ในวิศวกรรมไฟฟ้าการ ปล่อยประจุบางส่วน ( PD ) คือการแตกตัวของฉนวนไฟฟ้า เฉพาะจุด (DB) (ซึ่งไม่ได้เชื่อมต่อช่องว่างระหว่างตัวนำทั้งสองอย่างสมบูรณ์) ในส่วนเล็ก ๆ ของ ระบบ ฉนวนไฟฟ้า (EI) ที่เป็นของแข็งหรือของเหลว ภายใต้ แรงดัน ไฟฟ้าสูง (HV) ในขณะที่การปล่อยประจุโคโรนา (CD) มักจะปรากฏให้เห็นเป็นแสงเรือง ๆ หรือการปล่อยประจุแบบแปรง (BD) ที่ค่อนข้างคงที่ในอากาศ การปล่อยประจุบางส่วนภายในระบบฉนวนที่เป็นของแข็งนั้นมองไม่เห็น

การปล่อยประจุบางส่วน (PD) สามารถเกิดขึ้นได้ในตัวกลางฉนวนที่เป็นก๊าซ ของเหลว หรือของแข็ง โดยมักเริ่มต้นภายในช่องว่างของก๊าซ เช่น ช่องว่างในฉนวนอีพ็อกซี่ที่เป็นของแข็ง หรือฟองอากาศในน้ำมันหม้อแปลงการปล่อยประจุบางส่วนเป็นเวลานานสามารถกัดกร่อนฉนวนที่เป็นของแข็งและในที่สุดจะนำไปสู่การชำรุดของฉนวนได้

การปล่อยประจุบางส่วน (PD) มักเริ่มต้นภายในช่องว่าง รอยแตก หรือสิ่งเจือปนภายในฉนวน แข็ง ที่รอยต่อระหว่าง ตัวนำและฉนวนภายในฉนวนแข็งหรือของเหลว หรือในฟองอากาศภายในฉนวน เหลว เนื่องจาก PD จำกัดอยู่เพียงบางส่วนของฉนวน การปล่อยประจุจึงเชื่อมต่อระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้า ได้เพียงบางส่วนเท่านั้น PD ยังสามารถเกิดขึ้นตามขอบเขตระหว่างวัสดุฉนวนที่แตกต่างกันได้อีกด้วย

การปล่อยประจุบางส่วนภายในวัสดุฉนวนมักเริ่มต้นขึ้นภายในช่องว่างที่เต็มไปด้วยก๊าซภายในไดอิเล็กทริก เนื่องจากค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของช่องว่างนั้นน้อยกว่าไดอิเล็กทริกโดยรอบ อย่างมาก สนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในช่องว่างจึงสูงกว่าสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในระยะทางที่เท่ากันของไดอิเล็กทริกอย่างมีนัยสำคัญ หากความเค้นของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในช่องว่างเพิ่มขึ้นสูงกว่า แรงดันเริ่มต้นของการเกิด โคโรนา (CIV) สำหรับก๊าซภายในช่องว่าง กิจกรรมของการปล่อยประจุบางส่วนจะเริ่มต้นขึ้นภายในช่องว่างนั้น

การปล่อยประจุบางส่วน (PD) สามารถเกิดขึ้นได้ตามพื้นผิวของวัสดุฉนวนแข็ง หากสนามไฟฟ้าสัมผัสที่พื้นผิวสูงพอที่จะทำให้เกิดการแตกตัวตามพื้นผิวของฉนวน ปรากฏการณ์นี้มักปรากฏให้เห็นบนฉนวนสายส่งไฟฟ้าแรงสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนฉนวนที่ปนเปื้อนในช่วงวันที่ความชื้นสูง สายส่งไฟฟ้าแรงสูงใช้อากาศเป็นตัวกลางในการเป็นฉนวน

วงจรสมมูลของวัสดุไดอิเล็กทริกที่มีโพรงสามารถจำลองได้เป็นวงจรแบ่งแรงดัน แบบคาปาซิทีฟ ที่ต่อขนานกับคาปาซิเตอร์ อีกตัวหนึ่ง คาปาซิเตอร์ด้านบนของวงจรแบ่งแรงดันแสดงถึงการรวมกันแบบขนานของค่าความจุที่ต่ออนุกรมกับโพรง และคาปาซิเตอร์ด้านล่างแสดงถึงค่าความจุของโพรง คาปาซิเตอร์ที่ต่อขนานกันแสดงถึงค่าความจุที่เหลืออยู่ของตัวอย่างที่ไม่มีโพรง

