Isolationsfestigkeit

Isolationsfestigkeit, auch dielektrische Festigkeit genannt, bezeichnet die maximal zulässige elektrische Feldstärke, die ein Isolierstoff oder ein Isolationssystem ohne Durchschlag ertragen kann. Sie wird üblicherweise in kV/mm oder MV/m angegeben. Da der Durchschlag stark von der Dicke abhängt, gilt Ebd = Vbd / d, wobei Vbd die Durchschlagspannung und d die Dicke des Isolationsaufbaus ist.

Die Festigkeit wird durch Hochspannungsprüfungen ermittelt, bei denen die Spannung schrittweise erhöht wird, bis ein Durchschlag eintritt. Es kommen Gleichstrom-, Wechselstrom- oder Impulsprüfungen zum Einsatz, je nach Anwendungsfall. Typische Prüfstandards umfassen internationale Normen wie IEC 60243, IEC 60060 oder ASTM D149, die unterschiedliche Materialformen (Feststoffe, Flüssigkeiten, Gase) abdecken. Die gemessene Festigkeit hängt von Umweltbedingungen wie Temperatur und Feuchtigkeit, der Frequenz, Alterung, Reinheit undVon Defekten im Material ab.

Die Isolationsfestigkeit variiert stark nach Materialklasse, etwa Luft, Flüssigkeiten, Kunststoffe oder Keramiken. Gase und Flüssigkeiten zeigen im Allgemeinen niedrigere Werte als hochwertige Feststoffe; dünnwandige Schichtaufbauten stellen höhere Anforderungen an die Feldstärke. In der Praxis dient sie der Dimensionierung von Isolationssystemen, der Festlegung von Sicherheitsabständen sowie Qualitäts- und Wartungskriterien. Hohe Festigkeitswerte bedeuten nicht automatisch unbegrenzte Lebensdauer; mechanische, thermische und chemische Belastungen können zu Alterung und Durchschlag führen.