Odată cu dezvoltarea industriei energetice, extinderea continuă a capacității de transport și creșterea nivelurilor de tensiune ale liniilor și substațiilor de transport, cerințele pentru izolatorii din sistemele de energie devin din ce în ce mai stricte. Izolatoarele tradiționale din porțelan sau sticlă, care sunt utilizate de peste 100 de ani în liniile de transport de înaltă tensiune, au atât avantaje, cât și dezavantaje. Acestea includ faptul că sunt grele și fragile, au rezistență scăzută la poluare și sunt predispuse la defectarea izolației interne. Prin urmare, este nevoie urgentă de un nou tip de izolator care să înlocuiască izolatoarele tradiționale din porțelan. Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei chimice și apariția de noi materiale compozite, a apărut o nouă generație de izolatori fabricați în principal din materiale organice - izolatori compoziți.
Izolatoarele compozite sunt o alegere excelentă pentru instalare ușoară sau pentru utilizare în zone cu niveluri ridicate de contaminare. Sunt compuse dintr-o structură compozită realizată din două sau mai multe tipuri de materiale organice. Izolatorii compoziți utilizați în rețelele electrice sunt în primul rând izolatori de suspensie în formă de tijă.
Structura principală a izolatorului este prezentată în diagrama de mai jos:
1. Fitinguri de capăt: Fitingurile de capăt sunt părțile metalice ale izolatorului compozit, care servesc drept componente de transmisie mecanică a sarcinii. Acestea conectează izolatorul la turn și conductoare, iar calitatea lor are un impact direct asupra rezistenței mecanice și a performanței izolatorului compozit.
2. Tija de miez: Tija de miez, cunoscută și sub numele de tijă epoxidică armată cu fibră de sticlă pultrusă, este partea principală portantă a izolatorului compozit și componenta principală a izolației interne. Trebuie să aibă rezistență mecanică ridicată, proprietăți excelente de izolare și stabilitate pe termen lung. Materialul tijei de miez este de obicei o tijă pultrusată unidirecțională din fibră de sticlă, armată cu rășină. Acesta acționează ca coloana vertebrală a izolatorului compozit, susținând șopronele, asigurând izolație internă, conectând fitingurile de capăt și suportând sarcini mecanice. Cu o rezistență la tracțiune care depășește în general 600 MPa, tija de miez este de două ori mai puternică decât oțelul obișnuit și de 5-8 ori mai puternică decât porțelanul. În plus, are proprietăți dielectrice bune, rezistență chimică, rezistență la oboseală la îndoire, rezistență la fluaj și rezistență la impact.
3. Adăposturi (carcasă) : Adăposturile sau carcasa formează partea de izolație externă a izolatorului compozit. Rolul lor este de a oferi o rezistență ridicată împotriva erupțiilor umede și contaminate, protejând tija miezului de expunerea atmosferică. Magaziile sunt expuse la condiții exterioare, îndurând condiții meteorologice dure și poluare industrială și pot suferi de descărcări de scântei sau eroziune parțială a arcului în timpul funcționării. Prin urmare, șopronele trebuie să aibă o rezistență excelentă la erupție anti-contaminare, rezistență la urmărire și eroziune, precum și rezistență la ozon, temperaturi ridicate și îmbătrânire atmosferică.
Componentă suplimentară
Stratul adeziv: Stratul adeziv este interfața dintre tija de miez și carcasă, extinzându-se între cele două fitinguri de capăt. Este o altă parte critică a izolației interioare a izolatorului compozit. Calitatea slabă a adezivului poate deveni un punct slab în funcționarea izolatorului.
Aceste componente asigură în mod colectiv performanța superioară de izolație electrică, rezistența mecanică și durabilitatea izolatorului compozit, făcându-l un înlocuitor potrivit pentru izolatoarele tradiționale din porțelan, în special în medii de înaltă tensiune și poluate.