เมื่อใดก็ตามที่เกิดการคายประจุบางส่วน (Partial Discharge หรือ PD) กระแสไฟฟ้าชั่วขณะความถี่สูงจะปรากฏขึ้นและคงอยู่เป็นเวลานาโนวินาทีถึงไมโครวินาที จากนั้นจะหายไปและปรากฏขึ้นซ้ำ ๆ ขณะที่คลื่นไซน์ของแรงดันไฟฟ้าผ่านจุดตัดศูนย์ PD เกิดขึ้นใกล้กับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดทั้งบวกและลบ สามารถวัดพัลส์ PD ได้ง่ายโดยใช้วิธีการวัดกระแสความถี่สูง (High Frequency Current Transducer หรือ HFCT) โดยจะ หนีบตัวแปลง กระแสไว้รอบ ๆ จุดต่อลงดินของชิ้นส่วนที่กำลังทดสอบ ความรุนแรงของ PD จะวัดได้โดยการวัดช่วงเวลาระหว่างจุดสิ้นสุดของพัลส์หนึ่งกับจุดเริ่มต้นของพัลส์ถัดไป เมื่อการชำรุดของฉนวนแย่ลง ช่วงเวลาระหว่างพัลส์จะสั้นลงเนื่องจากการชำรุดเกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าต่ำลง ช่วงเวลาระหว่างพัลส์นี้จะสั้นลงเรื่อย ๆ จนถึงจุดวิกฤต 2 มิลลิวินาที ณ จุด 2 มิลลิวินาทีนี้ การคายประจุอยู่ใกล้กับจุดตัดศูนย์มาก และจะเกิดการคายประจุอย่างสมบูรณ์และเกิดความเสียหายร้ายแรง จำเป็นต้องใช้วิธี HFCT เนื่องจากเหตุการณ์ PD เหล่านี้มีขนาดเล็กและมีระยะเวลาสั้น วิธีการ HFCT ทำได้ในขณะที่ชิ้นส่วนที่กำลังทดสอบยังคงได้รับพลังงานและมีโหลดอยู่ วิธีการนี้ไม่รบกวนการทำงานของชิ้นส่วนเลย อีกวิธีหนึ่งในการวัดกระแสเหล่านี้คือการต่อตัวต้านทาน วัดกระแสขนาดเล็ก อนุกรมกับตัวอย่าง แล้วดูแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นบนออสซิลโลสโคปผ่านสายโค แอกเชียล ที่เหมาะสม

เมื่อเกิดการปล่อยประจุบางส่วน (PD) การอาร์คหรือประกายไฟ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะแพร่กระจายออกจากจุดที่เกิดความผิดพลาดไปในทุกทิศทาง สัมผัสกับตัวถังหม้อแปลง และเดินทางลงสู่พื้นดิน (สายดิน) ซึ่งเป็นที่ตั้งของ HFCT เพื่อตรวจจับ EMI หรือ EMP ภายในหม้อแปลง เบรกเกอร์ PT CT สาย HV MCSG LTC LA เครื่องกำเนิดไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงขนาดใหญ่ ฯลฯ การตรวจจับพัลส์ความถี่สูงจะระบุการมีอยู่ของการปล่อยประจุบางส่วน การอาร์ค หรือประกายไฟ หลังจากตรวจพบ PD หรือการอาร์คแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการระบุตำแหน่งพื้นที่ที่เกิดความผิดพลาด โดยใช้ วิธี การปล่อยคลื่นเสียง (AE) เซ็นเซอร์ AE 4 ตัวขึ้นไปจะถูกวางไว้บนตัวหม้อแปลง ซึ่งจะเก็บข้อมูลคลื่น AE และ HFCT พร้อมกัน การกรองแบบแบนด์พาสจะใช้เพื่อกำจัดสัญญาณรบกวนจากเสียงรบกวนของระบบ

การเสื่อมสภาพของการปล่อยประจุบางส่วนอาจเกิดจากปัจจัยต่างๆ รวมถึงการควบคุมความเครียดที่ไม่เพียงพอ หรือการมีช่องว่างหรือการแยกชั้นในฉนวนผนังพื้นดิน ปัญหาเหล่านี้อาจส่งผลให้เครื่องจักรล้มเหลวในที่สุด^{[ 1 ]}

การวัดการปล่อยประจุบางส่วนช่วยให้สามารถประเมินสภาพความเป็นฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง และ ตรวจจับและระบุตำแหน่ง การเกิดกิ่งก้านสาขาทางไฟฟ้าในฉนวนได้ การวัดการปล่อยประจุบางส่วนยังสามารถระบุตำแหน่งส่วนที่เสียหายของระบบฉนวนได้อีกด้วย

