電樹(shù)枝的生長(zhǎng)階段是指氣體放電微孔的形成到電樹(shù)枝發(fā)展到另一側(cè)最終形成貫通整個(gè)絕緣層的放電通道的這一階段。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究表明,電樹(shù)枝最終將發(fā)展為什么形態(tài),很大程度上是由在電樹(shù)枝的引發(fā)階段時(shí)空間電荷的注入強(qiáng)度所決定的,在比較低的場(chǎng)強(qiáng)下,空間電荷的擴(kuò)展距離比較短,空間電荷在絕緣層中使得分子斷鏈的區(qū)域就是最原始的電樹(shù)枝通道,由于擴(kuò)展距離比較短,因此可以近似的看作是一條直線(xiàn),所以在低壓條件下的電樹(shù)枝一般都是枝狀結(jié)構(gòu)的,當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)較高時(shí),空間電荷的擴(kuò)展距離比較長(zhǎng),在擴(kuò)展過(guò)程中會(huì)發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,電樹(shù)枝在一段距離后就開(kāi)始有了分叉,更容易形成叢林狀電樹(shù)枝。
通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),國(guó)內(nèi)外的學(xué)者發(fā)現(xiàn)不同形態(tài)的電樹(shù)枝具有不同的生長(zhǎng)速率。一般來(lái)說(shuō),純枝狀電樹(shù)枝的生長(zhǎng)速度較快,而叢林狀電樹(shù)枝的生長(zhǎng)速度較慢,這是由于在叢林狀電樹(shù)枝中電樹(shù)枝比較密集,各電樹(shù)枝尖端電場(chǎng)的互相屏蔽作用和介質(zhì)中空間電荷的屏蔽作用,所以叢林狀電樹(shù)枝的生長(zhǎng)速率會(huì)比枝狀電樹(shù)枝低。影響電樹(shù)枝發(fā)展?fàn)顟B(tài)的因素非常的多,其中起主導(dǎo)作用的主要是外施電壓的高低、外施電壓的頻率、環(huán)境溫度與機(jī)械應(yīng)力,這些因素通過(guò)影響缺陷附近空間電荷注入的效率來(lái)影響電樹(shù)枝的生長(zhǎng)狀態(tài)。國(guó)內(nèi)外的研究表明,隨著外施電壓、溫度的升高,電樹(shù)枝的形態(tài)由枝狀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閰擦譅?,而在一定的形態(tài)下,隨著外施電壓、溫度的升高,電樹(shù)枝的生長(zhǎng)速率上升,但是當(dāng)電壓上升到了一定的范圍,電樹(shù)枝的形態(tài)又會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦映砻艿男螒B(tài)從而在一定程度上又限制了電樹(shù)枝的生長(zhǎng)速率。
不同形態(tài)的電樹(shù)枝
電樹(shù)枝形態(tài)與外施應(yīng)力之間的關(guān)系
電樹(shù)枝放電的φ-q-n圖譜