電樹枝的生長階段是指氣體放電微(wēi)孔的形成到電樹枝發展到另一(yī)側最終形成貫通整個絕緣層的放電通道的這一階段。根據國內外的(de)研究表明,電樹枝最終將發展為(wéi)什麽形態,很大程度上是由在電(diàn)樹(shù)枝的引發(fā)階段時空間電荷的注入強度所決定的,在比較低(dī)的場強下,空間電荷的擴展距離比較短,空間電荷在絕緣層中使得分子斷鏈(liàn)的區域就是最原始的電樹枝通道,由於擴展距離比較短,因此可以近似的看作是一條直線(xiàn),所以(yǐ)在低壓(yā)條件下(xià)的電樹枝一般都是枝狀結構的,當場強較高時,空間(jiān)電(diàn)荷的擴展距離比較長,在擴(kuò)展過程中會發生擴(kuò)散現象,電樹枝在一段距(jù)離後就開始有了分叉(chā),更容易形成叢林(lín)狀電樹枝(zhī)。
通過大量的實驗,國內外的學者發現不同形態的電樹枝具有不同的生(shēng)長速率。一般(bān)來說,純枝狀電樹枝的生長速度較快,而叢林狀電(diàn)樹枝的生長速度較慢,這是由於在叢(cóng)林狀電樹枝(zhī)中電樹(shù)枝比較密集,各電樹枝尖端電場的互相屏蔽作(zuò)用和介質(zhì)中空間電荷的屏蔽(bì)作用(yòng),所以叢林(lín)狀電樹枝的生長速率會比枝狀電樹枝低。影響電樹枝發展狀態的因素非常的(de)多,其(qí)中起主導作用的主要是外(wài)施電壓的高低、外施電壓的頻率、環境溫(wēn)度與機械(xiè)應力,這些(xiē)因素通過影(yǐng)響缺陷(xiàn)附近空間電荷注入的效率來影響電樹枝的生(shēng)長狀態。國內外的研究表明,隨著外施電(diàn)壓、溫度的升高,電樹枝的(de)形態由枝狀逐漸轉變為叢林狀,而在一定的形態下,隨著外施電(diàn)壓、溫(wēn)度的升高,電樹枝的生(shēng)長速(sù)率上升,但是當電壓上升到了一定的範圍,電樹枝的形態又會轉變為更(gèng)加稠密的形態從而在一定程度上又限製(zhì)了電樹枝的生長速率。

不同形態(tài)的電樹(shù)枝

電樹枝形(xíng)態與外施應力之間的關係

電樹枝放電的φ-q-n圖譜