電樹枝的引發理論

自從聚合物中的電樹枝化現象被發現（xiàn）以來（lái），國內外的學者在聚乙烯(PE)，交聯聚乙烯(XLPE)等材料上進行了大量的實驗（yàn），但是由於電樹枝的（de）複雜、隨機（jī）、多變，導致目前為止仍然沒有一（yī）個統一的理論能夠對電樹枝的引發現象進行（háng）合理的解釋，在對電樹枝化現（xiàn）象研究的初期，人們是通過局部放電發現了電（diàn）樹枝的存在，由於缺乏研究的手段，因此人為電樹枝是（shì）局部放電（diàn）造成的，當外施電壓較高時，在（zài）聚合物材料的缺陷處形成了局部的高場強，在電纜內、外側的細小氣隙（xì）處（chù）發生了局部放電現象，而（ér）電樹枝則是局部放電的產（chǎn）物，這（zhè）一理論無法解釋在電樹枝引發前的光（guāng）發射現象與在低壓（yā）條件下電（diàn）樹枝形成的原因。之後，人們根（gēn）據在對聚合物電（diàn）樹枝化的實驗中觀（guān）察到的現象，提出了電樹枝的產生是由於電、機械應力聯合作用的麥（mài）克斯韋電一機械應力論，以及局部高場強使得聚合物發生局部固有擊（jī）穿的局部固有（yǒu）擊穿理論，但是這（zhè）些理論都不能全麵的解釋在電樹枝引發過程（chéng）以及實驗中（zhōng）所觀測各種現象。

在大（dà）量（liàng）的試驗中（zhōng），人們發現電樹枝的引發與注入到聚合物中（zhōng）的（de）電（diàn）荷有關，而聚合物材料中分子的斷鏈和（hé）自由基的（de）形成是電（diàn）樹（shù）枝開始（shǐ）引發的標誌，這一發現使人們的研究向著（zhe）微觀（guān）的方向靠攏。但是（shì）在對引起分子斷鏈和形成自由基的原因有不同的解釋，其中被人們（men）普遍接受的（de）有兩種理論，一種是電（diàn）子碰撞（zhuàng）理論，該理論認為是在金屬電極（jí）注入的電子通過電場獲得足夠的能量後撞擊聚合物大（dà）分子而引起（qǐ）的斷鏈。另一種是電致發光理論，認為是注入的載流子在聚合物的陷阱處複合時先引起電致發（fā）光，電致發光（guāng）中的紫外線高能部分引起聚合物材料光降（jiàng）解（jiě），使得化學鍵斷裂，形成的自由基與氧分（fèn）子再（zài）次發生反應，加速了聚合（hé）物的（de）降解速度，最終（zhōng）形成了氣體放電通道。