Bežné príčiny čiastočného výboja v systémoch horúcich kanálov zahŕňajú: prítomnosť vzduchových medzier alebo dutín v izolačnom materiáli alebo na rozhraniach; nerovnomerné rozloženie elektrického poľa (napríklad „efekt hrotu“); prenikanie vlhkosti alebo starnutie izolácie; slabý kontakt na rozhraniach medzi rôznymi dielektrickými médiami; a zvyškové nečistoty pochádzajúce z výrobných alebo montážnych procesov. Medzi týmito faktormi sú vzduchové medzery a koncentrácia elektrického poľa dva primárne spúšťače.
1. Vzduchové medzery alebo prázdne miesta (najčastejšia príčina)
Ak sa v izolačných vrstvách vykurovacích tyčí, káblov alebo konektorov vyskytujú drobné bublinky alebo dutiny-za predpokladu, že dielektrická konštanta vzduchu je výrazne nižšia ako u pevných izolačných materiálov-, intenzita elektrického poľa v týchto vzduchových medzerách prudko vzrastie pod vplyvom aplikovaného elektrického poľa. To spôsobí, že medzera najskôr dosiahne svoju dielektrickú prieraznú pevnosť, čím sa spustí čiastočný výboj.
Typické scenáre: Nedostatočné zaliatie silikónom; zachytenie vzduchu počas vstrekovania vykurovacích tyčí.
Prejavy: Čiastočné vypúšťanie sa zistí ihneď po inštalácii nového systému alebo sú úrovne vypúšťania abnormálne vysoké počas počiatočných fáz prevádzky.
Kľúčový mechanizmus: Akonáhle sa plyn vo vzduchovej medzere ionizuje, vytvára malé elektrické oblúky, ktoré neustále erodujú okolitý izolačný materiál, čím sa postupne rozširuje rozsah defektu.
2. Nerovnomerné-rovnomerné elektrické polia ("Efekt hrotu")
Na okrajoch vodičov, na otrepoch na svorkách vodičov alebo na ostrých rohoch kovových cudzích predmetov sa elektrické pole veľmi koncentruje, čo vedie ku „korónovému“ výboju.
Typické miesta: jadrá elektród vykurovacích tyčí bez skosenia; kovové nečistoty usadené vo vnútri konektorov; nerovnomerné alebo zubaté rezy v tieniacich vrstvách káblov.
Prejavy: Výboje sa zvyčajne vyskytujú v blízkosti napäťových špičiek a vzor fázového -vyriešeného čiastočného výboja (PRPD) vykazuje charakteristické rozloženie „králičieho- ucha“.
Fyzikálny princíp: Podľa vzorca pre intenzitu elektrického poľa, čím menší je polomer zakrivenia, tým vyššia je intenzita poľa; vďaka tomu je vysoko náchylný na prekročenie miestneho prahu prierazu dielektrika.
3. Vniknutie vlhkosti do izolácie alebo starnutie
Vniknutie vlhkosti alebo dlhodobé{0}}tepelné starnutie materiálov vedie k zníženiu izolačných vlastností. To má za následok zníženie dielektrickej pevnosti v lokalizovaných oblastiach, vďaka čomu sú náchylné na čiastočný výboj aj pri normálnom prevádzkovom napätí.
Mechanizmus prenikania vlhkosti: Pod vplyvom elektrického poľa sa molekuly vody rozkladajú a vytvárajú plyn, čím sa vytvárajú nové kanály pre bubliny plynu.
Mechanizmus starnutia: Vrstvy sľudy sa delaminujú a silikónový gél praská a vytvára drobné medzery, kde môže dôjsť k čiastočnému vybitiu.
Typické prejavy: Súčasný pokles hodnôt izolačného odporu a prítomnosť čiastočného výboja; je to často pozorované v prostredí s vysokou{0}}vlhkosťou alebo v zariadeniach, ktoré prekročili svoju životnosť.
4. Slabý medzifázový kontakt
Na rozhraní medzi odlišnými materiálmi (napr. medzi keramickým substrátom a medenou elektródou alebo medzi silikónovým gélom a kovovým puzdrom), ak je spojenie slabé alebo existujú malé medzery, sa môže vytvoriť zóna "plávajúceho potenciálu", ktorá spustí povrchový výboj.
Bežne sa vyskytuje na: okrajoch substrátov DCB (Direct Bonded Copper) a spojovacích povrchoch medzi vykurovacími tyčami a ich montážnymi otvormi vo formách.
Rizikové faktory: Cykly tepelnej expanzie a kontrakcie môžu zhoršiť oddelenie medzifáz, čo spôsobí postupné zhoršovanie fenoménu výboja.
5. Kontaminácia nečistotami alebo cudzími predmetmi
Kovové hobliny, vlákna alebo prach vnesené počas procesov výroby, montáže alebo údržby môžu pôsobiť ako „semená“ pre výboj, keď sú vystavené vysokonapäťovému{0}} elektrickému poľu.
Vysoko{0}}rizikové postupy: Nesprávne čistenie okolitého prostredia pri výmene vykurovacích tyčí-na mieste alebo používanie nekvalitných zalievacích zmesí obsahujúcich zachytené vzduchové bubliny.
Prejavy: Výboj má stochastický charakter a jeho intenzita môže kolísať v závislosti od vibrácií alebo zmien teploty.
Priemyselná prípadová štúdia: V zariadení na vstrekovanie plastov dochádzalo k trvalému čiastočnému výboju{0}}, ktorého výsledkom bolo vyhorenie troch vykurovacích tyčí v priebehu troch-mesiacov-v dôsledku zvyškov medených triesok zachytených vo vnútri elektrických konektorov.