ข้อมูลที่รวบรวมได้ระหว่างการทดสอบการปล่อยประจุบางส่วนจะถูกนำไปเปรียบเทียบกับค่าการวัดของสายเคเบิลเดียวกันที่รวบรวมได้ระหว่างการทดสอบการยอมรับ หรือกับมาตรฐานการควบคุมคุณภาพของโรงงาน วิธีนี้ช่วยให้สามารถจำแนกสภาพของฉนวน (ใหม่ เสื่อมสภาพมาก ชำรุด) ของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบได้อย่างง่ายและรวดเร็ว และสามารถวางแผนและจัดเตรียมมาตรการบำรุงรักษาและซ่อมแซมที่เหมาะสมล่วงหน้าได้

การวัดการปล่อยประจุบางส่วนสามารถนำไปใช้กับสายเคเบิลและอุปกรณ์เสริมที่มีวัสดุฉนวนหลากหลายชนิด เช่นโพลีเอทิลีนหรือสายเคเบิลหุ้มตะกั่วด้วยกระดาษ (PILC) การวัดการปล่อยประจุบางส่วนเป็นวิธีการที่ดำเนินการเป็นประจำเพื่อประเมินสภาพของระบบฉนวนของเครื่องจักรหมุน (มอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) หม้อแปลง และ อุปกรณ์ สวิตช์เกียร์แบบฉนวนก๊าซ

ระบบวัดการปล่อยประจุบางส่วนโดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วย:

• สายเคเบิลหรือวัตถุอื่นที่กำลังทดสอบ
• ตัวเก็บประจุแบบต่อพ่วงที่มีการออกแบบค่าความเหนี่ยวนำต่ำ
• แหล่งจ่ายไฟแรงสูงที่มีสัญญาณรบกวนพื้นหลังต่ำ
• การเชื่อมต่อแรงดันสูง
• ตัวกรองแรงดันสูงเพื่อลดสัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟ
• เครื่องตรวจจับการปล่อยประจุบางส่วน
• ซอฟต์แวร์พีซีสำหรับการวิเคราะห์

ระบบตรวจจับการปล่อยประจุบางส่วนสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่กำลังใช้งานและมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน:

• สายเคเบิล หม้อแปลง หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าแรงดันปานกลาง/แรงดันสูงใดๆ
• เซ็นเซอร์ความถี่สูงพิเศษ (UHF) ช่วงความถี่ในการตรวจจับ 300 MHz-1.5 GHz
• หม้อแปลงกระแสความถี่สูง(HFCT) ช่วงความถี่ 500 kHz-50 MHz
• ไมโครโฟนอัลตราโซนิกที่มีความถี่ศูนย์กลาง 40 kHz
• เซ็นเซอร์สัมผัสแบบอะคูสติกที่มีช่วงความถี่ในการตรวจจับ 20 kHz - 300 kHz
• เซ็นเซอร์ TEV หรือตัวเก็บประจุแบบต่อพ่วง 3 MHz-100 MHz
• ระบบวิเคราะห์แบบแยกเฟสเพื่อเปรียบเทียบจังหวะเวลาของพัลส์กับความถี่กระแสสลับ

นับตั้งแต่มีการตระหนักถึงความสำคัญของการปล่อยประจุบางส่วน (PD) ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ได้มีการคิดค้นวิธีการตรวจจับการปล่อยประจุและวิธีการวัดการปล่อยประจุบางส่วนขึ้นมามากมาย กระแสการปล่อยประจุบางส่วนมักมีระยะเวลาสั้นและมีเวลาเพิ่มขึ้นใน ระดับ นาโนวินาที บนออสซิลโลสโคปการปล่อยประจุจะปรากฏเป็นเหตุการณ์แบบระเบิดที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กัน ซึ่งเกิดขึ้นที่จุดสูงสุดของคลื่นไซน์ เหตุการณ์แบบสุ่มจะเป็นการอาร์คหรือการเกิดประกายไฟ วิธีปกติในการวัดขนาดของการปล่อยประจุบางส่วนคือในหน่วยพิโคคูลอมบ์ความเข้มของการปล่อยประจุบางส่วนจะแสดงเทียบกับเวลา

การวิเคราะห์อัตโนมัติของภาพสะท้อนที่รวบรวมได้ระหว่างการวัดการปล่อยประจุบางส่วน – โดยใช้วิธีการที่เรียกว่าการสะท้อนแสงในโดเมนเวลา (TDR) – ช่วยให้สามารถระบุตำแหน่งความผิดปกติของฉนวนได้ โดยจะแสดงผลในรูปแบบแผนที่การปล่อยประจุบางส่วน

