اصولاً قسمتهای عایق ماشینهای الکتریکی ، ترانسفورماتور ها ،خطوط هوایی و غیره به صورتی طراحی می شود که بتوانند به طور مداوم تحت ولتاژ معینی کارکرده و ضمناً قدرت تحمل ضربه های ولتاژ را در لحظات کوتاه داشته باشند .
هر نوع تغییرات ناگهانی و شدید در شرایط کاری شبکه، موجب ظهور جهشها یا پالسهای ولتاژ می شود . برای مثالمی توان اضافه ولتاژ های ناشی از قطع و یا وصل بارهای زیاد به طور یکجا ، جریانهای اتصال کوتاه ، تغییر ناگهانی مدار و غیره رانام برد .
رعد و برق نیز هنگامی که روی خطوط شبکه تخلیه شود ، باعث ایجاد پالسهای فشار قوی با دامنه زیاد و زمان کم می شود .
لذا عایق های موجوددر ماشینهای الکتریکی و تجهیزات فشار قوی باید از نظر استقامت در مقابل این نوع پالسها نیز طبقه بندی شده و مشخص شوند . عایقهای الکتریکی با گذشت زمان نیز در اثر آلودگی و جذب رطوبت فاسد شده و خاصیت خود را از دست می دهند .
در مهندسی برق سطوح مختلفی از مقاومت عایقی تعریف شده است که هر کدام بایستی در مقابل ولتاژ معینی استقامت نمایند . (ولتاژ دائمی و ولتاژ لحظه ای هر کدام به طور جداگانه مشخص می شوند )و البته طبیعی است که ازدیاد ولتاژ بیشتر از حد مجاز روی عایق باعث شکست آن می شود . در عمل دو نوع شکست برای عایق ها می توان باز شناخت ،حرارتی و الکتریکی .
زمانی که عایق تحت ولتاژ قرار دارد ، حرارت ناشی از تلفات دی الکتریکی می توان باعث شکست حرارتی شود . باید توجه نمود که افزایش درجه حرارت باعث کاهش مقاومت اهمی عایق و نتیجتاً افزایش تصاعدی درجه حرارت آن خواهد شد .
خلاصه اینکه عدم توازن بین حرارت ایجاد شده در عایق با انچه که به محیط اطراف دفع می نماید ، موجب افزایش درجه حرارت آن شده و این پروسه تا زمانیکه عایق کاملاً شکسته شده و به یک هادی الکتریسته در آید ، ادامه می باید .
شکست الکتریکی در عایق ها به دلیل تجزیه ذرات ان در اثر اعمال میدان الکتریکی نیز صورت می گیرد .
با توجه به آنچه گذشت ، عایقهای الکتریکی عموماً در معرض عواملی قرار دارند که باعث می شود در ولتاژ نامی نیز حالت نرمال خود را از دست بدهند . لذا در انتخاب عایقها ، عایق با کلاس بالاتر انتخاب می شود . اندازه گیریهای مختلفی که جهت شناسایی نواقص موجود در عایق ها انجام می گیرند عبارتند از :
اندازه گیری مقاومت D.C عایق یا جریان نشتی ان ، تلفات دی الکتریک ، ظرفیت خازنی عایق ، توزیع ولتاژ در عایق ، دشارژهای جزئی در عایق و میزان پارازیتهای حاصل از آن و تست استقامت الکتریکی عایق .
تعیین میزان و تلفات یک عایق ومقایسه آن با مقادیر اولیه ، معیار خوبی برای ارزیابی وضعیت آن می باشد . اصولاً افزایش تلفات در عایق های جامد ناشی از جذب رطوبت و در روغن ها به دلیل افزایش در صد آب یا آلودگیهای دیگر درآن می باشد .
باید دانست که مقدار تلفاتی که در مورد یک ترانس اندازه گیری می شود ، جمع تلفات روغن و ایزولاسیونجامد سیم پیچ بوده و هرگاه تلفات عایق یک ترانس از مقدار مجاز تجاوز نماید ، ابتدا باید روغن را به طور جداگانه مورد آزمایش قرار داد تا بتوان وضعیت ایزولاسیون سیم پیچی را ارزیابی نمود .
