Essais de rigidité diélectrique

Un matériau est diélectrique s'il ne contient pas de charges électriques susceptibles de se déplacer de façon macroscopique.

Un matériau est diélectrique s'il ne contient pas de charges électriques susceptibles de se déplacer de façon macroscopique. C'est à dire, c'est un milieu qui ne peut pas conduire le courant électrique.

À ce titre, on l'appelle quelquefois isolant électrique.

Exemple:

le vide
le verre
de nombreux plastiques
les câbles électriques sont fréquemment protégés d'un revêtement en plastique pour éviter que le courant électrique puisse en sortir

Malgré l'impossibilité des milieux diélectriques de conduire le courant, ils présentent de nombreuses caractéristiques électriques. En effet les atomes qui forment le matériau peuvent présenter des dipôles électrostatiques qui sont susceptibles d'interagir avec un champ électrique.

Phénomènes physiques dans les milieux diélectriques

Grandeurs caractéristiques des milieux diélectriques

Quelques milieux diélectriques usuels

Utilisations des diélectriques

Lien utile: Diélectrique — Wikipédia (wikipedia.org)

Qu’est-ce que la rigidité diélectrique ?

On utilise aussi l'expression champ disruptif qui est synonyme mais plus fréquemment utilisée pour qualifier la tenue d'une installation, alors que le terme rigidité diélectrique est plus utilisé pour qualifier un matériau.

La rigidité diélectrique d'un matériau est la mesure de la rigidité électrique d'un isolant. Elle est définie comme la tension maximale requise pour produire une rupture diélectrique à travers le matériau et est exprimée en Volts par unité d'épaisseur.

Plus la rigidité diélectrique d'un matériau est élevée, meilleur est son isolation électrique.

La norme IEC 60243 fait référence pour la méthode d'essai de la rigidité diélectrique d'un matériau. Le test est effectué dans l'air ou dans l'huile et implique de placer le matériau de test entre deux électrodes et d'augmenter la tension entre les électrodes jusqu'à ce qu'une brûlure électrique perce l'échantillon ou que la décomposition se produise.

Le spécimen a généralement une épaisseur comprise entre 0,8 et 3,2 mm.

Les échantillons de plus de 2 mm d'épaisseur sont généralement testés dans l'huile pour éviter les éclats avant la panne.

Pour un condensateur quand cette valeur est dépassée, l’élément est détruit. La valeur maximale de la tension électrique appliquée aux bornes, est appelée tension de claquage du condensateur.

Si le champ électrique dépasse la rigidité diélectrique du matériau, on parle de claquage, et le matériau peut voir ses propriétés physiques modifiées, parfois de façon réversible, et parfois de façon irréversible.

Exemple

Dans le cas d'un disjoncteur à haute tension, c'est la valeur maximum du champ qui peut être supportée après l'extinction de l'arc (l'interruption du courant).

Si la rigidité diélectrique est inférieure au champ imposé par le rétablissement de la tension, un réamorçage de l'arc se produit d'où l'échec de la tentative d'interruption du courant.