การแสดงภาพการปล่อยประจุบางส่วนตามเฟสจะให้ข้อมูลเพิ่มเติมที่เป็นประโยชน์สำหรับการประเมินอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ

การเปลี่ยนแปลงประจุที่เกิดขึ้นจริงเนื่องจากเหตุการณ์ PD นั้นไม่สามารถวัดได้โดยตรง ดังนั้นจึงใช้ประจุปรากฏแทน ประจุปรากฏ (q) ของเหตุการณ์ PD คือประจุที่หากฉีดเข้าไประหว่างขั้วของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบจะทำให้แรงดันไฟฟ้าคร่อมขั้วเปลี่ยนแปลงไปในปริมาณที่เทียบเท่ากับเหตุการณ์ PD นั้น สามารถจำลองได้ด้วยสมการ:

${\displaystyle q=C_{b}\Delta (V_{c})}$

ประจุปรากฏไม่เท่ากับปริมาณประจุที่เปลี่ยนแปลงจริง ณ ตำแหน่ง PD แต่สามารถวัดและสอบเทียบได้โดยตรง โดยปกติ 'ประจุปรากฏ' จะแสดงในหน่วยพิโคคูลอมบ์

วิธีการวัดนี้ทำได้โดยการปรับเทียบแรงดันของสัญญาณพัลส์กับแรงดันที่ได้จากหน่วยสอบเทียบที่ปล่อยประจุเข้าไปในเครื่องมือวัด หน่วยสอบเทียบนั้นทำงานค่อนข้างง่ายและประกอบด้วยเครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยมที่ต่ออนุกรมกับตัวเก็บประจุที่ต่อคร่อมตัวอย่าง โดยปกติแล้วจะใช้การกระตุ้นด้วยแสงเพื่อให้สามารถสอบเทียบได้โดยไม่ต้องเข้าไปในบริเวณที่มีแรงดันสูงที่เป็นอันตราย โดยปกติแล้วจะถอดอุปกรณ์สอบเทียบออกระหว่างการทดสอบการปล่อยประจุ

• วงจรตรวจจับ PD แบบไวด์แบนด์

  ในการตรวจจับแบบบรอดแบนด์ อิมพี แดนซ์มักประกอบด้วยวงจร RLCแบบขนานเรโซแนนซ์ที่มีค่าQ ต่ำ วงจรนี้มีแนวโน้มที่จะลดทอนแรงดันกระตุ้น (โดยปกติอยู่ระหว่าง 50 ถึง 60 เฮิรตซ์ ) และขยายแรงดันที่เกิดขึ้นเนื่องจากการปล่อยประจุ

• วงจรตรวจจับแบบปรับจูน (แถบความถี่แคบ)
• วิธีสะพานระบายแรงดันที่แตกต่างกัน
• วิธีการทางเสียงและอัลตราโซนิก

การวัดภาคสนามทำให้ไม่สามารถใช้กรงฟาราเดย์ได้และแหล่งจ่ายไฟก็อาจไม่ใช่แบบอุดมคติ การวัดภาคสนามจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดสัญญาณรบกวนและอาจมีความไวน้อยลง^{[ 2 ] [ 3 ]}

การทดสอบ PD คุณภาพระดับโรงงานในภาคสนามจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่อาจหาได้ยาก ดังนั้นจึงมีการพัฒนาวิธีการอื่นสำหรับการวัดในภาคสนาม ซึ่งแม้ว่าจะไม่ละเอียดอ่อนหรือแม่นยำเท่ากับการวัดตามมาตรฐาน แต่ก็สะดวกกว่ามาก การวัดในภาคสนามจำเป็นต้องรวดเร็ว ปลอดภัย และง่ายดาย หากต้องการนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายโดยเจ้าของและผู้ประกอบการสินทรัพย์แรงดันปานกลางและแรงดันสูง

