Mitkä ovat osittaisen vuodon syyt?

Osittainen purkaus voi tapahtua kuplien, öljykalvojen sisällä tai eristysrakenteiden johtimien (elektrodien) reunoilla ja muodostua sisäisen purkautumisen (kaasu tai öljy), pintapurkauksen, koronapurkauksen jne. muotona. Siksi koronapurkaus on kapeampi kuin osittainen purkaus, mutta ei muodosta kanavia elektrodien väliin. Osittaista purkausta on usein vaikea välttää korkeajännitteisille sähkötuotteille.
Tämä johtuu siitä, että eristemateriaalit tai -rakenteet sisältävät usein ilmarakoja tai öljykalvoja, jotka ovat alttiimpia hajoamiselle kuin kiinteät eristemateriaalit valmistusprosessin aikana. Esimerkiksi valumuuntajat ja muuntajat, muovikaapelit ja liimapaperiholkit sisältävät väistämättä kuplia valmistusprosessin aikana. Korkeajännitesähkölaitteiden öljyupotetussa eristeessä paperikerrosten välissä on öljykalvo.
Ilman ja mineraaliöljyn dielektrisyysvakio on pienempi kuin kiinteiden väliaineiden, joten sähkökentän vaikutuksesta niillä on usein suurempi kenttävoimakkuus kuin kiinteillä aineilla. Ilman ja öljyn murtumislujuus on kuitenkin pienempi kuin kiinteiden väliaineiden. Siksi, kun käytetty jännite nousee tiettyyn arvoon, se aiheuttaa paikallisen ilman tai öljyn hajoamisen, mikä johtaa eristeen osittaiseen purkaukseen.
Lisäksi elektrodin reunassa olevan keskitetyn sähkökentän ansiosta reunan sähkökentän voimakkuus on erityisen korkea. Esimerkiksi holkkielektrodin reuna ja korkeajännitteisen moottorikäämin ulostulo ovat herkkiä purkautumaan. Paikallista purkausta esiintyy usein teippiholkissa ja suurjännitemoottorin käämissä käyttöjännitteen alaisena.
Suurjännitekaapeleiden ja kondensaattoreiden suunnittelussa ja valmistuksessa työkentän voimakkuus on yleensä pienempi kuin öljypaperieristeen alkupurkauskentän voimakkuus. Sähkökentän vaikutuksesta eristepaperi kuitenkin vanhenee korkean energian varautuneiden hiukkasten vaikutuksesta. Alussa kaasu voi imeytyä, mutta ajan myötä se muodostaa kuplia ja aiheuttaa osittaista purkautumista.
Osittainen purkaus syntyy pääasiassa AC sinimuotoisella jännitteellä, mikä suoraan vaarantaa eristyksen normaalin toiminnan. Muut tyypit, kuten salaman ylijännite ja käyttöylijännite, eivät niiden lyhyen keston ja alhaisen esiintymistodennäköisyyden vuoksi riitä aiheuttamaan merkittäviä purkausvaaroja. Tasajännitteellä purkautumisen toistonopeus on paljon alhaisempi kuin AC-jännitteellä, joten ihmiset eivät ota sitä vakavasti.
Kun DC-jännitettä käytetään, kyllästetyn paperikaapeleiden purkauksen toistonopeuden tulisi saavuttaa vaihtovirtajännitteellä esiintyvä purkaustoistotaajuus. Purkausjännite on noin 6-11 kertaa vaihtovirtajännite. Syynä on se, että vaihtovirtajännitteellä purkautumisen toistotaajuus on paljon suurempi kuin tasajännitteellä, joten sen haitta on vakava.
Koronapurkaus kärjessä tai elektrodin reunassa on enimmäkseen alttiina ilmalle, ja väliaineen vaurioituminen riippuu siitä, tuleeko korona kosketuksiin materiaalin kanssa. Jos se ei joudu suoraan kosketukseen materiaalin kanssa, se johtuu epäsuorasti muodostuneesta otsonista tai muista syövyttävistä tuotteista.