Wytrzymałość dielektryczna to termin inżynierski odnoszący się do maksymalnego napięcia, jakie materiał izolacyjny może wytrzymać przed uszkodzeniem lub uszkodzeniem. Jest to ostateczna cecha materiałów izolacyjnych i służy do oceniania nowych typów lub testowania integralności istniejących instalacji. Testy wytrzymałości dielektrycznej zazwyczaj polegają na wystawieniu izolatorów na krótkotrwałe, wysokie wartości napięcia podczas skanowania pod kątem upływu lub uszkodzenia izolacji. Napięcia używane do badania wytrzymałości dielektrycznej izolatorów zwykle wahają się od 5,000 do 400,000 5 woltów (400–XNUMX kV). Oleje stosowane jako izolatory w transformatorach i rozdzielnicach sprawdzane są poprzez nabicie niewielkiej próbki i przetestowanie jej na specjalistycznym stanowisku badawczym.
Awarie izolacji są główną przyczyną awarii elektrycznych i wypadków, które każdego roku powodują szkody o wartości milionów dolarów i wiele, często śmiertelnych, obrażeń. Ustalenie integralności lub wytrzymałości dielektrycznej elementów izolacyjnych jest ważną częścią schematu konserwacji każdej instalacji elektrycznej. Jest to również kluczowa część rozwoju nowych materiałów izolacyjnych. Wytrzymałość dielektryczna dowolnego izolatora to maksymalne napięcie, jakie może wytrzymać bez uszkodzenia. Jest to ustalane przez wystawienie materiału izolacyjnego na bardzo wysokie napięcia w środowisku, w którym upływy lub awarie izolacji są dokładnie mierzone.
Znane również jako testowanie wysokonapięciowe, testowanie wytrzymałości dielektrycznej jest przeprowadzane za pomocą szerokiej gamy przyrządów o różnych pojemnościach. Obejmują one rozmiary i wartości wyjściowe, od małych urządzeń stołowych zdolnych do generowania napięcia testowego 5 kV po duże testery instalacji, które mogą mieć moc wyjściową 400 kV lub większą. Testery izolacji mogą być wyposażone w wyjścia prądu zmiennego (AC) lub prądu stałego (DC) o wartościach prądu od około 10 mA do 400 OVA. Dostępne są również specjalistyczne testery, które mogą testować wartości przebicia próbek płynów pobranych z kąpieli olejowych transformatorów i rozdzielnic.
Testowanie oleju izolacyjnego jest szczególnie ważne, ponieważ wytrzymałość dielektryczna tych płynów podlega wielu zmiennym środowiskowym, takim jak wilgoć i zanieczyszczenie węglem. Wilgoć w oleju izolacyjnym jest głównym problemem spowodowanym kondensacją wilgoci unoszącej się w powietrzu wewnątrz obudowy transformatora. Tylko niewielkie ilości wilgoci są potrzebne w kąpieli olejowej dużego transformatora, aby spowodować katastrofalną awarię. Z tego powodu należy regularnie przeprowadzać testy wytrzymałości dielektrycznej oleju rozdzielnicy i transformatora. Izolatory stałe, takie jak osłony z PTFE na kablach wysokiego napięcia, również mogą z czasem ulegać degradacji; ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe, chemikalia i smary lub nadmierne ciepło i powinny być regularnie testowane, aby zapewnić ich integralność.