ฉนวนเป็นมาตรการด้านความปลอดภัยที่ใช้วัสดุที่ไม่นำไฟฟ้าเพื่อแยกหรือปิดล้อมตัวนำที่มีไฟฟ้าเพื่อป้องกันไฟฟ้าช็อต ฉนวนที่ดีเป็นวิธีพื้นฐานและเชื่อถือได้ที่สุดในการรับรองการทำงานที่ปลอดภัยของอุปกรณ์ไฟฟ้าและสายไฟ และป้องกันอุบัติเหตุไฟฟ้าช็อต
ฉนวนโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสามประเภท: ฉนวนแก๊ส ฉนวนของเหลว และฉนวนแข็ง ในการใช้งานจริง ฉนวนแข็งยังคงเป็นวัสดุฉนวนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและเชื่อถือได้มากที่สุด ภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้าแรง วัสดุฉนวนอาจพังทลายและสูญเสียคุณสมบัติการเป็นฉนวน ในบรรดาวัสดุฉนวนทั้งสามประเภท วัสดุฉนวนก๊าซหลังจากการพังทลาย สามารถคืนคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้าโดยธรรมชาติได้เมื่อปัจจัยภายนอก (สนามไฟฟ้ากำลังแรง) ถูกนำออก อย่างไรก็ตามวัสดุฉนวนแข็งเมื่อพังทลายลงจะสูญเสียคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้าอย่างถาวรและไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้
ดังนั้นการเลือกฉนวนสำหรับสายไฟฟ้าและอุปกรณ์จะต้องสอดคล้องกับระดับแรงดันไฟฟ้าและปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมและเงื่อนไขในการทำงานเพื่อให้แน่ใจว่าฉนวนทำงานได้อย่างปลอดภัย นอกจากนี้ ก๊าซ ไอระเหย ความชื้น ฝุ่นที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และการทำงานทางกลที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสามารถลดหรือทำลายประสิทธิภาพของฉนวนของวัสดุฉนวนได้ นอกจากนี้ ผลกระทบในระยะยาวจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น แสงแดด ลม และฝน อาจทำให้วัสดุฉนวนมีอายุและค่อยๆ สูญเสียคุณสมบัติการเป็นฉนวนไป โดยสรุป ตัวชี้วัดหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของวัสดุฉนวนคือ:
(1) ความต้านทานของฉนวนและความต้านทาน: ความต้านทานเป็นส่วนกลับของสื่อกระแสไฟฟ้า และความต้านทานคือความต้านทานต่อหน่วยปริมาตร ยิ่งค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุต่ำ ความต้านทานก็จะยิ่งสูงขึ้น ทั้งสองมีความสัมพันธ์แบบผกผัน สำหรับวัสดุฉนวน ควรมีความต้านทานสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เสมอไป
(2) ค่าอนุญาตสัมพัทธ์และแทนเจนต์การสูญเสียไดอิเล็กทริก: วัสดุฉนวนมีการใช้งาน 2 แบบ: ฉนวนร่วมกันระหว่างส่วนประกอบของโครงข่ายไฟฟ้าและเป็นฉนวน (กักเก็บพลังงาน) ของตัวเก็บประจุ แบบแรกต้องการการอนุญาตแบบสัมพัทธ์ต่ำ ในขณะที่แบบหลังต้องการการอนุญาตแบบสัมพัทธ์สูง ทั้งสองต้องการค่าแทนเจนต์การสูญเสียอิเล็กทริกต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุฉนวนที่ใช้ในงานความถี่สูงและไฟฟ้าแรงสูง เพื่อลดการสูญเสียอิเล็กทริก จำเป็นต้องใช้วัสดุฉนวนที่มีแทนเจนต์การสูญเสียอิเล็กทริกต่ำ (3) แรงดันพังทลายและความเป็นฉนวน: การพังทลายเกิดขึ้นเมื่อวัสดุฉนวนแตกตัวภายใต้สนามไฟฟ้าแรง ทำให้สูญเสียคุณสมบัติของฉนวนและกลายเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าที่เกิดการพังทลายเรียกว่าแรงดันพังทลาย (ความเป็นฉนวน) ความเป็นฉนวนคืออัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดการพังทลายภายใต้สภาวะที่กำหนดกับระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองที่อยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ คือแรงดันพังทลายต่อความหนาของหน่วย โดยทั่วไปสำหรับวัสดุฉนวน แรงดันพังทลายที่สูงขึ้นและค่าความเป็นฉนวนจะดีกว่า
(4) ความต้านแรงดึง: นี่คือความเค้นแรงดึงสูงสุดที่ชิ้นงานทดสอบสามารถทนได้ในการทดสอบแรงดึง เป็นการทดสอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและเป็นตัวแทนสำหรับคุณสมบัติทางกลของวัสดุฉนวน
(5) ความต้านทานเปลวไฟ: หมายถึงความสามารถของวัสดุฉนวนในการต้านทานการเผาไหม้เมื่อสัมผัสกับเปลวไฟหรือเพื่อป้องกันการเผาไหม้เพิ่มเติมเมื่อนำออกจากเปลวไฟ ด้วยการใช้วัสดุฉนวนที่เพิ่มขึ้น ข้อกำหนดในการต้านทานเปลวไฟจึงมีความสำคัญมากขึ้น ผู้คนใช้วิธีการต่าง ๆ เพื่อปรับปรุงและเพิ่มความต้านทานเปลวไฟของวัสดุฉนวน ความต้านทานเปลวไฟที่สูงขึ้นหมายถึงความปลอดภัยที่ดีขึ้น
(6) ความต้านทานส่วนโค้ง: ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนด ความสามารถของวัสดุฉนวนในการทนต่อการกระทำของส่วนโค้งไฟฟ้าตามพื้นผิว ในระหว่างการทดสอบ จะใช้กระแสไฟฟ้าขนาดเล็กที่มีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูง ส่วนโค้งที่สร้างขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงใช้เพื่อกำหนดความต้านทานส่วนโค้งของวัสดุฉนวนโดยการวัดเวลาที่ต้องใช้เพื่อให้ชั้นสื่อกระแสไฟฟ้าก่อตัวบนพื้นผิวของวัสดุฉนวน ยิ่งค่าเวลามากเท่าใด ความต้านทานส่วนโค้งก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น
(7) การปิดผนึก: ให้การปิดผนึกและการแยกน้ำมันและน้ำที่ดี ค่าคงที่พื้นฐานสี่ค่าที่ส่งผลต่อไดอิเล็กทริกคือ: ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก: หมายถึงการส่งผ่าน การจัดเก็บ หรือการบันทึกไฟฟ้าในลักษณะโพลาไรเซชันทางไฟฟ้า การนำไฟฟ้า: หมายถึงกระแสรั่วไหลของอิเล็กทริกภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า การสูญเสียอิเล็กทริก: คือการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าของอิเล็กทริกภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า ความเป็นฉนวน: หมายถึงความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับอิเล็กทริกภายใต้สนามไฟฟ้าแรง
