I comuni mezzi isolanti per i quadri includono isolamento SF₆, isolamento in aria e isolamento solido. Nei trasformatori, l'olio isolante è comunemente usato come materiale isolante. Nella maggior parte delle apparecchiature di comando-isolate in gas (GIS), la scarica parziale (PD) è un fattore significativo nella decomposizione di SF₆ (SF₆).
I prodotti di decomposizione sono strettamente correlati al tipo e alla gravità del difetto di scarico. I prodotti della decomposizione dell'SF₆ variano a seconda del tipo di scarica, come scarica ad arco, scarica a scintilla e scarica a corona. Con questi tre tipi di scarico, i gas primari prodotti dalla decomposizione dell'SF₆ sono SO₂, SOF₂, SOF₄ e SO₂F₂. All'interno delle apparecchiature GIS, i solfuri a basso-fluorurato prodotti dalla decomposizione dell'SF₆ ritornano rapidamente alle molecole di SF₆. Tuttavia, a causa della presenza di tracce di acqua e ossigeno, una piccola quantità di solfuri a basso-fluorurato si formerà comunque attraverso una serie complessa di reazioni, generando prodotti caratteristici come SOF₄ e SO₂.
I quadri in aria utilizzano l'aria come mezzo isolante. Durante la scarica parziale, i componenti del gas presenti nell'aria si decompongono e si ricombinano. Rilevando gas caratteristici non presenti nell'aria normale, è possibile monitorare lo stato delle apparecchiature elettriche che utilizzano l'aria come mezzo isolante. I ricercatori nazionali hanno proposto di utilizzare i componenti di decomposizione dell'aria sotto scarica parziale come base per monitorare e diagnosticare le prestazioni di isolamento dei quadri. Costruendo un modello di "piastra ad ago-" per simulare i difetti di sporgenza dei metalli, hanno utilizzato un analizzatore di gas di combustione per misurare le variazioni nelle concentrazioni di CO e NO nel tempo di scarica. Altri ricercatori hanno costruito modelli di tre guasti ai quadri e hanno utilizzato sensori elettrochimici per misurare i cambiamenti nelle concentrazioni di CO e NO in fattori quali la gravità e la durata del guasto, fornendo dati sperimentali per il rilevamento affidabile dei guasti ai quadri.
Quando si verificano scariche allo stato solido-, il monitoraggio dello stato dei gas coinvolge principalmente due scenari: il primo, quando i radicali liberi generati dal mezzo isolante solido reagiscono con il gas circostante o il mezzo isolante liquido per produrre nuovi gas caratteristici; in secondo luogo, quando il mezzo isolante solido genera gas con un odore caratteristico.
Quando si verificano scariche allo stato solido-all'interno di apparecchiature come GIS, le scariche in materiali isolanti solidi come le resine epossidiche producono vari frammenti CHx, come C, CH e CH₂. Questi frammenti di radicali liberi attivi reagiscono quindi con altre molecole di gas per produrre gas caratteristici. I ricercatori nazionali che studiano le scariche superficiali sugli isolanti di tipo pot-nella CSI hanno scoperto la comparsa del caratteristico gas CS₂ durante le scariche superficiali. Il rilevamento del gas CS₂ può rivelare difetti latenti che potrebbero causare danni all'isolamento causati da scariche superficiali. Il gas COS è un prodotto di decomposizione chiave associato alle scariche di isolamento allo stato solido- e viene prodotto solo quando la scarica è intensa.
