Hiện tượng PD – Phóng điện cục bộ (Partial Discharge) là hiện tượng phóng điện một phần nhỏ trong vật liệu cách điện của các thiết bị trung và cao thế. PD là kết quả của sự phá huỷ về điện được hình thành do có các khe hở không khí bên trong lớp cách điện. Theo hiệp hội phòng chống cháy nổ (NFFA 70B), nguyên nhân cơ bản của những sự cố về điện ở thiết bị điện trung và cao thế là do hư hỏng về lớp cách điện. Trong các thiết bị trung và cao thế, PD là tín hiệu nhận biết của hư hỏng lớp cách điện.Không như hiện tượng phóng điện vầng quang (Corona Discharge) có thể nhận biết được ở bên ngoài vật liệu cách điện, thì phogns điện cục bộ xảy ra bên trong và không thể nhận ra được.

PD thường xuất hiện ở những khoảng trống, những vết nứt bên trong điện môi rắn, tại bề mặt ranh giới giữa điện môi và vật dẫn điện trong điện môi rắn và lỏng, hoặc những bọt khí nằm trong điện môi lỏng. Hiện tượng phóng điện được giới hạn một phần của cách điện, nó chỉ cầu cục bộ khoảng cách của những điện cực. Phóng điện cục bộ cũng có thể xuất hiện dọc theo ranh giới giữa những vật liệu cách điện khác nhau.

Tại những khoảng trống chứa đầy khí trong chất điện môi thường xảy ra hiện tượng phóng điện cục bộ, do ở những vị trí này độ bền điện môi yếu. Vì vậy cảm ứng điện xuất hiện ở những khoảng trống cao hơn so với các vị trí khác trong điện môi, nếu điện áp cảm ứng này cao hơn điện áp khởi đầu của vầng quang (CIV- Corona inception voltage) thì lúc đó phóng điện cục bộ bắt đầu xảy ra.

Khi xảy ra phóng điện cục bộ nó sẽ phá hủy nhanh chóng vật liệu cách điện và cuối cùng dẫn đến phóng điện. Phóng điện cục bộ có thể ngăn ngừa thông qua việc thiết kế và lựa chọn vật liệu cách điện. Trong tiêu chuẩn thiết bị điện áp cao, chất lượng của cách điện được đánh giá khi sử dụng thiết bị phát hiện PD trong suốt quá trình sản xuất cũng như kiểm tra định kỳ thiết bị điện. Sự phòng ngừa và phát hiện PD là cần thiết nhằm mục đích đảm bảo thiết bị điện hoạt động lâu dài, an toàn và tin cậy trong hệ thống điện.

Phóng điện bề mặt – Surface Discharge – Được chẩn đoán bằng công nghệ siêu âm

Là phóng điện xảy ra trên bề mặt lớp cách điện. Có nhiều nguyên nhân tạo ra Phóng Điện Bề Mặt. Một trong những nguyên nhân Phóng Điện Bề Mặt hình thành là do độ bẩn trên bề mặt cách điện kết hợp với độ ẩm cao. Hình dạng phóng điện bề mặt thường nhìn thấy là hình dạng vết chân chim, hoặc những bột trắng xuất hiện trên bề mặt lớp cách điện. Lớp bột trắng này chính là Axit Nitric (khi phóng điện, oxy trong không khí dưới tác dụng của phóng điện tạo thành Ozon. Ozon kết hợp với Nitơ trong không khí và độ ẩm, tạo thành Axit Nitric và chính Axit Nitric sẽ ăn mòn lớp cách điện. Phóng điện bề mặt đôi lúc tạo xung có cường độ thấp và có tần số nằm trong dãy tần số siêu âm. Dùng phương pháp TEV để kiểm tra phóng điện bề mặt đôi lúc sẽ không nhận biết được các xung có cường độ thấp này, vì thế phương pháp siêu âm (Ultrasonic) được dùng để kiểm tra hỗ trợ cho TEV khi có phóng điện bề mặt.

Phóng điện bên trong – Internal Discharge – Được chẩn đoán bằng công nghệ trường điện từ (TEV)

Là phóng điện xảy ra bên trong lớp cách điện, được hình thành do lỗ hổng hoặc khe hở không khí nằm bên trong lớp cách điện. Nguyên nhân hình thành lỗ hổng hoặc khe hở có thể do lỗi chế tạo, do quá trình thi công như thi công đầu cáp, hay do nhiệt độ cao, làm bong một phần lớp cách điện ra khỏi phần dẫn điện. Mức độ nghiêm trọng của phóng điện cục bộ bên trong phụ thuộc và độ lớn của lỗ không khí và số lượng lỗ không khí đó.

Phóng điện cục bộ bên trong tạo ra trường điện từ và lan tỏa xung quanh với xung điện từ có thời gian rất ngắn, khoảng vài nano giây, vì thế tần số phóng điện rất cao. Tần số phóng điện này không nằm trong dãy tần số siêu âm, vì thế không dùng phương pháp siêu âm để kiểm tra, mà dùng phương pháp TEV (Transient Earth Voltage) để kiểm tra phóng điện bên trong. Với phương pháp TEV, độ lớn của xung và số lượng xung trên mỗi chu kỳ hình sin điện sẽ được đo để đánh giá mức độ nghiêm trọng của phóng điện.