Un aislante eléctrico (también conocido como aislante) se utiliza en un sistema eléctrico para evitar el flujo no deseado de corriente hacia la tierra desde sus puntos de soporte. El aislante juega un papel vital en el sistema eléctrico. Un aislante eléctrico es un camino de resistencia muy alta a través del cual prácticamente no puede fluir corriente.
En los sistemas de transmisión y distribución, los conductores aéreos generalmente se apoyan en torres o postes de soporte. Tanto las torres como los postes están debidamente conectados a tierra. Por lo tanto, debe haber un aislante entre el cuerpo de la torre o poste y los conductores que transportan corriente para evitar el flujo de corriente desde el conductor a la tierra a través de las torres o postes de soporte conectados a tierra.
La causa principal de fallo del aislante de línea aérea es el flashover, que ocurre entre la línea y la tierra durante una sobretensión anormal en el sistema. Durante este flashover, el calor enorme producido por el arco causa perforaciones en el cuerpo del aislante. Considerando este fenómeno, los materiales utilizados para el aislante eléctrico deben poseer ciertas propiedades específicas.
Los materiales generalmente utilizados para fines de aislamiento se llaman material aislante. Para su utilización exitosa, este material debe tener algunas propiedades específicas, como se enumeran a continuación-
Debe ser lo suficientemente fuerte mecánicamente para soportar la tensión y el peso de los conductores.
Debe tener una resistencia dieléctrica muy alta para soportar las tensiones de voltaje en los sistemas de transmisión de alta tensión.
Debe poseer una alta resistencia aislante para prevenir la corriente de fuga a la tierra.
El material aislante debe estar libre de impurezas no deseadas.
No debe ser poroso.
No debe haber ninguna entrada en la superficie del aislante eléctrico para que la humedad o los gases puedan entrar en él.
Sus propiedades físicas y eléctricas deben verse poco afectadas por el cambio de temperatura.
La porcelana es el material más comúnmente utilizado para aislantes aéreos en la actualidad. La porcelana es un silicato de aluminio. El silicato de aluminio se mezcla con caolín plástico, feldespato y cuarzo para obtener el material final duro y vidriado de aislante de porcelana.
La superficie del aislante debe estar lo suficientemente vidriada para que el agua no pueda adherirse a ella. La porcelana también debe estar libre de porosidad, ya que la porosidad es la causa principal de la deterioración de su propiedad dieléctrica. También debe estar libre de cualquier impureza y burbuja de aire dentro del material que pueda afectar las propiedades del aislante.
Propiedad |
Valor (Aproximado) |
Resistencia dieléctrica |
60 kV / cm |
Resistencia a la compresión |
70,000 Kg / cm2 |
Resistencia a la tracción |
500 Kg / cm2 |
En la actualidad, los aislantes de vidrio se han vuelto populares en los sistemas de transmisión y distribución. Se utiliza vidrio templado resistente para fines de aislamiento. El aislante de vidrio tiene numerosas ventajas sobre el aislante de porcelana convencional
Tiene una resistencia dieléctrica muy alta en comparación con la porcelana.
Su resistividad también es muy alta.
Tiene un coeficiente de expansión térmica bajo.
Tiene una mayor resistencia a la tracción en comparación con el aislante de porcelana.
Al ser transparente, no se calienta con la luz solar como la porcelana.
Las impurezas y burbujas de aire pueden detectarse fácilmente dentro del cuerpo del aislante de vidrio debido a su transparencia.
El vidrio tiene una vida útil muy larga porque las propiedades mecánicas y eléctricas del vidrio no se ven afectadas por el envejecimiento.
Después de todo, el vidrio es más barato que la porcelana.
La humedad puede condensarse fácilmente en la superficie del vidrio, y por lo tanto, el polvo del aire se depositará en la superficie húmeda del vidrio, lo que proporcionará un camino para la corriente de fuga del sistema.
Para voltajes más altos, el vidrio no puede fundirse en formas irregulares, ya que el enfriamiento irregular causa tensiones internas.
