La rigidité diélectrique est un terme d’ingénierie qui fait référence à la tension maximale qu’un matériau isolant peut supporter avant de tomber en panne ou de tomber en panne. Il s’agit d’une caractéristique définitive des matériaux d’isolation et est utilisée pour classer de nouveaux types ou tester l’intégrité des installations existantes. Les tests de rigidité diélectrique consistent généralement à exposer les isolants à des valeurs de haute tension de courte durée tout en recherchant des fuites ou une rupture d’isolation. Les tensions utilisées pour tester la rigidité diélectrique des isolants vont généralement de 5,000 400,000 à 5 400 volts (XNUMX à XNUMX kV). Les huiles utilisées comme isolants dans les transformateurs et les appareillages de commutation sont vérifiées en prélevant un petit échantillon et en le testant dans un banc d’essai spécialisé.
Les pannes d’isolation sont une cause majeure de pannes électriques et d’accidents qui causent des millions de dollars de dommages et de nombreuses blessures, souvent mortelles, chaque année. L’établissement de l’intégrité ou de la rigidité diélectrique des éléments isolants est une partie importante du programme de maintenance de toute installation électrique. C’est aussi un élément essentiel du développement de nouveaux matériaux isolants. La rigidité diélectrique de tout isolant est la tension maximale qu’il peut supporter sans défaillance. Ceci est établi en exposant le matériau isolant à des tensions très élevées dans un environnement où les fuites ou les pannes de l’isolant sont mesurées avec précision.
Également connu sous le nom de test d’hipot, le test de rigidité diélectrique est effectué par une large sélection d’instruments avec des capacités différentes. Celles-ci varient en taille et en valeurs de sortie, des petites unités de table capables de générer des tensions de test de 5 kV aux testeurs d’installation de grande taille pouvant avoir des sorties de 400 kV ou plus. Les testeurs d’isolement peuvent comporter des sorties en courant alternatif (AC) ou en courant continu (DC) avec des valeurs de courant allant d’environ 10 mA à 400 OVA. Des testeurs spécialisés sont également disponibles pour tester les valeurs de claquage d’échantillons de fluides prélevés dans les bains d’huile des transformateurs et des appareillages.
Le test de l’huile isolante est particulièrement important car la rigidité diélectrique de ces fluides est soumise à de nombreuses variables environnementales telles que l’humidité et la contamination par le carbone. L’humidité dans l’huile isolante est un problème majeur causé par la condensation de l’humidité dans l’air à l’intérieur du boîtier du transformateur. Seules de petites quantités d’humidité sont nécessaires dans le bain d’huile d’un grand transformateur pour provoquer une panne catastrophique. Pour cette raison, des tests réguliers doivent être effectués pour établir la rigidité diélectrique de l’appareillage de commutation et de l’huile de transformateur. Les isolants solides tels que les gaines PTFE sur les câbles haute tension peuvent également se dégrader avec le temps ; exposition aux rayons ultraviolets, aux produits chimiques et aux lubrifiants ou à une chaleur excessive et doivent être testés régulièrement pour garantir leur intégrité.