แรงดันไฟฟ้าชั่วคราวลงดิน (TEVs)คือแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของชิ้นส่วนโลหะโดยรอบ TEVs ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 1974 โดย ดร. จอห์น รีฟส์^{[ 4 ]}จากEA Technology TEVs เกิดขึ้นเนื่องจากการปล่อยประจุบางส่วนทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าพุ่งสูงขึ้นในตัวนำ และด้วยเหตุนี้จึงเกิดขึ้นในโลหะที่ต่อลงดินโดยรอบตัวนำด้วย ดร. จอห์น รีฟส์ ได้พิสูจน์แล้วว่าสัญญาณ TEV เป็นสัดส่วนโดยตรงกับสภาพของฉนวนสำหรับสวิตช์เกียร์ทุกชนิดที่วัด ณ จุดเดียวกัน สัญญาณ TEV วัดเป็นมิลลิโวลต์ (mV) และโดยทั่วไปแสดงในหน่วยเดซิเบล-มิลลิโวลต์ (dBmV) พัลส์ TEV เต็มไปด้วยส่วนประกอบความถี่สูง ดังนั้นชิ้นส่วนโลหะที่ต่อลงดินจึงมีความต้านทานต่อพื้นดินค่อนข้างสูง ดังนั้นจึงเกิดแรงดันไฟฟ้าพุ่งสูงขึ้น แรงดันไฟฟ้าเหล่านี้จะคงอยู่บนพื้นผิวด้านในของชิ้นส่วนโลหะโดยรอบ (ที่ความลึกประมาณ 0.5  ไมโครเมตรในเหล็กอ่อนที่ 100 เมกะเฮิร์ตซ์) และวนรอบไปยังพื้นผิวด้านนอกทุกครั้งที่มีความไม่ต่อเนื่องทางไฟฟ้าในชิ้นส่วนโลหะ นอกจากนี้ยังมีผลกระทบรองอีกอย่างหนึ่งคือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการปล่อยประจุบางส่วนยังก่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (TEV) บนชิ้นส่วนโลหะโดยรอบ ซึ่งชิ้นส่วนโลหะโดยรอบทำหน้าที่คล้ายเสาอากาศ แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำเป็นปรากฏการณ์ที่สะดวกมากสำหรับการวัดและตรวจจับการปล่อยประจุบางส่วน เนื่องจากสามารถตรวจจับได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่อทางไฟฟ้าหรือถอดแผงใดๆ ออก แม้ว่าวิธีการนี้อาจมีประโยชน์ในการตรวจจับปัญหาบางอย่างในอุปกรณ์สวิตช์เกียร์และร่องรอยบนพื้นผิวของชิ้นส่วนภายใน แต่ความไวในการตรวจจับนั้นไม่น่าจะเพียงพอที่จะตรวจจับปัญหาภายในระบบสายเคเบิลที่เป็นฉนวนแข็งได้

การวัด ด้วยคลื่นอัลตราโซนิคอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าการปล่อยประจุบางส่วนจะปล่อยคลื่นเสียงออกมา ความถี่ของการปล่อยคลื่นนั้นมีลักษณะเป็น "เสียงรบกวนสีขาว" ดังนั้นจึงสร้างคลื่นโครงสร้างอัลตราโซนิคผ่านชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นของแข็งหรือของเหลว การใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิคแบบติดตั้งภายนอกของชิ้นส่วนที่กำลังตรวจสอบ จะสามารถตรวจจับและระบุตำแหน่งของการปล่อยประจุบางส่วนภายในได้ เมื่อวางเซ็นเซอร์ไว้ใกล้กับแหล่งกำเนิดมากที่สุด

วิธี HFCTวิธีนี้เหมาะสำหรับการตรวจจับและกำหนดความรุนแรงของ PD โดยการวัดช่วงเวลาของการระเบิด ยิ่งการระเบิดเข้าใกล้ "จุดตัดแรงดันศูนย์" มากเท่าไร ความรุนแรงและวิกฤตของความผิดพลาด PD ก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น การระบุตำแหน่งของพื้นที่ผิดพลาดทำได้โดยใช้ AE ที่อธิบายไว้ข้างต้น

การตรวจ จับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะตรวจจับคลื่นวิทยุที่เกิดจากการปล่อยประจุบางส่วน ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ คลื่นวิทยุสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (TEV) บนชิ้นส่วนโลหะโดยรอบได้ การวัดที่ละเอียดอ่อนยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่แรงดันไฟฟ้าสูง สามารถทำได้โดยใช้เสาอากาศ UHF ในตัวหรือเสาอากาศภายนอกที่ติดตั้งบนตัวเว้นระยะฉนวนในชิ้นส่วนโลหะโดยรอบ

การตรวจ จับตัวเชื่อมต่อทิศทางจะรับสัญญาณที่ปล่อยออกมาจากการปล่อยประจุบางส่วน วิธีนี้เหมาะสำหรับข้อต่อและอุปกรณ์เสริม โดยเซ็นเซอร์จะอยู่ที่ชั้นเซมิคอนดักเตอร์ที่ข้อต่อหรืออุปกรณ์เสริม^{[ 5 ]}

