Pogosti vzroki za delno praznjenje v toplotočnih sistemih vključujejo: prisotnost zračnih rež ali praznin v izolacijskem materialu ali na vmesnikih; ne-enakomerna porazdelitev električnega polja (kot je "učinek konice"); vdor vlage ali staranje izolacije; slab stik na vmesnikih med različnimi dielektričnimi mediji; in preostale nečistoče, ki so posledica proizvodnih ali montažnih postopkov. Med temi dejavniki sta zračna reža in koncentracija električnega polja dva glavna sprožilca.
1. Zračne reže ali okvare praznin (najpogostejši vzrok)
Če so v izolacijskih plasteh grelnih palic, kablov ali konektorjev drobni mehurčki ali praznine-glede na to, da je dielektrična konstanta zraka znatno nižja kot pri trdnih izolacijskih materialih-, bo jakost električnega polja v teh zračnih režah močno narasla pod vplivom uporabljenega električnega polja. To povzroči, da vrzel najprej doseže svojo dielektrično prebojno trdnost in s tem sproži delno razelektritev.
Tipični scenariji: nezadostna količina silikona; zajem zraka med brizganjem grelnih palic.
Manifestacije: delno praznjenje je zaznano takoj po namestitvi novega sistema ali pa so ravni praznjenja nenormalno visoke v začetnih fazah delovanja.
Ključni mehanizem: Ko se plin v zračni reži ionizira, tvori drobne električne loke, ki nenehno razjedajo okoliški izolacijski material in postopoma širijo obseg napake.
2. Ne-enotna električna polja (»učinek konice«)
Na robovih prevodnikov, na robovih na sponkah ožičenja ali na ostrih vogalih kovinskih tujkov se električno polje močno koncentrira, kar povzroči "koronsko" razelektritev.
Tipične lokacije: jedra elektrod grelnih palic brez posnetih robov; kovinski ostanki, ki so se zadržali v konektorjih; neenakomerni ali nazobčani rezi v plasteh oklopa kabla.
Manifestacije: razelektritve se običajno pojavijo v bližini vrhov napetosti, vzorec delne razelektritve s fazno-razrešeno razelektritvijo (PRPD) pa kaže značilno porazdelitev »zajčje-uho«.
Fizični princip: po formuli za električno poljsko jakost, manjši kot je polmer ukrivljenosti, večja je poljska jakost; zaradi tega je zelo dovzeten za prekoračitev lokalnega dielektričnega prebojnega praga.
3. Vdor vlage ali staranje izolacije
Vdor vlage ali dolgotrajno-toplotno staranje materialov povzroči poslabšanje izolacijske učinkovitosti. Posledica tega je zmanjšanje dielektrične trdnosti na lokaliziranih območjih, zaradi česar so nagnjeni k delni razelektritvi tudi pri normalnih delovnih napetostih.
Mehanizem vdora vlage: Pod vplivom električnega polja se molekule vode razgradijo in ustvarijo plin ter tako ustvarijo nove kanale za plinske mehurčke.
Mehanizem staranja: Plasti sljude se razlojijo in silikonski gel razpoka, pri čemer nastanejo majhne vrzeli, kjer lahko pride do delne razelektritve.
Tipične manifestacije: hkratno zmanjšanje vrednosti izolacijskega upora in prisotnost delne razelektritve; to pogosto opazimo v okoljih z visoko-vlažnostjo ali pri opremi, ki ji je potekla življenjska doba.
4. Slab medfazni stik
Na vmesniku med različnimi materiali (npr. med keramičnim substratom in bakreno elektrodo ali med silikonskim gelom in kovinskim ohišjem), če je vez šibka ali obstajajo majhne vrzeli, lahko nastane območje "lebdečega potenciala", ki sproži površinsko razelektritev.
Običajno najdemo na: robovih DCB (Direct Bonded Copper) substratov in spojnih površin med grelnimi palicami in njihovimi montažnimi luknjami v kalupih.
Dejavniki tveganja: Cikli toplotnega raztezanja in krčenja lahko poslabšajo medfazno ločitev, kar povzroči postopno poslabšanje pojava praznjenja.
5. Kontaminacija z nečistočami ali tujki
Kovinski ostružki, vlakna ali prah, ki se vnesejo med procesi izdelave, sestavljanja ali vzdrževanja, lahko delujejo kot "semena" za razelektritev, če so izpostavljeni visoko{0}}napetostnemu električnemu polju.
Visoko{0}}tvegane prakse: neustrezno čiščenje okoliškega okolja pri zamenjavi grelnih palic na-gradišču ali uporaba podstandardnih mešanic za zalivanje, ki vsebujejo ujete zračne mehurčke.
Manifestacije: Razelektritev je stohastične narave in lahko niha v intenzivnosti kot odziv na vibracije ali temperaturne spremembe.
Študija primera v industriji: Obrat za brizganje plastike je imel dolgotrajno delno razelektritev,-ki je povzročila izgorelost treh grelnih palic v treh-mesečnem obdobju-zaradi ostankov bakrenih ostružkov, ujetih v električnih konektorjih.
