【電纜寶dianlanbao】塑料絕緣電力電纜運行的可靠性，除絕緣材料本身特性不良外，其決定因素就是電纜絕緣結(jié)構(gòu)的完善程度。在電纜絕緣層中惡化的電場將導(dǎo)致場致發(fā)射，引發(fā)電樹枝、水樹枝，最終使電纜絕緣層擊穿。塑料電力電纜的運行壽命與其絕緣中樹枝老化的現(xiàn)象密切相關(guān)，這是在20世界60年代和70年代被發(fā)現(xiàn)的。由于發(fā)現(xiàn)了塑料電纜擊穿前的這種“預(yù)擊穿”現(xiàn)象，引起世界各國電纜制造界的極大興趣。

樹枝老化簡介

有機(jī)材料的樹枝化是由于材料內(nèi)部細(xì)微開裂造成的，開裂的細(xì)小通道如同冬天無樹葉的樹枝狀——有枝干、分枝、枝芽?！皹渲Α本褪沁@種中空開裂現(xiàn)象的統(tǒng)稱。實際上，它的形狀已大大地超越了“樹枝”的概念。

塑料電纜的樹枝化放電現(xiàn)象也是固體介質(zhì)擊穿前漫長的先導(dǎo)擊穿過程，在引發(fā)樹枝萌芽之前已有漫長的誘導(dǎo)(誘發(fā))期。樹枝引發(fā)后，或者很快發(fā)展到固體擊穿，或者經(jīng)漫長的發(fā)展(老化)過程，最后導(dǎo)致固體介質(zhì)擊穿(電老化擊穿)。樹枝放電通常指樹枝的發(fā)生、發(fā)展的全過程，也有特指管道細(xì)微開裂中的氣體的局部放電。

各種有機(jī)材料中，管道細(xì)微開裂的引發(fā)，可以是原有亞微觀裂紋的存在;或氣隙、水分、化學(xué)雜質(zhì)的存在;或者無任何裂紋存在，只是極高的場強(qiáng)導(dǎo)致冷發(fā)射電子，引發(fā)裂縫，這是很復(fù)雜的物理化學(xué)過程。從高場強(qiáng)處、氣隙、含水的空洞、雜質(zhì)等處引發(fā)樹枝核心后，向三個方向的立體空間發(fā)展。一般是沿電力線方向，也有因材料的各向異性而出現(xiàn)垂直電力線方向的樹枝。這些樹枝延伸發(fā)展到場強(qiáng)所至的對極(整個絕緣厚度)，最后發(fā)生整體擊穿。從引發(fā)樹枝萌芽，到發(fā)展至對極的時間可以是幾分鐘、幾十分鐘、幾年或十幾年。

樹枝放電的形成

樹枝放電的引發(fā)和發(fā)展過程可分為以下四個階段：

(1)引發(fā)期：又稱潛伏期或誘導(dǎo)期，它的長短表征樹枝發(fā)生的難易程度。這是抑制樹枝的主要階段。

(2)成長期：又稱發(fā)展期，它表明樹枝引發(fā)后的成長速度。耐樹枝發(fā)展特性好的材料，樹枝發(fā)展慢，即成長期長。

(3)飽和期：當(dāng)樹枝發(fā)展到一定長度后，樹枝停止發(fā)展，這段時間稱為飽和期。飽和期的存在是由于樹枝管道中有局部放電及高能電子轟擊高聚物分子鏈，致使材料分解產(chǎn)生大量的氣體。隨著這種效應(yīng)的增強(qiáng)，細(xì)管中內(nèi)部壓力加大，按巴申定律，管道中放電電壓將要提高。因而，在外界電壓不變的情況下，樹枝發(fā)展就可能停止。設(shè)法延長飽和期，是抑制樹枝的另一重要方法。

(4)間隙擊穿前期：經(jīng)過飽和期以后，氣隙或樹枝管道中因放電分解出的氣體逐漸通過材料本身滲透、擴(kuò)散而逸出，使管道中氣體壓力下降，按巴申定律，這時氣隙的擊穿電壓下降，因而樹枝又迅速發(fā)展。

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