เมื่อเริ่มเกิดขึ้นแล้ว การปล่อยประจุบางส่วน (PD) จะทำให้วัสดุฉนวนเสื่อมสภาพลงอย่างต่อเนื่อง จนในที่สุดนำไปสู่ การชำรุด ทางไฟฟ้าผลกระทบของ PD ภายใน สายเคเบิลและอุปกรณ์ไฟฟ้า แรงสูงอาจร้ายแรงมาก จนในที่สุดอาจนำไปสู่ความล้มเหลวโดยสมบูรณ์ ผลกระทบสะสมของการปล่อยประจุบางส่วนภายในฉนวนแข็งคือการก่อตัวของช่องปล่อยประจุที่นำไฟฟ้าได้บางส่วนจำนวนมาก ซึ่งแตกแขนงออกไป กระบวนการนี้เรียกว่าการเกิดกิ่งก้านสาขา (treeing ) เหตุการณ์การปล่อยประจุซ้ำๆ ทำให้วัสดุฉนวนเสื่อมสภาพทางกลและทางเคมีอย่างถาวร ความเสียหายเกิดจากพลังงานที่กระจายออกมาจากอิเล็กตรอนหรือไอออน พลังงานสูง แสงอัลตราไวโอเลตจากการปล่อยประจุ โอโซนที่กัดกร่อนผนังช่องว่าง และการแตกร้าวเนื่องจากกระบวนการชำรุดทางเคมีปลดปล่อยก๊าซออกมาภายใต้ความดันสูง การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของฉนวนยังทำให้การนำไฟฟ้าของวัสดุฉนวนที่อยู่รอบๆ ช่องว่างเพิ่มขึ้น ซึ่งจะเพิ่มความเครียดทางไฟฟ้าในบริเวณช่องว่าง (ที่ยังไม่ได้รับผลกระทบ) ทำให้กระบวนการชำรุดทางไฟฟ้าเร็วขึ้น สารไดอิเล็กทริกอนินทรีย์หลายชนิด เช่นแก้ว พอ ร์เซเลนและไมกามีความทนทานต่อความเสียหายจากการปล่อยประจุบางส่วน (PD) มากกว่าสารไดอิ เล็กทริกอินทรีย์และ พอลิเมอร์ อย่างเห็นได้ชัด

ในสายเคเบิลแรงดันสูงที่หุ้มด้วยกระดาษ การปล่อยประจุบางส่วนเริ่มต้นจากรูเล็กๆ ที่ทะลุผ่านขดลวดกระดาษที่อยู่ติดกับตัวนำไฟฟ้าหรือปลอกหุ้มด้านนอก เมื่อกิจกรรมการปล่อยประจุบางส่วนดำเนินไป การปล่อยประจุซ้ำๆ จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอย่างถาวรภายในชั้นกระดาษที่ได้รับผลกระทบและของเหลวฉนวน ในที่สุดจะเกิดเป็นโครงสร้างคาร์บอนที่นำไฟฟ้าได้บางส่วน ซึ่งจะทำให้เกิดความเครียดมากขึ้นกับฉนวนที่เหลืออยู่ นำไปสู่การขยายตัวของบริเวณที่เสียหาย ความร้อนจากการต้านทานตามแนวโครงสร้าง และการไหม้เกรียมเพิ่มเติม (บางครั้งเรียกว่าการเกิดร่องรอย ) ในที่สุดจะนำไปสู่ความล้มเหลวทางไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ของสายเคเบิล และโดยทั่วไปแล้ว จะ เกิดการระเบิดทางไฟฟ้า

การปล่อยประจุบางส่วน (Partial Discharge หรือ PD) จะกระจายพลังงานในรูปของความร้อน เสียง และแสง ความร้อนเฉพาะจุดจาก PD อาจทำให้ฉนวนเสื่อมสภาพได้ แม้ว่าระดับความร้อนจาก PD โดยทั่วไปจะต่ำสำหรับกระแสตรงและความถี่ของสายไฟ แต่ก็สามารถเร่งให้เกิดความเสียหายในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงความถี่สูงได้ ความสมบูรณ์ของฉนวนในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงสามารถตรวจสอบได้โดยการตรวจสอบกิจกรรม PD ที่เกิดขึ้นตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของการจ่ายไฟและความยั่งยืนในการใช้งานในระยะยาว ควรตรวจสอบ PD ในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงอย่างใกล้ชิด พร้อมสัญญาณเตือนล่วงหน้าสำหรับการตรวจสอบและบำรุงรักษา

