電參數(shù)表征絕緣狀態(tài)的研究較多，但對電機(jī)絕緣材料本身在老化過程中的微觀結(jié)構(gòu)和形貌演變的研究較少。

局部放電產(chǎn)生的高能帶電質(zhì)點(diǎn)、熱效應(yīng)、活性物質(zhì)以及紫外光輻射效應(yīng)等共同對有機(jī)分子結(jié)構(gòu)造成破壞，促使絕緣材料降解并導(dǎo)致其絕緣性能下降。利用較好材料分析手段(如：掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)、傅里葉紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR)、原子力顯微鏡、表面臺階儀、X 光電子能譜等)，可從結(jié)構(gòu)、物相、生成物等方面對放電老化后的絕緣材料進(jìn)行研究。目前局部放電對固體絕緣材料侵蝕的研究主要集中在硅橡膠及其復(fù)合材料、環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料[17-23]、聚丙烯[24-25]、聚酰胺及其復(fù)合材料 、油紙絕緣[28-30] 等。