Dielektrilise materjali iseloomustavaks parameetriks on elektriline tugevus, mille alusel hinnatakse elektriisoleermaterjalide vastupidavust elektripinge purustavale toimele, mis oleneb ka isolatsiooni kihi paksusest ja arvutatakse valemiga:

 

 

U_lä – pinge läbilöögi momendil kV.

H – dielektriku paksus läbilöögikohas mm.

E_lä– dielektriku elektriline tugevus .

 

Lähtudes füüsikalisest olemusest eristatakse dielektrikus kolm läbilöögi protsessi:

1.Soojuslik läbilöök areneb dielektriku lokaalsel soojenemisel temas toimuva elektrienergia kao arvel. Soojenenud tsoonis suureneb materjali elektrijuhtivus, mis põhjustab dielektrikus niisuguse juhtivusvoolu tekkimise, et materjal puruneb – söestub s.t. tekib läbilöök. Kui voolukaod on dielektrikus väikesed ja materjalil on hea soojusjuhtivus ja soojusülekanne talub ta kõrgemat tööpinget, ilma et tekiks soojuslik läbilöök. Soojuslik läbilöök tekib nii tahketel kui ka vedelatel dielektrilistel materjalidel.

2.Elektro-keemiline läbilöök on põhjustatud pingestatud dielektriku materjali siseehituses kiiremini toimuvatest füüsikalis-keemilistest protsessidest, mis tingivad tema eritakistuse vähenemise piirini, kus materjal kaotab isolaatori omadused – tekib lühis s.t. läbilöök. Nähtust nimetatakse materjali vananemiseks, mis määrab “dielektriku eluea”.

3.Elektriline läbilöök on seletatav pinge ülemäärasel suurenemisel tekkiva väljatugevusega, mis põhjustab dielektrikus aatomitest vabanevate elektronide voo toimel hetkelise lühise. Elektrilise läbilöögi-korral ei kaasne temperatuuri tõusu, kuna see toimub väga lühikese ajavahemiku: 10^-6 ….10^-8 sekundi vältel. Elektriline läbilöök tekib tavaliselt dielektriku pingestamisel või pinge järsul suurenemisel Oma olemuselt on elektriline läbilöök elektriline nähtus, mis esineb gaasilistes, vedelates ja tahketes dielektrikutes. Dielektriku elektriline tugevus on palju suurem kui soojuslikul läbilöögil.

Elektrilist tugevust E_lä määratakse ainult elektriisoleermaterjalidel. Materjali vastupidavus elektrijõudude purustavale toimele omab määravat tähtsust tema kasutusala valikul.

a) Tahkete dielektrikute elektritugevuse määramiseks kasutatakse süvenditega proovikehasid,

mis võimaldavad tekitada kõige õhemas osas võimalikult ühtlase elektrovälja (joon.7.7.).

 

 

Katsekehale rakendatakse sujuvalt suurendav (6) pinge kuni läbilöögi tekkimiseni. Läbilöögi momendil registreeritakse maksimaalne pinge voltmeetriga, mis järsult langeb (joon. 7.8.).

Samal momendil järsult kasvava voolutoime piiramiseks on katsekeha vooluahelas suure oomiline takisti (4) ja toiteahelas maksimaalvooluautomaat. Mõõdetud maksimaalse pinge väärtuse alusl arvutatakse katsetatud isoleermaterjali elektriline tugevus Elä.

 

 

b) Vedelate dielektrikute läbilöögi elektriline tugevus määratakse standardses seadmes portselananumas, mis on varustatud messingist katseelektroodidega.

 

Joon.7.9. Vedeldielektriku elektrilise tugevuse määramise läbilööginõu.

 

1. Portselananum

2. Elektroodid

3. Reguleeritavad vardad

4. Katsetatav vedelik

Analoogselt tahke dielektrilise katsele. Vardad ühendatakse trafo sekundaarahelasse ja koormatakse sujuvaltsuureneva pingega kuni vedelikus toimub läbilöök (sädemed on aknast jälgitavad ja kuuldavale tuleb praksumine). Sel momendil registreeritakse maksimaalne pinge voltmeetril, mis ongi selle vedeliku eletriline tugevus.