โดยทั่วไปแล้ว การปล่อยประจุบางส่วน (PD) สามารถป้องกันได้ด้วยการออกแบบและการเลือกใช้วัสดุอย่างระมัดระวัง ในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงที่สำคัญ ความสมบูรณ์ของฉนวนจะได้รับการตรวจสอบโดยใช้อุปกรณ์ตรวจจับ PD ในระหว่างขั้นตอนการผลิต รวมถึงเป็นระยะๆ ตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ การป้องกันและการตรวจจับ PD เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ในระยะยาวของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงที่ใช้โดยหน่วย งานด้านพลังงานไฟฟ้า

โดยใช้ตัวเชื่อมต่อและเซ็นเซอร์ UHF สัญญาณการปล่อยประจุบางส่วนจะถูกตรวจจับและส่งไปยังหน่วยควบคุมหลัก ซึ่งจะมีการกรองเพื่อกำจัดสัญญาณรบกวน แอมพลิจูดและความถี่ของพัลส์การปล่อยประจุบางส่วน UHF จะถูกแปลงเป็นดิจิทัล วิเคราะห์ และประมวลผลเพื่อสร้างเอาต์พุตข้อมูลการปล่อยประจุบางส่วนที่เหมาะสม และสัญญาณเตือนระบบควบคุมและเก็บข้อมูล ( SCADA ) ขึ้นอยู่กับผู้ให้บริการระบบ ข้อมูลการปล่อยประจุบางส่วนสามารถเข้าถึงได้ผ่านเครือข่ายท้องถิ่น ผ่านโมเด็ม หรือแม้แต่ผ่านโปรแกรมดูข้อมูลบนเว็บ

ความสามารถในการแยกแยะความแตกต่างระหว่างการปล่อยประจุบางส่วน (PD) ประเภทต่างๆ และระบุตำแหน่งได้อย่างแม่นยำนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทดสอบและการตรวจสอบ PD ที่มีประสิทธิภาพ ความสามารถนี้ช่วยให้สามารถดำเนินการซ่อมแซมแก้ไขได้ในระหว่างการหยุดทำงานตามแผน ป้องกันความล้มเหลวที่มักนำไปสู่การหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูงและเวลาหยุดทำงานหรือการสูญเสียการผลิตที่เกี่ยวข้อง^{[ 6 ]}

ระบบฉนวนมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพและความทนทานของเครื่องจักรหมุน เนื่องจากสามารถส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ การปล่อยประจุบางส่วนมักบ่งชี้ถึงสัญญาณของการเสื่อมสภาพของฉนวนและความล้มเหลวของฉนวนที่อาจเกิดขึ้นได้

ช่องว่างภายในฉนวนขดลวดสเตเตอร์อาจนำไปสู่ความไม่สอดคล้องกันในการผลิต การขยายตัวเนื่องจากความร้อน หรือความเครียดทางกล ช่องว่างเหล่านี้จะขยายสนามไฟฟ้าซึ่งกระตุ้นให้เกิดการปล่อยประจุบางส่วน^{[ 7 ]}

การตรวจจับสัญญาณการปล่อยประจุบางส่วนในระยะเริ่มต้นช่วยให้สามารถดำเนินการแก้ไขได้ก่อนที่จะลุกลามไปสู่ความล้มเหลวร้ายแรง^{[ 8 ]}การตรวจสอบกิจกรรมการปล่อยประจุบางส่วนเชิงรุกช่วยลดการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผน ยืดอายุการใช้งานของสินทรัพย์ และปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวม

การทดสอบการปล่อยประจุบางส่วนแบบออฟไลน์จะดำเนินการเมื่ออุปกรณ์ถูกตัดกระแสไฟฟ้า และขดลวดแต่ละขดจะได้รับพลังงานแยกกันโดยใช้แหล่งจ่ายแรงดันสูงภายนอก วิธีนี้เหมาะสำหรับการวิเคราะห์โดยละเอียดในระหว่างการบำรุงรักษาตามแผน เนื่องจากจะให้สภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้เพื่อแยกแหล่งกำเนิดการปล่อยประจุบางส่วนโดยการค่อยๆ เพิ่มแรงดันไฟฟ้าทีละขั้นจนถึงระดับการทดสอบความทนทาน ในขณะที่ตรวจสอบกิจกรรมการปล่อยประจุบางส่วน^{[ 9 ]}

