Un aïllant elèctric (també conegut com a aïllant) s'utilitza en un sistema elèctric per prevenir el flux no desitjat de corrent cap a la terra des dels seus punts de suport. L'aïllant joca un paper vital en el sistema elèctric. Un aïllant elèctric és una via de resistència molt alta a través de la qual pràcticament no pot fluir corrent.
En els sistemes de transmissió i distribució, els conductors aèris generalment es suporten amb torres o polsos de suport. Tanto les torres com els polsos estan ben anclats a terra. Per tant, ha d'haver-hi un aïllant entre el cos de la torre o el pols i els conductors portadors de corrent per evitar el flux de corrent des del conductor a la terra a través de les torres o polsos anclats a terra.
La causa principal de fallida dels aïllants aèris és el flashover, que ocorre entre la línia i la terra durant una sobretensió anormal en el sistema. Durant aquest flashover, el gran calor produït per l'arc provoca forats en el cos de l'aïllant. Considerant aquest fenomen, els materials utilitzats per als aïllants elèctrics han de tenir algunes propietats específiques.
Els materials generalment utilitzats per aïllar es coneixen com a material aïllant. Per a una utilització exitosa, aquest material hauria de tenir algunes propietats específiques, com es llisten a continuació-
Ha de ser suficientment fort mecànicament per suportar la tensió i el pes dels conductors.
Ha de tenir una força dielèctrica molt alta per resistir les tensions en els sistemes de transmissió de alta tensió.
Ha de tenir una altesa d'aïllament gran per prevenir el flux de corrent cap a la terra.
El material aïllant ha de ser lliure d'impures indesitjades.
No hauria de ser porós.
No hauria de tenir entrades a la superfície de l'aïllant elèctric perquè l'humitat o els gasos puguin entrar-hi.
Les seves propietats físiques i elèctriques haurien de ser menys afectades pel canvi de temperatura.
La porcellana és el material més comúment utilitzat per aïllants aèris en l'actualitat. La porcellana és un silicat d'alumini. El silicat d'alumini es mescla amb kaolí plastic, feldespà i quars per obtenir un material final dura i vidrada aïllant de porcellana.
La superfície de l'aïllant hauria de estar suficientment vidrada perquè l'aigua no s'hi adhereixi. La porcellana també hauria de ser lliure de porositat, ja que aquesta és la causa principal de la deterioració de les seves propietats dielèctriques. També hauria de ser lliure de qualsevol impuritat i bolla d'aire dins del material, que podrien afectar les propietats de l'aïllant.
Propietat |
Valor (aproximat) |
Força dielèctrica |
60 kV / cm |
Força compressiva |
70.000 Kg / cm2 |
Força de tracció |
500 Kg / cm2 |
Actualment, els aïllants de vidre han esdevingut populars en els sistemes de transmissió i distribució. Es fa servir vidre fort annealat per aïllar. L'aïllant de vidre té diversos avantatges sobre l'aïllant de porcellana convencional
Té una força dielèctrica molt alta en comparació amb la porcellana.
La seva resistivitat també és molt alta.
Té un coeficient de dilatació tèrmica baix.
Té una força de tracció més alta en comparació amb l'aïllant de porcellana.
Com és transparent, no es calenta amb la llum solar com la porcellana.
Les impures i les bombolles d'aire poden detectar-se fàcilment dins del cos de l'aïllant de vidre gràcies a la seva transparència.
El vidre té una vida útil molt llarga, ja que les propietats mecàniques i elèctriques no es veuen afectades pel envelheciment.
Després de tot, el vidre és més econòmic que la porcellana.
L'humitat pot condensar-se fàcilment a la superfície del vidre, i així, la pols s'acumularà a la superfície humida, proporcionant una via per al flux de corrent de fuga del sistema.
Per a tensions m
