ホット ランナー システムにおける部分放電の一般的な原因には、次のものが含まれます。 絶縁材料内または界面での空隙または空隙の存在。不均一な電界分布（「先端効果」など）。-湿気の侵入または断熱材の劣化。異なる誘電体媒体間の界面での接触不良。製造または組立プロセスから生じる残留不純物。これらの要因のうち、エアギャップと電界集中が 2 つの主な要因です。
1. エアギャップまたはボイド欠陥 (最も一般的な原因)
加熱ロッド、ケーブル、コネクタの絶縁層内に小さな気泡や空隙が存在する場合、{0}空気の誘電率が固体の絶縁材料の誘電率よりも大幅に低いことを考慮すると、-これらの空隙内の電界強度は、印加された電界の影響で急激に上昇します。これにより、ギャップが最初に絶縁破壊強度に達し、部分放電が引き起こされます。
典型的なシナリオ: シリコンポッティングが不十分。加熱ロッドの射出成形時の空気の閉じ込め。
症状: 新しいシステムの設置直後に部分放電が検出されるか、動作の初期段階で放電レベルが異常に高くなります。
重要なメカニズム: エアギャップ内のガスがイオン化すると、小さな電気アークが形成され、周囲の絶縁材が継続的に侵食され、欠陥の範囲が徐々に拡大します。
2. 不均一な電場（「先端効果」）-
導体のエッジや配線端子のバリ、金属異物の鋭利な角などでは電界が集中し、コロナ放電が発生します。
典型的な場所: 面取りのない加熱ロッドの電極コア。コネクタ内に金属片が詰まっている。ケーブルシールド層の不均一またはギザギザの切り込み。
症状: 放電イベントは通常、電圧ピーク付近で発生し、位相分解部分放電 (PRPD) パターンは特徴的な「ウサギの耳」分布を示します。{0}{1}
物理的原理: 電界強度の公式によると、曲率半径が小さいほど電界強度は高くなります。そのため、局所的な絶縁破壊のしきい値を超える可能性が非常に高くなります。
3. 断熱材の湿気の侵入または経年劣化
湿気の侵入や材料の長期にわたる熱劣化は、断熱性能の低下につながります。{0}}その結果、局所的な領域の絶縁耐力が低下し、通常の動作電圧下でも部分放電が発生しやすくなります。
湿気の侵入メカニズム: 電場の影響下で、水分子が分解してガスを生成し、それによって気泡のための新しいチャネルが作成されます。
老化メカニズム: マイカ層が剥離し、シリコーンゲルに亀裂が生じ、微小な隙間が形成され、部分放電が発生する可能性があります。
典型的な症状: 絶縁抵抗値の低下と部分放電の存在。これは、高湿度環境や耐用年数を超えた機器で頻繁に発生します。{0}
4. 不十分な界面接触
異種材料間の界面（セラミック基板と銅電極、シリコーンゲルと金属筐体など）での接合が弱い場合や微小な隙間が存在する場合、「浮遊電位」ゾーンが形成され、面放電が発生することがあります。
一般的に見られる場所: DCB (直接結合銅) 基板のエッジ、および加熱ロッドと金型内の取り付け穴の間の合わせ面。
危険因子: 熱膨張と熱収縮のサイクルにより界面剥離が悪化して、放電現象が徐々に悪化する可能性があります。
5. 不純物や異物による汚染
製造、組み立て、メンテナンスのプロセス中に発生する金属の削りくず、繊維、粉塵は、高電圧の電界にさらされると放電の「種」として機能する可能性があります。-
-リスクの高い行為: 現場で加熱ロッドを交換する際に周囲の環境を適切に清掃しないこと、または気泡が閉じ込められた標準以下のポッティングコンパウンドを使用すること。-
症状: 放電は本質的に確率的であり、振動や温度変化に応じて強度が変動する場合があります。
業界のケーススタディ: プラスチック射出成形施設では、電気コネクタ内に残留した銅の削りくずが原因で持続的な部分放電が発生し、{0}その結果、3-か月以内に 3 本の加熱ロッドが焼損しました-。
