Ce este rezistența dielectrică?

Rigiditatea dielectrică este un termen de inginerie care se referă la tensiunea maximă pe care o poate suporta un material izolator înainte de a se rupe sau de a se defecta. Aceasta este o caracteristică definitivă a materialelor de izolație și este utilizată pentru a clasifica noi tipuri sau pentru a testa integritatea instalațiilor existente. Testele de rezistență dielectrică constau în mod obișnuit în expunerea izolatoarelor la valori de înaltă tensiune, de scurtă durată, în timpul scanării pentru scurgeri sau defecțiuni a izolației. Tensiunile folosite pentru a testa rezistența dielectrică a izolatoarelor variază de obicei între 5,000 și 400,000 de volți (5-400 kV). Uleiurile utilizate ca izolatori în transformatoare și aparate de comutație sunt verificate prin atingerea unui eșantion mic și testarea acesteia într-o instalație de testare specializată.

Defecțiunile izolației sunt o cauză majoră a defecțiunilor electrice și a accidentelor care provoacă daune de milioane de dolari și multe răni, adesea fatale, în fiecare an. Stabilirea integrității sau rigidității dielectrice a elementelor izolante este o parte importantă a regimului de întreținere al oricărei instalații electrice. Este, de asemenea, o parte critică a dezvoltării de noi materiale izolatoare. Rigiditatea dielectrică a oricărui izolator este tensiunea maximă pe care o poate suporta fără a se defecta. Acest lucru se stabilește prin expunerea materialului izolator la tensiuni foarte înalte într-un mediu în care scurgerile sau defecțiunile izolației sunt măsurate cu precizie.

Cunoscută și sub denumirea de testare hipot, testarea rezistenței dielectrice este efectuată de o selecție largă de instrumente cu capacități diferite. Acestea variază în mărime și valori de ieșire de la unități mici de banc capabile să genereze tensiuni de testare de 5 kV până la testere de instalare mari care pot avea ieșiri de 400 kV sau mai mult. Testerele de izolație pot avea ieșiri de curent alternativ (AC) sau curent continuu (DC) cu valori ale curentului cuprinse între aproximativ 10 mA și 400 OVA. Sunt disponibile, de asemenea, testere specializate care pot testa valorile de defalcare ale probelor de fluid prelevate din băile de ulei de transformator și de comutație.

Testarea uleiului izolator este deosebit de importantă deoarece rezistența dielectrică a acestor fluide este supusă multor variabile de mediu, cum ar fi umiditatea și contaminarea cu carbon. Umiditatea din uleiul izolator este o problemă majoră cauzată de condensarea umidității din aer în interiorul carcasei transformatorului. Doar cantități mici de umiditate sunt necesare în baia de ulei a unui transformator mare pentru a provoca o defecțiune catastrofală. Din acest motiv, ar trebui efectuate teste regulate pentru a stabili rezistența dielectrică a aparatului de comutare și a uleiului de transformator. Izolatorii solidi, cum ar fi mantalele PTFE ale cablurilor de înaltă tensiune, se pot degrada în timp; expunerea la radiații ultraviolete, substanțe chimice și lubrifianți sau căldură excesivă și trebuie testate în mod regulat pentru a asigura integritatea acestora.