Un aislante eléctrico (tamén coñecido como aislante) úsase nun sistema eléctrico para evitar o fluxo indeseado de corrente á terra desde os seus puntos de apoio. O aislante xoga un papel vital no sistema eléctrico. Un aislante eléctrico é unha ruta moi resistente a través da cal prácticamente non pode fluir corrente.
Nos sistemas de transmisión e distribución, os conductores aéreos xeralmente son sostenidos por torres ou postes de apoio. As torres e postes están correctamente aterrados. Polo tanto, debe haber un aislante entre o corpo da torre ou poste e os conductores que transportan corrente para evitar o fluxo de corrente do conductor á terra a través dos postes ou torres aterrados.
A principal causa de fallo do aislante aéreo é o flashover, que ocorre entre a liña e a terra durante unha sobretensión anómala no sistema. Durante este flashover, o calor enorme producido polo arco eléctrico causa un punteiro no corpo do aislante. Vendo este fenómeno, os materiais utilizados para o aislante eléctrico deben posuír certas propiedades específicas.
Os materiais xeralmente utilizados para fins aislantes chámanse material aislante. Para unha utilización exitosa, este material debe ter certas propiedades específicas como se listan a continuación-
Debe ser suficientemente forte mecánicamente para suportar a tensión e o peso dos conductores.
Debe ter unha forza dieléctrica moi alta para resistir as tensiones de voltaxe nos sistemas de transmisión de alta tensión.
Debe posuír unha elevada resistencia aislante para evitar o fluxo de corrente á terra.
O material aislante debe estar libre de impurezas indeseadas.
Non debe ser poroso.
Non debe haber entradas na superficie do aislante eléctrico para que a humidade ou gases poidan entrar neles.
As súas propiedades físicas e eléctricas deben ser menos afectadas pola variación da temperatura.
A porcelana é o material máis comúnmente utilizado para aislantes aéreos no presente. A porcelana é un silicato de aluminio. O silicato de aluminio mezclase con caolín plástico, feldespato e cuarzo para obter un material final duro e esmaltado de aislante de porcelana.
A superficie do aislante debe estar lo suficientemente esmaltada para que a auga non se adhere a ela. A porcelana tamén debe estar libre de porosidade, xa que a porosidade é a principal causa do deterioro da súa propiedade dieléctrica. Tamén debe estar libre de calquera impureza e burbuxas de aire dentro do material que poden afectar as propiedades do aislante.
Propiedade |
Valor (Aproximado) |
Forza dieléctrica |
60 kV / cm |
Forza compressiva |
70,000 Kg / cm2 |
Forza tracción |
500 Kg / cm2 |
Nestes días, os aislantes de vidro tornáronse populares nos sistemas de transmisión e distribución. Utilízase vidro temperado duro para fins aislantes. Os aislantes de vidro teñen varias vantaxes sobre os aislantes de porcelana convencionais
Temos unha forza dieléctrica moito máis alta en comparación coa porcelana.
A súa resistividade tamén é moi alta.
Temos un coeficiente de expansión térmica baixo.
Temos unha forza tracción maior en comparación co aislante de porcelana.
Por ser transparente, non se aquece tanto ao sol como a porcelana.
As impurezas e burbuxas de aire poden detectarse facilmente dentro do corpo do aislante de vidro debido á súa transparencia.
O vidro ten unha vida útil moi longa porque as propiedades mecánicas e eléctricas do vidro non se ven afectadas polo envellecemento.
En definitiva, o vidro é máis barato que a porcelana.
A humidade pode condensarse facilmente na superficie do vidro, e polo tanto, o polvo do aire depositarase na superficie do vidro húmido, proporcionando unha vía para a corrente de fuga do sistema.
Para voltaxes maiores, o vidro non pode ser fundido en formas irregulares, xa que debido ao resfriamento irregular, causanse tensións internas.
