Tension de claquage de l'isolateur

Les atomes dans les matériaux isolants ont des électrons très étroitement liés, résistant très bien au flux d'électrons libres. Cependant, les isolants ne peuvent pas résister à des quantités indéfinies de tension. Avec une tension suffisante appliquée, tout le matériau isolant finira par succomber à la « pression » électrique, puis un flux de courant se produira. Cependant, contrairement à la situation des conducteurs où le courant est en proportion linéaire à la tension appliquée (étant donné une résistance fixe), le courant à travers un isolant est assez non linéaire :pour des tensions inférieures à un certain seuil, pratiquement aucun courant ne circulera, mais si la tension appliquée dépasse cette tension de seuil (appelée tension de claquage ou rigidité diélectrique ), il y aura une pointe de courant.

rigidité diélectrique est la tension requise pour provoquer une claquage diélectrique , c'est-à-dire forcer le courant à travers un matériau isolant. Après claquage diélectrique, le matériau peut ou non se comporter comme un isolant, la structure moléculaire ayant été altérée par la brèche. Il y a généralement une « perforation » localisée du milieu isolant où le courant a circulé lors du claquage.

L'épaisseur d'un matériau isolant joue un rôle dans la détermination de sa tension de claquage. La rigidité diélectrique spécifique est parfois indiquée en volts par mil (1/1000 de pouce) ou en kilovolts par pouce (les deux unités sont équivalentes), mais dans la pratique, il a été constaté que la relation entre la tension de claquage et l'épaisseur n'est pas exactement linéaire. Un isolant trois fois plus épais a une rigidité diélectrique légèrement inférieure à 3 fois plus. Cependant, pour une utilisation d'estimation approximative, les cotes volts par épaisseur sont correctes.

Matériel* rigidité diélectrique (kV/pouce) Vide20Air20 à 75Porcelaine40 à 200Cire de paraffine200 à 300Huile de transformateur400Bakélite300 à 550Caoutchouc450 à 700Shellac900Papier1250Téflon1500Verre2000 à 3000Mica5000

* =Les matériaux répertoriés sont spécialement préparés pour un usage électrique.

AVIS :

• Avec une tension appliquée suffisamment élevée, les électrons peuvent être libérés des atomes de matériaux isolants, ce qui entraîne un courant à travers ce matériau.
• La tension minimale requise pour « casser » un isolant en forçant le courant à le traverser est appelée tension de claquage ou rigidité diélectrique .
• Plus un morceau de matériau isolant est épais, plus la tension de claquage est élevée, tous les autres facteurs étant égaux.
• La rigidité diélectrique spécifique est généralement évaluée dans l'une des deux unités équivalentes :volts par mil ou kilovolts par pouce.

FICHES DE TRAVAIL CONNEXES :

• Fiche de travail sur les conducteurs et les isolants