با توجه به انکه با تعیین مقدار تلفات به طور مطلق و بدون در نظر گرفتن ابعاد فیزیکی و جنس عایق نمی توان قضاوت صحیحی در مورد ان به عمل آورد ، بهترین پارامتری که می تواند وضعیت ایزولاسیون را مشخص نماید نسبت مولفه اکتیو به راکتیو جریان نشتی عایق می باشد . با اندازه گیری ظرفیت تلفات عایق می توان وضعیت ان را از نظر استقامت حرارتی ، میزان رطوبت جذب شده و عمر عایق ارزیابی نمود .
تجربه نشان داده است که در موارد زیر خطر اتصال کوتاه در ایزولاسیون تجهیزات الکتریکی که مستقیماً به فساد عایق مربوط باشد ، وجود ندارد :
الف : وقتیکه ایزولاسیون دارای ضریب تلفات عایق ثابتی است و با مروز زمان افزایش نمی یابد .
...
استفاده از عایق حرارتی در اجزای مختلف ساختمان، علاوه برمزایایی که شرح داده شد، به جلوگیری از میعان بخار آب موجود در هوا در سطوح یا در داخل مصالح اجزای ساختنمان نیز کمک می نماید. با به کارگیری صحیح عایق حرارتی و جلوگیری از نفود بخار آب به داخل مصالح، می توان از میعان بخار آب در سطوح یا در داخل مصالح جلوگیری نمود. البته بیاد توجه داشت که عدم دقت دربه کارگرفتن و محل استقرار صحیح لایه های عایق حرارتی باعث خواهد شد که استفاه از عایق حرارتی نه تنها مشکلی را حل ننماید بلکه خئد باعث میعان بخار در پشت یا در داخل عایق شده و کیفیت آن را به میزان قابل توجهی پایین آورد. این بدان دلیل است که تاثیر رطوبت در کاهش ضریب هدایت مصالح سبک و بخصوص عایقهای حرارتی (به استثنای بعضی از عیاقها مثل یونولیت که در برابر رطوبت غیر قابل نفوذ هستند) بسیار زیاد است. به همین دلیل، نکته مهم و اساسی در تعیین محل نصب عایقهای حرارتی، اطمینان از خشک ماندنشان و جلوگیری از نفوذ رطوبت به داخل آنهاست.
بهینه ضخامت عایق حرارتی
به طول کلی بهینه عایق ، یا به عبارت دیگر بهینه ضاخت عایق حرارتی در هر یک از جدارهای خارجی ساختمان عبارت است از مقدار عیاقی که کل هزینه های گرمایش و سرمایش فضاهای محصور بین آن جدارها را در طول عمر مفید عایق به حداقل برساند. کل هزینه های گرمایش و سرمایش در طول عمر یک ساختمان عبارت است از مجموع هزینه های سرایش و گرمایش در طول عمر مفید عایق و هزینه تهیه و نصب عایق.
با افزاش مقاومت عایق حرارتی موجود درجدارهای خارجی یک ساختمان ( در نتیجه استفاده از عایقهای با کیفیت بالاتر یا به اضافه کردن ضخامت عایق) هزینه گرم کردن یا سرد کردن فضاهای داخلی آن ساختمان کاهش یافته و هزینه تهیه عایق افزایش می‌یابد. مادامی که کاهش هزینه گرمایش و سرمایش (یعنی صرفه جویی اضافی) که ناشی از افزودن مقاومت حرارتی عایق است بیش از افزایش هزینة آن باشد، کل هزینه‌های دوره ای کاهش خواهد یافت. اما بتدریج هر چه ضخامت عایق بیشر می‌شود، صرفه جویی اضافی نسبت به واحد تغییر ضخامت کاهش می یابد. در حالی که معمولاً هزینه اضافی تهیه و نصب عایق، نسبت به اولین لایه عایق، ثابت مانده یا زیادتر می‌شود.