當空穴中氣體擊穿的時候，絕緣的相對面瞬間就成了陰極和陽極。一些電子撞擊陽極，其能量足以破壞絕緣表面的化學性質(zhì)。陰極被正離子轟擊，可能造成表面溫度升高而損壞和產(chǎn)生局部的熱不穩(wěn)定性。這些少量通道的老化效應，以及表面的凹陷，會在絕緣材料中擴展。而且，離子的轟擊，化學老化，會產(chǎn)生活動放電產(chǎn)物，就像在空氣中放電形成的O3(臭氧)或NO2(二氧化氮)。這種網(wǎng)狀效應就是絕緣材料的緩慢電腐蝕，將逐漸增加空穴的尺寸。
1. 放電樹
放電樹首先被發(fā)現(xiàn)早在20世紀20年代，當時康門威爾斯.愛迪生公司(Commonwealth Edison Company)開始安裝住宅區(qū)地下電纜的時候發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象。放電樹包含一系列互聯(lián)通道或放電路徑，直徑范圍從一微米以下到數(shù)十微米。空穴中的放電活動最終將集中到特殊部位，并在表面產(chǎn)生很深的空穴。這種空穴將沿著放電軸線增長，放電能量沿著它們的尖端分支延伸。這樣的電場集中為點狀，導致放電空穴頂端電場強度增大，最終在絕緣材料空穴端部附近超過擊穿場強，接著就是有少量的材料在數(shù)納秒內(nèi)擊穿并揮發(fā)。這種快速變化，會對絕緣材料產(chǎn)生小的沖擊波，同時這些波將導致絕緣材料結(jié)構(gòu)細微裂紋的擴展。由它們在絕緣材料中出現(xiàn)的形狀得名為樹形放電(或放電樹)。下圖表示在聚醋樹脂中一個尖端樹形放電增長的現(xiàn)象。
樹形放電圖
在交流電壓作用下，樹形放電的發(fā)展，有兩個明確的階段，在開始階段，可以認為是一個很短的形成階段。最后階段形成絕緣材料中的樹形放電橋，但是繼續(xù)放電并沒有發(fā)生擊穿，因為在通道中，空間電荷產(chǎn)生一個反向的電場，與電極之間形成的電場(指外部所加電壓)相反，在這個階段放電通道擴展緩慢。最終，這種電場，在擴展的通道中不再維持平衡，從而發(fā)生災難性的擊穿，并產(chǎn)生非常大的、貫穿絕緣材料的放電通道。
2. 水狀放電樹
20世紀六十年代，開始采用擠壓成型的聚乙烯作為絕緣材料制造高壓電纜。六十年代后期發(fā)現(xiàn)，這種電纜可以用在潮濕的地方，比如在河流中使用，從而電纜的故障率也明顯地增加了。水從電纜外層護套滲透進去，并被絕緣材料吸收?？啥噙_百分之幾(按重量)的水被聚乙烯吸收。1969年，米亞西塔(Miyashita)首次發(fā)表文章，發(fā)現(xiàn)在水和樹形放電的綜合作用下，聚乙烯絕緣惡化(degradation)的現(xiàn)象。到1970年代初，這種惡化現(xiàn)象被普遍稱為水放電樹。水放電樹結(jié)構(gòu)上像灌木或扇形，發(fā)展過程像樹形放電，從電場強度集中的點散開。水放電樹導致絕緣材料的擊穿場強水平降低，促使擊穿。樹形放電有時起源于水樹形放電，加速了擊穿過程。雖然一般都認為這是聚乙烯絕緣電纜故障的主要原因，但卻沒有公認的水放電樹的模式。有兩種模式尚在研究中。其中之一，水放電樹具有連續(xù)的放電路徑，像微通道(如下圖)；而另一種放電樹模式，是有很高密度的微型空穴，但沒有連接在一起(如下圖)。
噴射形的水放電樹
蟲胡蝶結(jié)形水放電樹
3. 閃絡(Tracking)
閃絡是一種通過絕緣材料表面，具有永久導電路徑的放電形式。放電路徑的產(chǎn)生，通常是由于絕緣材料老化的結(jié)果。發(fā)生閃絡的絕緣材料，必然是碳基化合物。某些室外安裝的高壓設備，在工業(yè)環(huán)境下，絕緣部件由于空氣污染、灰塵而沾污。那些設在靠近海邊的變電站，鹽分很快就覆蓋了設備。在潮濕環(huán)境下，那些污染層將導致絕緣物表面漏電電流的上升，從而加熱了表面，產(chǎn)生揮發(fā)，致使潮濕薄層斷開，造成潮濕膜層間隙之間的電位差加大，那么就會產(chǎn)生小的火花，橋連了這些間隙。火花又會加熱絕緣材料中的碳化物，導致表面永久放電碳跡的形成。
閃絡(表面放電)嚴重地限制了有機絕緣材料在室外環(huán)境中的應用。閃絡的可能性取決于高分子材料的結(jié)構(gòu)。向無碳化物的高分子材料添加相應的填充物，可以顯著地減小閃絡。
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