Rigidità dielettrica: come si misura nei materiali isolanti?

Le normative EN 60243-1 e ASTM D149 stabiliscono le modalità di esecuzione delle prove per determinare la rigidità dielettrica (o dielectric strength) dei materiali isolanti solidi, sottoposti a una tensione alternata a frequenza industriale. Questo parametro esprime il rapporto tra la tensione necessaria a provocare un guasto elettrico e lo spessore del materiale nel punto in cui si verifica la rottura, ed è indicato in kV/mm.

Guasto elettrico e tensione di rottura: cosa significano

Il guasto elettrico corrisponde a un deterioramento marcato delle proprietà isolanti di un materiale quando sottoposto a sollecitazioni elettriche. Questo fenomeno si può manifestare con perforazioni, fenomeni di carbonizzazione o decomposizione del materiale, a causa del passaggio della corrente. La tensione alla quale si verifica tale evento, in base alle condizioni definite dalla norma, prende il nome di tensione di rottura (breakdown voltage). Un valore elevato di rigidità dielettrica è indice di un materiale con migliori capacità isolanti.

Quali elementi condizionano il risultato della prova di rigidità dielettrica?

I valori ottenuti durante la prova possono essere influenzati da diversi aspetti, come ad esempio:

• Lo spessore e l’uniformità del campione;
• Le condizioni ambientali durante il test, come temperatura e umidità;
• L’eventuale presenza di bolle o inclusioni gassose all’interno del materiale.

DEFINIZIONE DI RIGITA' DIELETTRICA
La rigidità dielettrica rappresenta il rapporto tra la tensione in grado di causare un guasto elettrico e lo spessore del materiale nel punto in cui tale guasto si verifica, ed è espressa in kV/mm.

Come si svolge il test di rigidità dielettrica

Durante l’esecuzione della prova, il campione viene inserito tra due elettrodi metallici (la cui forma può variare in base alle caratteristiche del provino). A questi elettrodi viene applicata una tensione crescente, fino a provocare il guasto del materiale. L’incremento della tensione può avvenire in modo graduale o a intervalli, secondo quanto previsto dalle norme di riferimento. Una volta verificata la rottura, si procede alla misurazione dello spessore nel punto di guasto per calcolare la rigidità dielettrica.

Materiali su cui si può effettuare la prova secondo EN 60243-1 e ASTM D149

Il laboratorio di Bassa Tensione di Istituto Giordano è attrezzato per eseguire prove di rigidità dielettrica in conformità alle normative EN 60243-1 e ASTM D149 su diverse tipologie di materiali isolanti, tra cui:

• Materiali fusi;
• Materiali ottenuti per stampaggio;
• Termoindurenti;
• Termoplastici;
• Elastomeri;
• Elementi solidi modellati;
• Rivestimenti isolanti (secondo EN 60464-2);
• Compositi e materiali da colata

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