การทดสอบการปล่อยประจุบางส่วนแบบออนไลน์สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงได้หลากหลายประเภท เช่น มอเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า สายเคเบิล สวิตช์เกียร์ และหม้อแปลงไฟฟ้า โดยใช้เซ็นเซอร์ เช่น HFCTs ทำให้สามารถทำการทดสอบได้โดยไม่ต้องปิดระบบ

• IEC 60060-2 : 1989 เทคนิคการทดสอบแรงดันสูง — ส่วนที่ 2: ระบบการวัด
• IEC 60270:2000/ BS EN 60270:2001 "เทคนิคการทดสอบแรงดันสูง – การวัดการปล่อยประจุบางส่วน"
• IEC 61934:2006 "วัสดุและระบบฉนวนไฟฟ้า - การวัดการปล่อยประจุบางส่วนทางไฟฟ้าภายใต้แรงดันอิมพัลส์ที่มีช่วงเวลาเพิ่มขึ้นสั้นและแบบซ้ำๆ"
• IEC 60664-4:2007 "การประสานงานด้านฉนวนสำหรับอุปกรณ์ภายในระบบแรงดันต่ำ – ส่วนที่ 4: การพิจารณาความเครียดของแรงดันความถี่สูง"
• IEC 60034-27:2007 "เครื่องจักรไฟฟ้าแบบหมุน – การวัดการปล่อยประจุบางส่วนแบบออฟไลน์บนฉนวนขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องจักรไฟฟ้าแบบหมุน"
• มาตรฐาน IEEE Std 436™-1991 (R2007) "คู่มือ IEEE สำหรับการวัดโคโรนา (การปล่อยประจุบางส่วน) บนหม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์"
• IEEE 1434–2000 "คู่มือทดลองใช้งานของ IEEE สำหรับการวัดการปล่อยประจุบางส่วนในเครื่องจักรหมุน"
• IEEE 400-2001 "คู่มือ IEEE สำหรับการทดสอบภาคสนามและการประเมินฉนวนของระบบสายไฟหุ้มฉนวน"
• PD IEC /TS 62478:2016 "เทคนิคการทดสอบแรงดันสูง – การวัดการปล่อยประจุบางส่วนด้วยวิธีการทางแม่เหล็กไฟฟ้าและอะคูสติก"

• การบำรุงรักษาตามสภาพ
• การตรวจสอบสภาพ
• การวิเคราะห์ก๊าซละลาย
• เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• มอเตอร์ไฟฟ้า
• การจ่ายพลังงานไฟฟ้า
• การส่งกำลังไฟฟ้า
• สถานีไฟฟ้าย่อย
• การต่อสายไฟ
• อุปกรณ์สวิตช์เกียร์
• หม้อแปลง
• การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต
• การวัดทางไฟฟ้า

• พื้นฐานวิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง, อี. คัฟเฟล, ดับเบิลยู.เอส. แซงล์, จัดพิมพ์โดยสำนักพิมพ์เพอร์กามอน เพรส. ฉบับพิมพ์ครั้งแรก, 1992 ISBN 0-08-024213-8
• วิศวกรรมไดอิเล็กทริก เล่มที่ IIA คุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุฉนวนแข็ง: โครงสร้างโมเลกุลและพฤติกรรมทางไฟฟ้า R. Bartnikas, R. M Eichhorn, เอกสารทางเทคนิคพิเศษของ ASTM หมายเลข 783, ASTM, 1982
• วิศวกรรมไดอิเล็กทริก เล่มที่ 1 การวัดและการตีความโคโรนา โดย R. Bartnikas และ EJ McMahon, เอกสารทางเทคนิคพิเศษของ ASTM หมายเลข 669, ASTM, 1979, ISBN 0-8031-0332-8
• นิตยสาร Electricity Today ฉบับเดือนพฤษภาคม 2552 หน้า 28-29
• Pommerenke D., Strehl T., Heinrich R., Kalkner W., Schmidt F., Weißenberg W.: การจำแนกความแตกต่างระหว่าง PD ภายในและพัลส์อื่นๆ โดยใช้เซ็นเซอร์แบบ Directional Coupling บนระบบสายเคเบิลแรงดันสูง, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol.6, No 6, ธันวาคม 99, หน้า 814–824

• ภาวะเลือดออกบางส่วนคืออะไร?
• การปล่อยประจุบางส่วน (Partial Discharge หรือ PD) คืออะไร?
• การวัดและการวิเคราะห์การปล่อยประจุบางส่วนบนข้อบกพร่องทั่วไปในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS)
• เอกสารและแหล่งข้อมูลเกี่ยวกับการปล่อยตัวบางส่วน