金属化聚丙烯薄膜电容器被广泛用于变流电路的支撑电容,也是直流输电系统换流阀厅的关键设备之一。但其服役过程中要长期承受强直流电场、高温热场的联合作用,致使聚丙烯薄膜介质内部容易积累空间电荷,导致局部场强畸变,使材料老化甚至发生击穿现象,最终导致其电气绝缘性能退化而失效。绝缘介质薄膜的电气性能直接对电容器的使用产生关键影响,目前对聚丙烯薄膜的电荷输运的相关特性的研究尚少,电场和热场联合作用下,聚丙烯薄膜内电荷输运的调控以及相关电气性能的提升需进一步研究。选用厚度为9?m的聚丙烯薄膜作为研究对象,测试施加不同电场强度以及不同温度的电导电流特性、直流击穿场强特性。利用MATLAB软件建立双极性载流子输运模型,对电场温度联合作用下聚丙烯薄膜的电荷输运过程和电场分布特性进行了仿真计算,对比分析了陷阱特性、注入势垒等电荷输运微观参数以及温度、外施电场强度等宏观参数对聚丙烯薄膜材料内空间电荷分布及电场分布的贡献程度。通过实验研究发现:对于电导特性测试,在施加电场和温度后,随着加压时间的推移,电导电流从较高数值逐渐衰减,一小时后基本达到稳态。温度为20℃,电场强度低于150k V/mm时,稳态电导电流值随着场强的增加线性升高,当电场强度达到150k V/mm以上时,材料的强场电导电流值明显增加至10^-8A数量级,不再保持原有线性关系;电场强度为70k V/mm,温度从20℃变化到120℃时,稳态电导电流随温度呈现指数增长,温度为120℃时的电导电流值相比室温条件下高出3个数量级。对于直流击穿特性测试,室温下,聚丙烯薄膜材料的直流击穿场强可达497k V/mm左右。通过双极性载流子输运模型对聚丙烯薄膜电荷及电场分布的仿真发现:当电场强度低于150k V/mm时,陷阱电荷对的电荷分布和电场分布起主导作用,电荷入陷-脱陷过程主要影响载流子的输运过程。在较小的陷阱能级深度和密度时,介质内部电荷密度和电场畸变率较小,主要通过体传导作用使材料内电荷快速松弛,这使得材料具有较高的体电导电流;在较大的陷阱能级深度和密度时,介质内部电荷密度和电场畸变率较小,电荷被限制在电极-介质边界处距离介质表层数微米的区域,向介质体内的迁移深度变浅;在电场达到150k V/mm后,短时间内陷阱深度和密度起到一定的调节作用,随着加压时间的增加,电荷向介质内部注入和迁移明显增多,电荷积累和电场畸变程度逐渐增加;运行温度升高会增加载流子的迁移率,从而降低电荷密度和电场畸变率,但会使得材料电导率轻微升高,升高一定的注入势垒会对电荷的注入起到抑制作用,同时降低材料的电导率。通过直流击穿特性的仿真发现:温度从20℃升至80℃,聚丙烯薄膜直流击穿场强由530k V/mm下降至267k V/mm（下降40%左右）,温度和电压的逐级升高,使得注入电荷密度和迁移深度大量增加;长时间的高温和高场的联合作用可以使得介质内陷阱电荷有较大几率发生脱陷,参与到载流子的迁移过程中,增大材料的泄漏电流密度;同时,还可以加剧聚丙烯内部大量空间电荷的碰撞电离过程,使聚丙烯的直流击穿性能明显下降。