Amb el desenvolupament de la indústria elèctrica, l'expansió contínua de la capacitat de transmissió i l'augment dels nivells de tensió de les línies i subestacions de transmissió, els requisits dels aïllants en els sistemes elèctrics són cada cop més estrictes. Els aïllants tradicionals de porcellana o vidre, que s'utilitzen des de fa més de 100 anys en línies de transmissió d'alta tensió, tenen avantatges i inconvenients. Aquests inclouen ser pesats i fràgils, tenir una baixa resistència a la contaminació i ser propensos a trencar l'aïllament intern. Per tant, hi ha una necessitat urgent d'un nou tipus d'aïllant que substitueixi els tradicionals aïllants de porcellana. Amb el ràpid desenvolupament de la indústria química i l'aparició de nous materials compostos, ha sorgit una nova generació d'aïllants fets principalment de materials orgànics -aïllants compostos-.
Els aïllants compostos són una opció excel·lent per a una fàcil instal·lació o per utilitzar-los en zones amb alts nivells de contaminació. Estan compostes per una estructura composta feta de dos o més tipus de materials orgànics. Els aïllants compostos utilitzats a les xarxes elèctriques són principalment aïllants de suspensió en forma de vareta.
L'estructura principal de l'aïllant es mostra al diagrama següent:
1. Accessoris finals: els accessoris finals són les parts metàl·liques de l'aïllant compost, que serveixen com a components de transmissió de càrrega mecànica. Connecten l'aïllant a la torre i als conductors, i la seva qualitat afecta directament la resistència mecànica i el rendiment de l'aïllant compost.
2. Vareta de nucli: la barra de nucli, també coneguda com a vareta epoxi reforçada amb fibra de vidre pultrusionada, és la part principal de càrrega de l'aïllant compost i el component principal de l'aïllament intern. Ha de tenir una alta resistència mecànica, excel·lents propietats d'aïllament i estabilitat a llarg termini. El material de la vareta principal és normalment una vareta unidireccional de fibra de vidre reforçada amb resina. Actua com a columna vertebral de l'aïllant compost, suportant els coberts, proporcionant aïllament intern, connectant els accessoris finals i suportant càrregues mecàniques. Amb una resistència a la tracció generalment superior a 600 MPa, la vareta del nucli és dues vegades més resistent que l'acer normal i 5-8 vegades més resistent que la porcellana. A més, té bones propietats dielèctriques, resistència química, resistència a la fatiga de flexió, resistència a la fluència i resistència a l'impacte.
3. Cobertes (habitatge): Els coberts o habitatge formen la part d'aïllament exterior de l'aïllant compost. El seu paper és proporcionar una alta resistència contra els flashovers humits i contaminats, protegint la vareta del nucli de l'exposició atmosfèrica. Els coberts estan exposats a condicions exteriors, suportant condicions meteorològiques adverses i contaminació industrial, i poden patir descàrregues d'espurnes o erosió d'arc parcial durant el funcionament. Per tant, els coberts han de tenir una excel·lent resistència anti-contaminació, resistència al seguiment i a l'erosió, així com resistència a l'ozó, a les altes temperatures i a l'envelliment atmosfèric.
Component addicional
Capa adhesiva: la capa adhesiva és la interfície entre la vareta del nucli i la carcassa, que s'estén entre els dos accessoris extrems. És una altra part crítica de l'aïllament intern de l'aïllant compost. La mala qualitat de l'adhesiu pot esdevenir un punt feble en el funcionament de l'aïllant.
Aquests components garanteixen col·lectivament el rendiment d'aïllament elèctric superior, la resistència mecànica i la durabilitat de l'aïllant compost, el que el converteix en un reemplaçament adequat per als aïllants de porcellana tradicionals, especialment en entorns d'alta tensió i contaminats.