Sähköpurkaukset

Sähköpurkaukset ovat sähköisissä järjestelmissä ilmiöitä, joissa sähkövirta siirtyy ilmavälin tai eristemateriaalin rajapintojen kautta nopeasti. Purkauksia syntyy, kun paikallinen sähkökenttä ylittää välineen tai kuidun eristyskyvyn, jolloin varaustila purkautuu äkillisesti. Ilmavälin purkauksia selittävät usein ionisaatio ja sähkökentän aiheuttama elektronien hyväksikäyttö, ja tapahtumat vaihtelevat koronan, loiste- ja kipinä-/kaaripurkausten sekä osittais- purkautumisen muodossa.

Sähköpurkaukset jaetaan yleisesti useisiin ilmentymiin. Korona on ionisaatiota, joka ympäröi johtimia ja aiheuttaa näkymätöntä tai pienimuotoista säteilevää purkausta ilman laajaa valonnäkyvyyttä. Kaaripurkaus tai kipinäpurkaus on kirkas, lyhytkestoinen purkaus, joka voi helposti tulvata ilmaa tai eristemateriaalin läpi sekä aiheuttaa vahinkoja. Osittainen purkautuminen tapahtuu eristemateriaalin sisällä ja voi heikentää eristystä ajan myötä. Paschenin laki kuvaa purkautumisjännitteitä kaasuanalyyseissa riippuen etäisyydestä, paineesta ja epäpuhtauksista.

Käyttö ja riskit vaihtelevat kontekstin mukaan. Sähköpurkauksia hyödynnetään esimerkiksi kaasupurkauslampaissa ja plasma-tekniikassa sekä eristemateriaalien toiminnassa käytännön testauksessa. Toisaalta hallitsemattomat purkaukset voivat aiheuttaa oikosulun, palovaaran, laitevahingon ja elektromagneettisen häiriön.

Ehkäisy ja turvallisuus perustuvat hyvään eristykseen, riittävään etäisyyteen, creepage- ja kosteudenkestävyyteen, suojakytkimiin sekä asianmukaiseen suojaukseen ja huoltoon. Ennalta ehkäisevästi tarkastellaan purkaussektoreita, käytetään sopivia materiaalivalintoja ja suoritetaan säännölliset testit.