有機材料的樹枝化是由于材料內部細微開裂造成的，開裂的細小通道如同冬天無樹葉的樹枝狀——有枝干、分枝、枝芽。“樹枝”就是這種中空開裂現象的統稱。實際上，它的形狀已大大地超越了“樹枝”的概念
電纜的樹枝化放電現象也是固體介質擊穿前漫長的先導擊穿過程，在引發樹枝萌芽之前已有漫長的誘導（誘發）期。樹枝引發后，或者很快發展到固體擊穿，或者經漫長的發展（老化）過程，最后導致固體介質擊穿（電老化擊穿）。樹枝放電通常指樹枝的發生、發展的全過程，也有特指管道細微開裂中的氣體的局部放電。
各種有機材料中，管道細微開裂的引發，可以是原有亞微觀裂紋的存在；或氣隙、水分、化學雜質的存在；或者無任何裂紋存在，只是極高的場強導致冷發射電子，引發裂縫，這是很復雜的物理化學過程。從高場強處、氣隙、含水的空洞、雜質等處引發樹枝核心后，向三個方向的立體空間發展。一般是沿電力線方向，也有因材料的各向異性而出現垂直電力線方向的樹枝。這些樹枝延伸發展到場強所至的對極（整個絕緣厚度），最后發生整體擊穿。從引發樹枝萌芽，到發展至對極的時間可以是幾分鐘、幾十分鐘、幾年或十幾年。
樹枝生成的條件
運行中產生樹枝的電纜經過實際解剖和實驗室中培養的樹枝圖像都證明了樹枝產生的條件是：
1）局部極不均勻的高場強。在金屬突出物，半導電層的尖刺、缺陷和節疤，以及有尖刺邊角的雜質（雜質的介電常數較大或電阻率極小）附近，很容易形成局部的電場集中。
2）有微小的空隙或亞微觀裂紋。
3）有內部機械應力、熱應力、不完善界面應力。
4）水分的存在是水樹枝生成的引發劑。
以上條件，只要具備其一，電纜中就會不同程度地產生樹枝。
樹枝放電的形成
樹枝放電的引發和發展過程可分為以下四個階段：
（1）引發期：又稱潛伏期或誘導期，它的長短表征樹枝發生的難易程度。這是抑制樹枝的主要階段。
（2）成長期：又稱發展期，它表明樹枝引發后的成長速度。耐樹枝發展特性好的材料，樹枝發展慢，即成長期長。
（3）飽和期：當樹枝發展到一定長度后，樹枝停止發展，這段時間稱為飽和期。飽和期的存在是由于樹枝管道中有局部放電及高能電子轟擊高聚物分子鏈，致使材料分解產生大量的氣體。隨著這種效應的增強，細管中內部壓力加大，按巴申定律，管道中放電電壓將要提高。因而，在外界電壓不變的情況下，樹枝發展就可能停止。設法延長飽和期，是抑制樹枝的另一重要方法。
（4）間隙擊穿前期：經過飽和期以后，氣隙或樹枝管道中因放電分解出的氣體逐漸通過材料本身滲透、擴散而逸出，使管道中氣體壓力下降，按巴申定律，這時氣隙的擊穿電壓下降，因而樹枝又迅速發展。
樹枝放電的分類與特點
在實際中存在的多種樹枝放電形式可分為三大類：即電樹枝、水樹枝和化學樹枝。
（1）電樹枝。處于高場強的不連續材料界面（氣隙、雜質、電纜內外半導電層界面）特別容易引發電樹枝，電樹枝往往在高場強集中的微裂紋轉變為裂縫或開裂處形成樹枝萌芽，樹枝管道連續、內空，有的材料樹枝管道壁上附有炭粒。通常在長而細的電樹枝管道中伴隨著局部放電
（2）水樹枝。引發樹枝的空隙中含有水分。水中運行的電纜、線芯進水的電纜、絕緣中含有水分的電纜容易引發水樹枝。水樹枝是在電場和水分同時存在的條件下產生的。但是，水樹枝在比電樹枝低得多的場強情況下就能引發。水樹枝中沒有局部放電現象。
水樹枝的種類也很多，對電纜的危害也很大。但是，水樹枝具有消失和重現的特點。有的水樹枝受熱、干燥、抽真空等會消失形態，浸入熱水中又會重現，水樹枝消失時表明管道發生閉合，材料細微龜裂后又回彈，但未使結構分解。在實際電纜中，干法制造的交聯聚乙烯電纜中很少發現水樹枝，而濕法制造的交聯聚乙烯電纜中卻常常見到水樹枝。
