L’arborescence électrique commence et se propage progressivement lorsqu’un matériau diélectrique solide est soumis à un stress d’un champ électrique surélevé et divergent pendant une longue période. Les caractéristiques de l’arborescence dépendront de la tension électrique utilisée, du matériau diélectrique et même des variations de la morphologie produite par différentes proportions de mélange ou des variations de température. Il peut également se produire dans les matériaux dopés à semi-conducteur lorsqu’ils sont polarisés dans une direction de non-conduction, ce qui aggravera considérablement sa tension de crête inverse. Il est observé que les arborescences électriques sont initiées aux points de l’isolation où des impuretés, des bulles gazeuses, des discontinuités physiques, des défauts mécaniques ou des particules conductrices créent de petites régions avec un effort élevé ou une contrainte sur le matériau diélectrique. Cela peut ioniser un gaz dans une discontinuité de la masse diélectrique et produit de petits chocs électriques entre les murs de la discontinuité. Une impureté ou un défaut peut même produire une fracture partielle du diélectrique lui-même. La lumière ultraviolette et l’ozone produites par ces décharges partielles réagiront avec le matériau diélectrique voisin et leur décomposeront et dégrader leur capacité d’isolant. Les diélectriques dégradés libèrent fréquemment des gaz et créent ainsi de nouvelles discontinuités physiques et fractures. Ces défauts éventuellement appauvrir la capacité isolante du matériau, les contraintes électriques aggraveront et accélèrent le processus de décharges partielles et de la dégradation.
Un chiffre ramifié tridimensionnel sera formé dans le diélectrique, partiellement conducteur d’électricité. Cette arborescence peut parfois pousser au point de causer la défaillance complète du matériau isolant. Il s’agit généralement d’un mécanisme habituel de défaillance à long terme dans les câbles sous-marins haute tension isolés avec des polymères. Parfois, cette défaillance est initiée par la pénétration de l’humidité dans le matériau isolant, qui produira un phénomène appelé arborescence aqueuse, a. Hygroscopique ou arbre d’eau, qui suivra ensuite une arborescence électrique qui sera superposée à l’image de l’arborescence aqueuse.
De la même manière, des arborescences électriques bidimensionnelles peuvent apparaître à la surface des isolateurs soumis à une grande stress électrique ou dont la surface était contaminée par la poussière, les sels minéraux ou l’humidité. La route électrique superficielle, parfois appelée même en espagnol pour leurs noms en anglais «suivi» ou «baguage à sec», est un mécanisme typique de l’échec dans les isolateurs électriques aériens de puissance soumis à une contamination avec le brouillard salé, comme à la proximité de la maritime. côte.
Parfois, ces dessins qui suivent les modèles BI et tridimensionnels ramifiés sont appelés chiffres de Lichtenberg. Ce nom est utilisé avant tout lorsque les arborescences se produisent intentionnellement à des fins artistiques.