sähköpurkujen

Sähköpurkujen ilmiö tarkoittaa sähkön äkillistä ja nopeasti tapahtuvaa purkautumista, kun jännite ylittää väliaineen eristemekanismin kestävyyden. Tällöin väliaine ionisoituu, syntyy johtava kanava ja energia siirtyy virtaavana purkautumana. Sähköpurkuja esiintyy sekä teknisissä laitteissa että luonnollisissa tilanteissa.

Tavanomaiset muodot ovat kipinäpurkaukset, kaaripurkaukset ja korona. Kipinäpurkauksessa purkaus tapahtuu lyhyenä, voimakkaana kipinänä ilmavälissä tai eristeessä. Kaaripurkauksessa muodostuu pidempi, plasmapitkä kanava sähkön kululle, mikä voi johdattaa suuria virtoja ja aiheuttaa häiriöitä tai vaurioita. Korona on pienjännitteinen ionisoituminen ympäröivissä johtimien reunoilla, joka voi aiheuttaa sähkön ja kaasun ionisointia sekä EMI-vaikutuksia.

Energian purkautuminen voi johtua sekä hallituista toimista (esimerkiksi pikaläskyt, katkaisijat, suojaukat) että ylivirroista tai eristevaurioista. Sähköpurkutoiminta voi aiheuttaa vahinkoja laitteille, häiriöitä sähkö- ja televerkossa sekä tulipalovaaran. Toisaalta purkauksia voidaan hyödyntää esimerkiksi kaariliitäntöjen ja suojalaitteiden toiminnassa tai kaasupurkauslaitteissa.

Ehkäisy ja hallinta perustuvat hyvään eristykseen ja suunnitteluun: riittäviin creepage- ja clearance-etäisyyksiin, asianmukaiseen eristemateriaaliin ja kotelointiin, maadoitukseen sekä ylivirtasuojauksiin kuten lastuisiin ja kaasurajaajiin. ESD-hallinta ja puhdasolosuhteiden ylläpito ovat tärkeitä erityisesti elektroniikkateollisuudessa, jotta vahingoilta vältytään. Sähköpurkuja sivutaan sekä luonnonilmiöinä (esimerkiksi ukkoset) että teknisissä järjestelmissä, missä niitä voidaan luotettavasti hallita suunnittelun ja suojauksien avulla.