電樹枝的引發(fā)階段是指從局部場強的集中到氣體放電微孔的形成這一階段。這一段時間也稱為電樹枝的潛伏期,其持續(xù)時間從幾個月至幾年不等,在電樹枝的潛伏期中,基本上沒有明顯的局部放電信號的產生,無法通過檢測局部放電信號來判斷XLPE的絕緣狀態(tài),給XLPE電纜的壽命預測帶來極大的困難。經過國內外的學者研究發(fā)現,電樹枝的引發(fā)時間的主要受電壓幅值、電壓頻率、溫度與缺陷類型的影響,而這些外施應力都具有相同的效果,就是改變了缺陷附近的電場分布,引起了局部電場集中,因此有必要對影響電樹枝的引發(fā)時間的因素進一步的研究,為XLPE電纜的潛伏性故障預測提供理論依據。
電樹枝引發(fā)的基本過程
國內外研究學者公認,電樹枝的引發(fā)是一種極其復雜的電腐蝕現象,包括電荷注入一抽出、局部放電、局部氣壓、局部高溫、電一機械力、物理變形、化學分解等在內的復雜綜合過程,由于電樹枝的復雜、隨機、多變,導致到目前為止,仍然沒有一個統(tǒng)一的理論能對電樹枝的引發(fā)過程中的所有現象進行合理的描述,自發(fā)現電樹枝以來,人們就提出了一系列的機理來解釋電樹枝的引發(fā),其中比較具有代表性的理論主要有氣隙放電理論、麥克斯韋電一機械應力理論,電子碰撞,電致發(fā)光的光降解理論,陷阱理論。現在一般的認為,電樹枝引發(fā)與注入到聚合物中的電荷有關,聚合物的斷鏈與自由基的形成是電樹枝開始引發(fā)的標志,引起聚合物的斷鏈的原因還沒有統(tǒng)一的理論,有的認為是注入的電子獲得足夠的能力后撞擊大分子所致,有的認為是注入的載流子在復合時引起電致發(fā)光,其中紫外線部分引起光降解,使化學鍵斷裂。在實際中,電樹枝的引發(fā)通常是由于幾種應力綜合下使得缺陷附近形成局部場強集中,從而引起了電荷的注入與抽出,而且空間電荷的注入效率也與多種因素有關,如電極金屬的材料、電壓的波形、機械應力的影響、溫度等,電荷的注入與抽出使得絕緣層聚合物的斷鏈,此時游離在空氣中的氧分子再次與分子斷鏈生產的自由基反應,經過反復的電化學作用,在聚合物中形成了空氣微孔,導致了電樹枝的引發(fā),上圖描述了電樹枝引發(fā)的基本過程。