XLPE絕緣電力電纜本體在制造過程中不可避免地存在微觀制造質量缺陷，如微孔、雜質，以及電力電纜在運輸、敷設、安裝和運行過程中諸如主絕緣和外護套機械應力損傷、終端和中間接頭安裝質量、現場施工環境條件和員工技術素質控制等不利因素影響，隨著水分緩慢地侵入（吸附、擴散和遷移），電纜XLPE介質在電場、水分和雜質等絕緣缺陷的協同作用下，逐步產生樹枝狀早期劣化。當樹枝狀劣化貫穿介質或轉變成為電樹枝，最終將導致電力電纜線路的電纜本體或電纜附件發生試驗擊穿或運行擊穿故障。
據取樣分析，50例電纜試樣中，質量良好的電纜試樣8例，約占試樣總數的16%；質量合格的電纜試樣16例，約占試樣總數的32%；質量不合格的電纜試樣26例，約占試樣總數的52%。在質量不合格的電纜試樣中，偏心度不合格的電纜試樣15例，約占質量不合格的電纜試樣總數的57.69%；雜質含量不合格的電纜試樣總數的19.23%，偏心度和雜質含量均不合格的電纜試樣6例，約占質量不合格的電纜試樣總數的23.08%。
小編現總結如下幾種電纜的電纜形成樹枝的特性：
1.交聯聚乙烯絕緣電纜形成樹枝的特性
電樹枝的特性
電樹枝的特性可歸納以下幾點：
（1）電樹枝的產生必須有局部的高場強。
（2）電樹枝的引發與材料的本征耐電強度有關。
（3）交變電場的機械應力引發電樹枝。
（4）氣隙的存在是電樹枝生成的前提。
（5）雜志的存在可誘發雜質電樹枝。
（6）電樹枝中伴有局部放電。
（7）電樹枝引發后，發展較快。
（8）電樹枝放電使介質損耗增加，絕緣電阻和擊穿電壓下降。
（9）電樹枝的發展與電壓形式和溫度有關。
水樹枝的特性
水樹枝的特性可歸納為如下幾條：
（1）必須同時存在電場和水分，才能引發和形成水樹枝。
（2）具有直徑為數微米的樹枝狀充水微觀空隙組成。
（3）水樹枝能在低于電樹枝的場強下產生。
（4）水樹枝受雜質影響很大。吸濕性雜質和絕緣中缺陷、空隙等是水樹枝引發的起點。
（5）水樹枝的成長因頻率增加而加快，直流下很難產生或者無水樹枝產生。
（6）水樹枝中無局部放電現象。
（7）水樹枝的產生或成長受溫度影響較小。
（8）水樹枝的擴展需要比電樹枝更長的時間。
（9）產生水樹枝的電纜，其介質損耗增加、絕緣和擊穿電壓下降。
電化學樹枝的特性
電化學樹枝的特性有以下幾點：
（1）電化學樹枝的演變很慢，一般要幾年之久。
（2）樹枝沿電場方向發展，形狀各異，當樹枝發生在絕緣和屏蔽接觸有缺陷的部位時，形如藻類、草地或羽毛狀；當發生在絕緣內部有缺陷的部位時，形如蝴蝶結或羽毛狀。
（3）各類雜質和缺陷的存在是電化學樹枝的發源地。
（4）電化學樹枝的成長與潮氣對電纜的腐蝕相一致。
（5）有電化學樹枝的電纜并未發現局部放電的增加。
（6）電化學樹枝具有顏色，一般多為棕褐色。
（7）可以在比電樹枝低得多的場強下發生。
（8）必要的條件是孔隙中要有硫等化學成分的溶液存在。
（9）電化學樹枝一般需要形成并發電樹枝通道而擊穿絕緣。
2.絕緣材料內部水分對介質水樹枝狀老化的影響
電場和水分是引發和促使水樹枝狀早期老化的最為關鍵的兩個重要因素，缺一不可。只要同時具備這兩個因素，XLPE介質在一定的時間內就會出現樹枝狀早期老化現象。如果介質中同時還有雜質等缺陷存在，介質樹枝狀早期老化速度顯著加快。
因此，有效地切斷水分進入XLPE介質通道，有效防止水分通過擴散和遷移進入XLPE介質，是有效預防電力電纜介質發生樹枝狀早期老化、延長電力電纜安全運行壽命、確保電力電纜供電可靠性的關鍵之關鍵。
我們必須控制電纜敷設、施工質量以及電纜附件安裝質量，盡可能杜絕水分進入電纜本體介質和附件絕緣中。
3.交聯聚乙烯材料不均勻性對介質水樹枝老化的影響
