Sıcak yolluk sistemlerinde kısmi boşalmanın yaygın nedenleri arasında şunlar yer alır: yalıtım malzemesi içinde veya arayüzlerde hava boşluklarının veya boşlukların varlığı; tekdüze olmayan-elektrik alanı dağılımı ("uç etkisi" gibi); yalıtımın nem girişi veya yaşlanması; farklı dielektrik ortamlar arasındaki arayüzlerde zayıf temas; ve imalat veya montaj süreçlerinden kaynaklanan artık yabancı maddeler. Bu faktörler arasında hava boşlukları ve elektrik alan konsantrasyonu iki temel tetikleyicidir.
1. Hava Boşlukları veya Boşluk Kusurları (En Yaygın Neden)
Isıtma çubuklarının, kabloların veya konektörlerin yalıtım katmanları içinde küçük kabarcıklar veya boşluklar varsa-havanın dielektrik sabitinin katı yalıtım malzemelerininkinden önemli ölçüde düşük olduğu göz önüne alındığında-bu hava boşlukları içindeki elektrik alan kuvveti, uygulanan elektrik alanının etkisi altında keskin bir şekilde artacaktır. Bu, boşluğun önce dielektrik kırılma mukavemetine ulaşmasına neden olur, böylece kısmi deşarj tetiklenir.
Tipik Senaryolar: Yetersiz silikon kaplama; Isıtma çubuklarının enjeksiyonla kalıplanması sırasında hava sıkışması.
Belirtiler: Yeni bir sistemin kurulumundan hemen sonra kısmi deşarj tespit edilir veya çalışmanın ilk aşamalarında deşarj seviyeleri anormal derecede yüksektir.
Anahtar Mekanizma: Hava boşluğundaki gaz iyonize olduğunda, çevredeki yalıtım malzemesini sürekli olarak aşındıran ve kusurun kapsamını kademeli olarak genişleten küçük elektrik arkları oluşturur.
2. Düzgün-Olmayan Elektrik Alanları ("Uç Etkisi")
İletkenlerin kenarlarında, kablo terminallerindeki çapaklarda veya metalik yabancı nesnelerin keskin köşelerinde, elektrik alanı oldukça yoğunlaşarak "korona" deşarjına yol açar.
Tipik Konumlar: Pah kırma özelliği olmayan ısıtma çubuğu elektrot çekirdekleri; konektörlerin içine yerleşmiş metalik kalıntılar; kablo koruma katmanlarında eşit olmayan veya pürüzlü kesikler.
Belirtiler: Deşarj olayları genellikle voltaj zirvelerinin yakınında meydana gelir ve Faz-Çözümlenmiş Kısmi Deşarj (PRPD) modeli, karakteristik bir "tavşan{1}}kulağı" dağılımı sergiler.
Fiziksel Prensip: Elektrik alan kuvveti formülüne göre, eğrilik yarıçapı ne kadar küçükse, alan kuvveti de o kadar yüksek olur; bu durum onu yerel dielektrik bozulma eşiğinin aşılmasına oldukça duyarlı hale getirir.
3. Yalıtım Nemi Girişi veya Eskimesi
Nemin içeri girmesi veya malzemelerin-uzun vadeli termal yaşlanması, yalıtım performansının düşmesine neden olur. Bu, lokalize alanlarda dielektrik dayanımının azalmasına neden olur ve bu da onları normal çalışma gerilimleri altında bile kısmi deşarja yatkın hale getirir.
Nem Giriş Mekanizması: Bir elektrik alanının etkisi altında, su molekülleri gaz üretmek üzere ayrışır ve böylece gaz kabarcıkları için yeni kanallar oluşur.
Yaşlanma Mekanizması: Mika katmanları katmanlara ayrılır ve silikon jel çatlar, kısmi boşalmanın meydana gelebileceği çok küçük boşluklar oluşur.
Tipik Belirtiler: Yalıtım direnci değerlerinde eş zamanlı düşüş ve kısmi deşarjın varlığı; bu durum sıklıkla yüksek-nemli ortamlarda veya hizmet ömrünü doldurmuş ekipmanlarda görülür.
4. Zayıf Arayüz Teması
Benzer olmayan malzemeler arasındaki arayüzde (örneğin, seramik bir substrat ile bakır elektrot arasında veya silikon jel ile metal muhafaza arasında), eğer bağlanma zayıfsa veya çok küçük boşluklar mevcutsa, yüzey deşarjını tetikleyen bir "yüzen potansiyel" bölgesi oluşabilir.
Yaygın Olarak Bulunduğu Yerler: DCB (Doğrudan Bağlı Bakır) alt tabakalarının kenarları ve ısıtma çubukları ile bunların kalıp içindeki montaj delikleri arasındaki birleşme yüzeyleri.
Risk Faktörleri: Termal genleşme ve büzülme döngüleri, arayüzey ayrılmasını şiddetlendirerek deşarj olgusunun giderek kötüleşmesine neden olabilir.
5. Safsızlıklar veya Yabancı Nesnelerden Kaynaklanan Kirlenme
Üretim, montaj veya bakım işlemleri sırasında ortaya çıkan metal talaşı, elyaf veya toz, yüksek-voltajlı bir elektrik alanına maruz kaldığında deşarj için "tohum" görevi görebilir.
Yüksek-Riskli Uygulamalar: Isıtma çubuklarının yerinde-değiştirilmesi sırasında çevrenin uygun şekilde temizlenmemesi veya sıkışmış hava kabarcıkları içeren standartların altında saksı bileşimlerinin kullanılması.
Belirtiler: Deşarjın doğası gereği stokastiktir ve titreşimlere veya sıcaklık değişimlerine tepki olarak yoğunluğu değişebilir.
Sektör Örnek Olay İncelemesi: Bir plastik enjeksiyon kalıplama tesisinde, elektrik konnektörlerinin içinde kalan bakır talaşlarının kalması nedeniyle-üç-aylık bir süre içinde- üç ısıtma çubuğunun yanmasına neden olan kalıcı kısmi deşarj yaşandı.
