塑料电缆线树枝化老化现象简介

塑料电缆线树枝化老化现象简介
事实上,树枝化放电早已被人们所熟悉。早年,油浸纸绝缘电力电缆线中沿油浸纸层间的表面移滑放电亦是树枝状的,但这是沿面放电后留下的树枝状炭化痕迹,痕迹尖端不断延伸,数年后可能引起电缆线绝缘击穿,亦可能树枝状爬电停止发展,不引起电缆线绝缘击穿。但是,有机材料的树枝化却是另外一回事,它是由于材料内部细微开裂造成的,开裂的细小通道如同冬天无树叶的树枝状,有枝干、分枝、枝芽。“树枝”就是这种中空开裂现象的统称。实际上,它的形状已大大地超越了“树枝”的概念。随不同电压的种类,不同加压方式,不同环境与条件,树枝形状会发生很大的变化。

塑料电缆线的树枝化放电现象也是固体介质击穿前漫长的先导击穿过程,在引发树枝萌芽之前已有漫长的诱导(诱发)期。树枝引发后,或者很快发展到固体击穿,或者经漫长的发展(老化)过程,最后导致固体介质击穿(电老化击穿)。树枝的主干(主茎)直径在实际电工产品中很小,一般为几微米至上百微米,必须借助光学仪器才能观察到。树枝放电通常指树枝的发生、发展的全过程,也有特指管道细微开裂中的气体的局部放电。

各种有机材料中,管道状细微开裂的引发,可以是原有亚微观裂纹的存在;或气隙、水分、化学杂质的存在;或者无任何裂纹存在,只是极高的场强导致冷发射电子,引发裂缝,这是很复杂的物理化学过程。从高场强处、气隙、含水的空洞、杂质等处引发树枝核心后,向三个方向的立体空间发展。一般是沿电力线方向,也有因材料的各向异性而出现垂直电力线方向的树枝。这些树枝延伸发展到场强所至的对极(整个绝缘厚度),最后发生整体击穿。从引发树枝萌芽,到发展至对极的时间可以是几分钟、几十分钟、几年或十几年。

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