眾所周知，電力電纜結構中，理想介質電場是圓柱狀均勻電場。但是，由于電力電纜制造工藝控制偏差，往往使得電纜導體不能夠精確地處于圓心位置。隨著制造技術不斷提高，電纜介質不均勻性（偏心度）完全可以控制在5%以內，此時，導體偏離圓心位置相對較小，對電場均勻性影響基本可以忽略。反之，如果電纜介質不均勻性（偏心度）大于8%，電纜介質中的電場分布畸變就不可忽視，此時，一旦介質中存在雜質或其他缺陷（如機械損傷等），電力電纜絕緣性能將急劇下降：當存在水分和雜質時，將引發大量的水樹枝，造成介質樹枝早期劣化；當介質局部缺陷在畸變電場作用下引發局部放電，介質中將不可避免地形成電樹枝老化而發生電擊穿。
雖然國家標準和IEC標準對35kV及以下電壓等級的XLPE絕緣電力電纜不均勻性（偏心度）要求不是很高，然而，理論和試驗再次給我們警示：電力電纜不均勻性在短期內不會引起電力電纜介質絕緣性能破壞，但是，一旦XLPE介質中存在雜質等缺陷或外界水分擴散遷移進入介質，電力電纜安全運行壽命將受到極大地威脅。
4.XLPE介質中的雜質對介質水樹枝狀老化影響
一般來說，雜質的電阻率相對純凈的XLPE介質比較低，在外施電場的作用下，電力線從高電位出發，匯集到雜質表面，雜質表面電場因電力線密集而加強，使得原本是圓柱狀均勻電場在雜質周圍發生嚴重畸變。
當外界水分因化學位差異擴散到介質內部時，水分就會在電場的作用下向電場集中處作定向遷移，匯集在雜質周圍形成微觀局部水隙，呈現出水暈環，由于水分的介電系數（81）遠大于XLPE介質的介電系數（2.4——2.6），按照交變電場按電容分配原則，水分首先在高電場下獲取能量發生汽化，汽化形成的氣壓大于XLPE介質分子鏈鍵合力時，分子鏈發生斷裂形成微觀裂紋以釋放壓力。此時，XLPE介質宏觀表現位水樹枝引發。
該過程不斷地循環進行，最終導致水樹枝不斷發展延伸，直至貫穿絕緣層或轉變成為電樹枝而發生XLPE介質擊穿。
根據以上水樹枝引發過程分析，雜質作為單一因素，不論施加電場時間長短或電場強度高低，是不能夠引發水樹枝的。在干燥的條件下，即便施加很高的交變電場，只能夠在雜質處激發場致發射效應。而場致效應產生的高能帶電粒子不斷轟擊XLPE介質分子鏈段進行能量交換，宏觀表現為介質局部放電。當轟擊能量大于分子鏈段鍵能，分子鏈段發生斷裂引發電樹枝，電樹枝尖端放電加劇電樹枝快速發展并貫穿介質，最終造成XLPE介質電擊穿。
綜上所述，XLPE介質中存在一定尺寸或數量的雜質，將顯著地縮短XLPE絕緣電力電纜安全運行壽命。當外界水分擴散和遷移到雜質表面，將在短期內引發水樹枝狀早期劣化，明顯降低介質絕緣性能；在較高的電場作用下，即使是干燥的雜質，由于激發場致發射效應，同樣導致XLPE雜質絕緣特性急劇下降，最終發生介質電擊穿。所以，控制雜質含量是降低電力電纜運行故障重要的第一關。
5.塑料電纜的樹枝放電的形成
塑料絕緣電力電纜運行的可靠性，除絕緣材料本身特性不良外，其決定因素就是電纜絕緣結構的完善程度。在電纜絕緣層中惡化的電場將導致場致發射，引發電樹枝、水樹枝，最終使電纜絕緣層擊穿。塑料電力電纜的運行壽命與其絕緣中樹枝老化的現象密切相關，這是在20世界60年代和70年代被發現的。由于發現了塑料電纜擊穿前的這種“預擊穿”現象，引起世界各國電纜制造界的極大興趣。
青島華強電纜是一家專注生產電線電纜的廠家，公司生產的華宇牌電線電纜各項性能均達到國際電工委員會和國家標準的要求，主導產品有：鋁合金電纜、交聯電力電纜、聚氯乙烯絕緣電力電纜、控制電纜、計算機電纜、礦物絕緣電纜、電氣裝備用電線電纜等多種型號電纜，還可以根據用戶需求加工定做需要的特種電纜
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