Електрическият изолатор (също известен като изолатор) се използва в електрическата система, за да предотврати нежеланото протичане на ток към земята от точките, които го поддържат. Изолаторът играе ключова роля в електрическата система. Електрическият изолатор е път с много високо съпротивление, през който практически не може да протече ток.
В системите за пренос и разпределение, надземните проводници обикновено са поддържани от опорни кули или стълби. Кулите и стълбите са правилно заземени. Затова трябва да има изолатор между тялото на кулата или стълба и проводниците, които носят ток, за да предотврати протичането на ток от проводник към земята чрез заземените опорни кули или стълби.
Основната причина за отказ на надземния линейен изолатор е пробой, който се случва между линията и земята при аномално надвишаване на напрежението в системата. По време на този пробой, огромният топлинен поток, произвеждан от дугата, причинява пробив в тялото на изолатора. Разглеждайки този феномен, материали, използвани за електрически изолатор, трябва да притежават специфични свойства.
Материалите, обикновено използвани за изолационни цели, се наричат изолационен материал. За успешна употреба, този материал трябва да притежава следните специфични свойства:
Трябва да е достатъчно механично здрав, за да понася напрежението и теглото на проводниците.
Трябва да има много висока диелектрична сила, за да издържи напреженията в системите за пренос на високо напрежение.
Трябва да притежава висока изолационна съпротивителност, за да предотврати утечка на ток към земята.
Изолационният материал трябва да е свободен от нежелани примеси.
Не трябва да е порист.
На повърхността на електрическия изолатор не трябва да има входове, така че влага или газове да могат да влязат в него.
Физическите и електрическите му свойства трябва да са малко влияни от променящата се температура.
Порцеланът е най-често използваният материал за надземни изолатори в наши дни. Порцеланът е алуминат на силикат. Алуминатът на силикат се смесва с пластичен каолин, фелдспат и кварц, за да се получи окончателен твърд и глазиран порцеланов изолатор.
Повърхността на изолатора трябва да е достатъчно глазирана, така че водата да не остава на нея. Порцеланът също трябва да е свободен от пористост, тъй като пористостта е основната причина за влошаване на диелектричните му свойства. Той трябва да е свободен и от всякакви примеси и въздушни балончета в материала, които могат да повлияят на свойствата на изолатора.
Свойство |
Стойност (приблизителна) |
Диелектрична сила |
60 кВ / см |
Съпротивителна сила на съпирание |
70,000 кг / см² |
Разтягаща сила |
500 кг / см² |
В наши дни стъклените изолатори са станали популярни в системите за пренос и разпределение. За изолационни цели се използва закалено стъкло. Стъклените изолатори имат няколко предимства пред конвенционалните порцеланови изолатори
Имат много висока диелектрична сила в сравнение с порцелана.
Их съпротивителност също е много висока.
Имат нисък коефициент на термично разширение.
Имат по-висока разтягаща сила в сравнение с порцелановите изолатори.
Тъй като е прозрачен, не се нагрява в слънчевата светлина, както порцеланът.
Примесите и въздушните балончета могат лесно да бъдат открити във вътрешността на тялото на стъклените изолатори, благодарение на прозрачността им.
Стъклото има много дълъг служебен живот, тъй като механичните и електрическите му свойства не се влияят от стареене.
Накрая, стъклото е по-евтино от порцелана.
