Uobičajeni uzroci djelimičnog pražnjenja u sistemima sa vrućim klizačima uključuju: prisustvo zračnih praznina ili šupljina unutar izolacijskog materijala ili na sučeljima; ne-ujednačena distribucija električnog polja (kao što je "efekat vrha"); prodiranje vlage ili starenje izolacije; slab kontakt na sučeljima između različitih dielektričnih medija; i zaostale nečistoće koje su rezultat procesa proizvodnje ili montaže. Među ovim faktorima, zračni jaz i koncentracija električnog polja su dva primarna pokretača.
1. Zračni otvori ili praznine (najčešći uzrok)
Ako postoje sitni mjehurići ili šupljine unutar izolacijskih slojeva grijaćih šipki, kablova ili konektora-s obzirom da je dielektrična konstanta zraka znatno niža od one kod čvrstih izolacijskih materijala-jačina električnog polja unutar ovih zračnih praznina će naglo porasti pod utjecajem primijenjenog električnog polja. Ovo dovodi do toga da jaz prvo dostigne svoju dielektričnu probojnu čvrstoću, čime se pokreće djelomično pražnjenje.
Tipični scenariji: nedovoljno silikonsko zalivanje; zarobljavanje vazduha tokom brizganja grejnih šipki.
Manifestacije: Djelomično pražnjenje se detektuje odmah po ugradnji novog sistema ili su nivoi pražnjenja nenormalno visoki tokom početnih faza rada.
Ključni mehanizam: Jednom kada plin unutar zračnog raspora postane joniziran, on formira male električne lukove koji kontinuirano erodiraju okolni izolacijski materijal, postepeno proširujući opseg defekta.
2. Ne-ujednačena električna polja ("Efekat vrha")
Na rubovima provodnika, na izbočinama na terminalima ožičenja ili na oštrim uglovima metalnih stranih predmeta, električno polje postaje visoko koncentrisano, što dovodi do "koronskog" pražnjenja.
Tipične lokacije: jezgra elektroda grijaćeg štapa bez skošenja; metalne krhotine našle unutar konektora; neravni ili nazubljeni rezovi u slojevima zaštite kablova.
Manifestacije: Događaji pražnjenja se obično dešavaju u blizini vrhova napona, a obrazac-razriješenog parcijalnog pražnjenja (PRPD) pokazuje karakterističnu distribuciju "zečjeg-uha".
Fizički princip: Prema formuli za jačinu električnog polja, što je manji radijus zakrivljenosti, to je veća jačina polja; to ga čini vrlo osjetljivim na prekoračenje lokalnog praga proboja dielektrika.
3. Ulazak vlage u izolaciju ili starenje
Prodor vlage ili dugotrajno{0}}termičko starenje materijala dovodi do pogoršanja izolacijskih performansi. To rezultira smanjenjem dielektrične čvrstoće u lokaliziranim područjima, što ih čini sklonim djelomičnom pražnjenju čak i pod normalnim radnim naponima.
Mehanizam ulaska vlage: Pod uticajem električnog polja, molekuli vode se razgrađuju i stvaraju gas, stvarajući tako nove kanale za mehuriće gasa.
Mehanizam starenja: slojevi liskuna se raslojavaju i silikonski gel puca, stvarajući male praznine gdje može doći do djelomičnog pražnjenja.
Tipične manifestacije: Istovremeni pad vrijednosti otpora izolacije i prisustvo djelomičnog pražnjenja; ovo se često uočava u okruženjima s visokom{0}}vlažnošću ili u opremi koja je premašila vijek trajanja.
4. Loš međufazni kontakt
Na međusklopu između različitih materijala (npr. između keramičke podloge i bakrene elektrode, ili između silikonskog gela i metalnog kućišta), ako je veza slaba ili postoje male praznine, može se formirati zona "plutajućeg potencijala", koja pokreće površinsko pražnjenje.
Obično se nalazi na: ivicama DCB (Direct Bonded Copper) supstrata i spojnih površina između grejnih šipki i njihovih montažnih rupa unutar kalupa.
Faktori rizika: ciklusi termičkog širenja i kontrakcije mogu pogoršati međufaznu separaciju, uzrokujući da se fenomen pražnjenja progresivno pogoršava.
5. Kontaminacija nečistoćama ili stranim predmetima
Metalne strugotine, vlakna ili prašina uneseni tokom procesa proizvodnje, montaže ili održavanja mogu djelovati kao "sjemenke" za pražnjenje kada su izložene visokom{0}}naponskom električnom polju.
Visoko-Prakse visokog rizika: Neispravno čišćenje okoline prilikom zamjene grijaćih šipki na-okviru, ili korištenje nestandardnih smjesa za zalivanje koje sadrže zarobljene mjehuriće zraka.
Manifestacije: Pražnjenje je stohastičke prirode i može varirati u intenzitetu kao odgovor na vibracije ili temperaturne varijacije.
Studija slučaja u industriji: Postrojenje za brizganje plastike doživjelo je trajno djelomično pražnjenje-što je rezultiralo sagorevanjem tri grijaće šipke u periodu od tri-mjesečna-zbog zaostalih bakarnih strugotina zarobljenih unutar električnih konektora.
