Quali sono le cause delle scariche parziali?

Le scariche parziali possono verificarsi all'interno di bolle, pellicole d'olio o ai bordi dei conduttori (elettrodi) nelle strutture isolanti e diventare forme di scarica interna (gas o olio), scarica superficiale, scarica a corona, ecc. Pertanto, la scarica a corona è più stretta di scarica parziale, ma non forma canali tra gli elettrodi. La scarica parziale è spesso difficile da evitare per i prodotti elettrici ad alta tensione.
Questo perché i materiali o le strutture isolanti spesso contengono interstizi d'aria o pellicole d'olio che sono più soggetti a rompersi rispetto ai mezzi isolanti solidi durante il processo di produzione. Ad esempio, trasformatori e trasformatori fusi, cavi in ​​plastica e manicotti in carta adesiva contengono inevitabilmente bolle durante il processo di produzione. Negli isolamenti immersi in olio degli apparecchi elettrici ad alta tensione è presente una pellicola d'olio tra gli strati di carta.
La costante dielettrica dell'aria e dell'olio minerale è inferiore a quella dei mezzi solidi, quindi sotto l'azione di un campo elettrico spesso sopportano intensità di campo più elevate rispetto ai mezzi solidi. Tuttavia, la resistenza alla rottura dell'aria e dell'olio è inferiore a quella dei mezzi solidi. Pertanto, quando la tensione applicata raggiunge un determinato valore, causerà la rottura locale dell'aria o dell'olio, con conseguente scarica parziale dell'isolamento.
Inoltre, a causa del campo elettrico concentrato sul bordo dell'elettrodo, l'intensità del campo elettrico sul bordo è particolarmente elevata. Ad esempio, il bordo dell'elettrodo a manicotto e l'uscita della bobina del motore ad alta tensione sono soggetti a scaricarsi. Spesso si verificano scariche locali nel manicotto del nastro adesivo e nell'avvolgimento del motore ad alta tensione sotto tensione di esercizio.
Nella progettazione e produzione di cavi e condensatori ad alta tensione, l'intensità del campo di lavoro è generalmente inferiore all'intensità del campo di scarica iniziale dell'isolamento in carta oleata. Tuttavia, sotto l'azione di un campo elettrico, la carta isolante invecchia a causa dell'impatto di particelle cariche ad alta energia. All'inizio il gas può essere assorbito, ma col tempo formerà delle bolle e causerà una scarica parziale.
La scarica parziale viene generata principalmente sotto tensione sinusoidale CA, che mette direttamente in pericolo il normale funzionamento dell'isolamento. Altri tipi, come la sovratensione da fulmine e la sovratensione operativa, a causa della loro breve durata e della bassa probabilità che si verifichino, non sono sufficienti a causare significativi pericoli di scarica. Sotto la tensione continua, il tasso di ripetizione della scarica è molto inferiore a quello della tensione alternata, quindi non viene preso sul serio dalle persone.
Quando viene applicata la tensione CC, la velocità di ripetizione della scarica dei cavi di carta impregnati dovrebbe raggiungere la velocità di ripetizione della scarica che si verifica con la tensione CA. La tensione di scarica è circa 6-11 volte quella della tensione CA. Il motivo è che il tasso di ripetizione della scarica sotto tensione CA è molto più elevato di quello sotto tensione CC, quindi il danno è grave.
La scarica della corona sulla punta o sul bordo dell'elettrodo è per lo più esposta all'aria e il danno al mezzo dipende dal fatto che la corona entri in contatto con il materiale. Se non entra in contatto diretto con il materiale, è indirettamente causato dall'ozono generato o da altri prodotti corrosivi.