La norme ASTM D150, « Méthodes d'essai normalisées pour les caractéristiques de pertes en courant alternatif et la perméabilité (constante diélectrique) des isolants électriques solides », élaborée par l'ASTM (American Society for Testing and Materials) , décrit des méthodes d'essai permettant de déterminer la perméabilité relative, le facteur de dissipation, l'indice de pertes, le facteur de puissance, l'angle de phase et l'angle de pertes d'échantillons de matériaux isolants électriques solides, lorsque les étalons utilisés sont des impédances volumiques. La gamme de fréquences considérée s'étend de moins de 1 Hz à plusieurs centaines de mégahertz.
Ces méthodes d'essai fournissent des informations générales sur les différentes électrodes, instruments et techniques de mesure. Toute personne concernée par des questions relatives à un matériau spécifique est invitée à consulter les normes ASTM ou autres normes directement applicables au matériau testé.
Les matériaux isolants sont généralement utilisés de deux manières différentes :
Pour la première utilisation, il est généralement souhaitable que la capacité du support soit aussi faible que possible, tout en conservant des propriétés mécaniques, chimiques et de résistance thermique acceptables. Une faible permittivité est donc souhaitée. Pour la seconde utilisation, une permittivité élevée est souhaitée afin que le condensateur soit aussi petit physiquement que possible. Parfois, des valeurs de permittivité intermédiaires sont utilisées pour adapter les tensions aux bords ou à l'extrémité d'un conducteur afin de minimiser l'effet couronne CA.
Dans les deux cas (isolation électrique et diélectrique du condensateur), les pertes CA doivent généralement être faibles, à la fois pour réduire l'échauffement du matériau et minimiser son impact sur le reste du réseau. Dans les applications haute fréquence, un faible indice de perte est particulièrement souhaitable car, pour un indice de perte donné, les pertes diélectriques augmentent directement avec la fréquence. Dans certaines configurations diélectriques, telles que les traversées de terminaison et les câbles de test, des pertes accrues, souvent dues à une conductivité accrue, sont parfois introduites pour contrôler le gradient de tension. Lors de la comparaison de matériaux ayant une permittivité approximativement identique ou de l'utilisation d'un matériau dans des conditions où sa permittivité reste pratiquement constante, il peut être utile de prendre également en compte le facteur de dissipation, le facteur de puissance, l'angle de phase ou l'angle de perte.
Lorsque des données de corrélation suffisantes sont disponibles, le facteur de dissipation ou facteur de puissance est utile pour indiquer les propriétés d'un matériau sous d'autres aspects, tels que la rupture diélectrique, la teneur en humidité, le degré de durcissement, etc. Cependant, la dégradation due au vieillissement thermique peut ne pas affecter le facteur de dissipation, sauf si le matériau est ensuite exposé à l'humidité. Si la valeur initiale du facteur de dissipation est importante, son évolution avec le vieillissement est généralement beaucoup plus significative.
En résumé, la norme ASTM D150 fournit des procédures normalisées pour l'évaluation des propriétés diélectriques des matériaux isolants solides en courant alternatif (CA). Cette norme est essentielle pour caractériser les matériaux utilisés dans les applications électriques et électroniques, en particulier ceux destinés à servir d'isolants. Elle définit des méthodes d'essai pour mesurer :
Ces paramètres sont évalués sur une gamme de fréquences et de températures pour comprendre comment les matériaux se comportent sous différentes conditions de contrainte électrique.
Cette norme décrit plusieurs techniques de test des propriétés diélectriques. Ces techniques comprennent :
Le choix de la méthode dépend de la gamme de fréquences, de la forme du matériau (par exemple, feuille, film) et de la précision requise.
Les conditions de test sont les suivantes :
Les principales applications de cette norme sont :
La norme ASTM D150 est considérée comme importante pour les raisons suivantes :
En résumé, la norme ASTM D150 est une norme fondamentale pour les essais d'isolation électrique et diélectrique. Elle fournit des lignes directrices fondamentales pour déterminer avec précision la permittivité et les propriétés de perte des matériaux utilisés dans les systèmes électriques et électroniques critiques.
Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, s'appuie sur une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services de test conformes à la norme ASTM D150, Méthodes d'essai normalisées pour les caractéristiques de perte en courant alternatif et la perméabilité (constante diélectrique) des isolants électriques solides.
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