1. Coefficient diélectrique des matériaux isolants
Le coefficient diélectrique relatif des matériaux isolants indique le mouvement des charges à l'intérieur des matériaux isolants sous l'action de champs électriques, c'est-à-dire le degré de polarisation. Généralement, elle diminue progressivement avec l'augmentation de la fréquence du champ électrique et augmente avec l'absorption d'humidité du matériau ; puisque la température affecte la polarisation, une valeur maximale apparaîtra à une certaine température.
2. Perte diélectrique des matériaux isolants
Sous l’action des champs électriques, les matériaux isolants produisent des pertes d’énergie dues aux fuites et à la polarisation. Généralement, la puissance de perte ou la tangente de perte est utilisée pour indiquer l'ampleur de la perte diélectrique. Sous l'action de la tension continue, le courant de charge instantané, le courant d'absorption et le courant de fuite passeront. Lorsqu'une tension alternative est appliquée, le courant de charge instantané est un courant réactif ; le courant de fuite est en phase avec la tension et est un courant actif ; le courant d'absorption comporte à la fois des composantes de courant réactives et des composantes de courant actives.
3. Résistance à la rupture des matériaux isolants
3.1 Panne thermique. Sous l’action de champs électriques alternatifs, de la chaleur est générée à l’intérieur des matériaux isolants en raison des pertes diélectriques. S'il ne peut pas être dissipé dans le temps, la température à l'intérieur du matériau augmentera, provoquant la destruction et la dégradation de la structure moléculaire, appelée dégradation thermique. La tension de claquage thermique diminue avec l'augmentation de la température du milieu environnant. À mesure que l’épaisseur du matériau augmente, les conditions de dissipation thermique se détériorent et la résistance à la rupture diminue. Lorsque la fréquence augmente, la perte diélectrique augmente et la résistance au claquage diminue également.
3.2 Panne électrique. Sous l'action d'un champ électrique puissant, les particules chargées à l'intérieur de l'isolant se déplacent violemment, entrent en collision et s'ionisent, détruisent la structure moléculaire et finissent par se décomposer, ce qu'on appelle un claquage électrique. La tension de claquage électrique augmente linéairement avec l’épaisseur du matériau. Dans un champ électrique uniforme, à moins que la tension d'impulsion soit inférieure à 10 secondes, la résistance au claquage électrique n'est généralement pas liée au temps d'action de la tension.
3.3 Panne de décharge. Sous l'action d'un fort champ électrique, les bulles contenues dans le matériau isolant se déchargent par ionisation ; les impuretés sont également vaporisées par le chauffage du champ électrique, générant des bulles, ce qui développe davantage la décharge de bulles et conduit à la rupture de l'ensemble du matériau, appelée rupture de décharge.
La dégradation des matériaux isolants se produit souvent simultanément sous les trois formes ci-dessus, ce qui est difficile à séparer. L'imprégnation de matériaux isolants avec de la peinture ou de la colle isolante peut non seulement améliorer la répartition du champ électrique et augmenter la résistance au claquage électrique, mais également améliorer les conditions de dissipation thermique pour augmenter la résistance au claquage thermique.
4. Résistivité d'isolation
Lorsqu’une tension est appliquée à un matériau isolant, un petit courant de fuite le traverse toujours. Une partie de ce courant traverse l’intérieur du matériau et une partie traverse la surface du matériau. Par conséquent, la résistivité de l’isolation peut être divisée en résistivité volumique et résistivité superficielle.