kipinäpurkauksien

Kipinäpurkaus on nopea sähköinen purkaus kaasun välissä, joka syntyy, kun johtimien välille muodostuu riittävän voimakas sähkökenttä ja kaasussa syntyy ionisaatioprosessi. Kipinä voi ilmetä kirkkaana valona, kuumana sirinänä tai kuoppaisena iskuna ja siihen liittyy hetkellinen sähkönjohdon läpäisevyyden kasvu.

Kipinäpurkauksen taustalla on eristemateriaalin erottelurajan ylitys ja kaasun ionisaatio. Ilmiö riippuu jännitteestä, eristettävän tilan kaasun paineesta ja tyypistä sekä johtimien etäisyydestä. Paschenin lain mukaan katkaisujännite riippuu kaasun paineen ja väliajon tulon tulosta. Ilmakehän olosuhteissa ja suurjännitteisissä sovelluksissa nämä purkaukset voivat kehittyä pitkäaikaisiksi arkkipurkauksiksi eli kaari- tai kipinöiksi.

Kipinäpurkauksia esiintyy erityisesti korkeajännitteisissä laitteissa ja tilanteissa, joissa kosketukset avautuvat tai sulkeutuvat, kuten kytkimissä, releissä, johdinsarjoissa ja sytytysjysteemeissä sekä testauslaitteissa. Puhtaassa muodossaan ne voivat olla osa tarkoituksellisia sytytyksiä, mutta hallitsemattomat kipinäpurkaukset voivat vahingoittaa elektrodeja, heikentää eristemateriaalin rakennetta ja aiheuttaa sähkömagneettista häiriötä sekä palovaaraa.

Ehkäisy kehittyy suunnittelulla ja käytännön toimenpiteillä: asianmukaiset eristys- ja etäisyydet, ympärivuorokautinen tai tilanteen mukaan säädelty jännite, suojakoteloidut komponentit, turvasuojaus sekä tarvittaessa kaasupohjaiset tai kertakäyttöiset suojatut ratkaisut. Kipinäpurkauksia seurataan ja hallitaan erityisesti HV-laitteissa sekä kytkinlaitteiden suunnittelussa.