电树枝引发理论

交联聚乙烯(Crosslinked polyethylene，XLPE)电缆在制造过程中不可避免地存在着可以造成电缆绝缘内部电场分布不均匀的缺陷，如杂质、凸起等，这些缺陷将导致电缆绝缘局部电场强度偏高，从而引发空间电荷的注入现象。一方面，随着时间的推移，这种空间电荷的不断注入会使电缆绝缘发生老化，最终形成了微小的放电孔隙或者放电通道，在这些孔隙和通道的形成过程中会便随一系列可以使绝缘材料不断降解的物理化学过程，因而扩大了放电通道。另一方面，局部场强因为局部放电的空间电荷的作用得到加强，促使电树枝不断发展，最终形成类似于树枝形状的放电通道，因此称之为电树枝。

自从发现电树枝以来，国内外许多专家学者对其他绝缘材料如聚乙烯(Polyethylene，PE)、XLPE等进行了大量的研究，并深入探讨了电树枝的引发机理，但是由于电树枝引发和形成的随机性，目前没有一种理论能够详尽地解释电树枝引发的原理。有些专家认为局部高场强使绝缘材料发生局部击穿，电树枝的引发是由于电应力、机械应力等共同作用产生的；还有些专家认为电树枝的引发是由于在外施电压足够高的情况下，绝缘材料会在缺陷处产生局部放电现象，由于局部放电的作用引发了电树枝。电树枝的引发过程是非常复杂的，而这些理论只能解释电树枝在引发过程中某一方面的现象。

后来，专家们对电树枝引发理论的研究转向了微观层面，从绝缘材料的化学成分入手，研究其分子断链和自由基变化，想通过此研究手段来解释电树枝的引发机理。但是专家们对分子断链和自由基的形成原因也有着不同的理解，有些专家认为是注入的载流子在聚合物的缺陷处复合时先引起电致发光，使绝缘材料分子链断裂，形成了自由基，此过程不断反复，最终形成放电通道;而另一些专家则认为是金属电极中的电子在通过电场的过程中获得了足够的能量后，与绝缘材料分子发生撞击，从而导致了分子的断链。