Диэлектрик, находящийся в электрическом поле, при определенном значении напряженности электрического поля теряет изоляционные свойства. Это явление носит название пробоя, а значение напряжения при котором происходит пробой – электрической прочностью диэлектрика. Электрическая прочность определяется пробивным напряжением, отнесенным к толщине диэлектрика в месте пробоя:
Eпр = Uпр/h
На практике обычно измеряют электрическую прочность в киловольтах на миллиметр. Электрическая прочность существенно зависит от расстояния между электродами и их формы, от большого числа разнообразных физико-технических параметров.
При нормальных условиях электрическая прочность воздуха при расстоянии между электродами в 1 см составляет 3.2 кВ/мм.
Для твердых и жидких диэлектриков очень характерна зависимость электрической прочности от наличия и состава примесей. Например, электрическая прочность трансформаторного масла составляет 4кВ/мм, но после тщательной очистки от воды этот показатель увеличивается до 20-25 кВ/мм. Наличие твердых примесей искажает картину поля, делает его неравномерным, приводит к появлению зон локального перенапряжения.
Реальные диэлектрики отличаются от идеальных, прежде всего наличием в теле диэлектрика микропор, в особенности на поверхности раздела “электрод-диэлектрик”. Это является одним из главных факторов ухудшения свойств электрической изоляции в процессе эксплуатации, т.н. старения диэлектриков.
Старение диэлектриков - ухудшение характеристик диэлектриков при их эксплуатации.
Основной механизм старения диэлектриков - воздействие частичных разрядов. Дело в том, что в энергетике на диэлектрики действуют, как правило, переменные электрические поля. При этом при действии переменного напряжения определенной амплитуды в газовых или воздушных порах возникают частичные разряды.
Частичный разряд - локальный лавинный разряд в газовой поре диэлектрика.