Prova di rigidità dielettrica: come si determina quella dei materiali isolanti?

Le norme EN 60243-1 e ASTM D149 definiscono i metodi di prova per la determinazione della rigidità dielettrica (dielectric strength) dei materiali isolanti solidi sottoposti a tensione alternata a frequenza industriale. 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.

Guasto elettrico: cosa è e cosa indica la tensione di rottura

Il guasto elettrico indica una perdita significativa delle proprietà isolanti del materiale a seguito di uno stress elettrico, che si manifesta attraverso forature, carbonizzazione o decomposizione del materiale dovute al passaggio della corrente elettrica. La tensione alla quale il materiale subisce una rottura, nelle condizioni di prova prescritte, viene definita tensione di rottura (breakdown voltage). Maggiore è la rigidità dielettrica, migliori sono le proprietà isolanti del materiale.

Prova di rigidità dielettrica: quali fattori influenzano l’esito?

I risultati della prova possono essere influenzati da diversi fattori, tra cui:

• Spessore e omogeneità dei campioni
• Temperatura, umidità e presenza di inclusioni gassose

Prove di rigidità dielettrica: come si svolgono?

La prova viene eseguita posizionando il campione tra due elettrodi metallici (la cui geometria dipende dalle caratteristiche del provino), ai quali viene applicata una tensione crescente fino al verificarsi della rottura. L’applicazione della tensione può avvenire in modo continuo o a step, secondo quanto previsto dalla norma. Successivamente si misura lo spessore del campione nel punto di rottura per calcolare il valore di rigidità dielettrica.

Materiali testabili secondo EN 60243-1 e ASTM D149

Il laboratorio di Bassa Tensione Istituto Giordano è in grado di eseguire la prova di rigidità dielettrica secondo le norme EN 60243-1 e ASTM D149 sulle seguenti tipologie di materiali isolanti:

• Materiali fusi
• Materiali stampati
• Termoindurenti
• Termoplastici
• Elastomeri
• Pezzi solidi modellati
• Vernici (EN 60464-2)
• Composti di riempimento

La prova di rigidità dielettrica è eseguita con le seguenti modalità:

Massima tensione applicabile	50 kV @50 Hz
Dimensione massime dei campioni	piastrine 125 x 125 mm (o dischi Ø 125 mm) e spessore preferenziale 1 mm
Condizione ambientali standard	23°C e 50 % UR
Condizioni ambientali particolari su richiesta	da – 40°C a 300 °C (con esecuzione della prova in bagno di olio siliconico)