Električni izolator (također se naziva izolator) koristi se u električnom sustavu kako bi se spriječio neželjeni protok struje na zemlju s njegovih podloga. Izolator igra ključnu ulogu u električnom sustavu. Električni izolator predstavlja vrlo visoku otpornu stazu kroz koju praktički ne može protjecati struja.
U sustavima prijenosa i distribucije, nadzemne vodice obično su podržane toranjima ili stubovima. Torani i stubovi su pravilno zazemljeni. Stoga mora postojati izolator između tijela torana ili stuba i vodica koje nose struju kako bi se spriječio protok struje od vodice na zemlju kroz zazemljene toranje ili stubove.
Glavna uzroka otkaza nadzemnog izolatora je proboj, koji se događa između vodice i zemlje tijekom neobičnih preopterećenja naponom u sustavu. Tijekom ovog proboja, ogroman toplinski zaliha nastao uslijed lukovanja uzrokuje probijanje tijela izolatora. Uzimajući u obzir ovaj fenomen, materijali korišteni za električni izolator moraju posjedovati određene specifične svojstva.
Materijali općenito korišteni za izolacijske svrhe zovu se izolacijski materijal. Za uspješnu upotrebu, ovaj materijal treba imati određena specifična svojstva poput sljedećih-
Mora biti dovoljno mehanički čvrst da nosi napetost i težinu vodica.
Mora imati vrlo visoku dielektričnu čvrstoću kako bi odolijevao naponskim stresovima u sustavima visokog naponskog nivoa.
Mora posjedovati visoku otpornost na izolaciju kako bi se spriječio protok struje na zemlju.
Materijal izolacijski materijal mora biti slobodan od neželjenih nečistoća.
Ne smije biti porozan.
Na površini električnog izolatora ne smije biti nikakvih otvorenih ulaza kako bi se spriječilo unutrašnje prolazi vlage ili plinova.
Fizička i električna svojstva moraju biti manje utjecana promjenama temperature.
Porcelan je najčešće korišteni materijal za nadzemne izolatore u današnjicu. Porcelan je aluminijum silikat. Aluminijum silikat se miješa s plastičnim kaolinom, feldsparom i kvarcem kako bi se dobio konačni tvrdi i glaziran porcelanski izolator.
Površina izolatora treba biti dovoljno glazirana kako bi se voda ne mogla nanijeti na njega. Porcelan također treba biti slobodan od poroznosti jer je poroznost glavni uzrok deteroracije njegove dielektrične osobine. Morao bi biti slobodan od bilo kakvih nečistoća i zraka unutar materijala koji bi mogli utjecati na svojstva izolatora.
Svojstvo |
Vrijednost (aproksimativno) |
Dielektrična čvrstoća |
60 kV / cm |
Kompresivna čvrstoća |
70,000 Kg / cm2 |
Tenzorska čvrstoća |
500 Kg / cm2 |
Danas stakleni izolatori postali su popularni u sustavima prijenosa i distribucije. Za izolacijske svrhe koristi se temperirano čvrsto staklo. Stakleni izolator ima mnogo prednosti u usporedbi s konvencionalnim porcelanskim izolatorom
Ima vrlo visoku dielektričnu čvrstoću u usporedbi s porcelanom.
Njegova otpornost je također vrlo visoka.
Ima niski koeficijent termalne ekspanzije.
Ima veću tenzorsku čvrstoću u usporedbi s porcelanskim izolatorom.
Budući da je transparentan prirode, ne zagrijava se na sunčevom svjetlu kao porcelan.
Nečistoće i zračne mrlje lako se mogu otkriti unutar tijela staklenog izolatora zbog njegove transparentnosti.
Staklo ima vrlo dug životni vijek jer njegova mehanička i električka svojstva nisu utjecana starenjem.
Napokon, staklo je jeftinije od porcelana.
Vlaga se lako kondenzira na staklenoj površini, a zato se prljavština može naslagati na mokru staklenju površinu što pruža put za curenje struje sustava.
