S razvojem elektroprivrede, stalnim širenjem prijenosnih kapaciteta i sve većim naponskim razinama dalekovoda i trafostanica, zahtjevi za izolatore u elektroenergetskim sustavima postaju sve stroži. Tradicionalni porculanski ili stakleni izolatori, koji se koriste više od 100 godina u visokonaponskim dalekovodima, imaju i prednosti i nedostatke. To uključuje težinu i lomljivost, nisku otpornost na onečišćenje i sklonost kvaru unutarnje izolacije. Stoga postoji hitna potreba za novim tipom izolatora koji bi zamijenio tradicionalne porculanske izolatore. Naglim razvojem kemijske industrije i pojavom novih kompozitnih materijala, pojavila se nova generacija izolatora izrađenih prvenstveno od organskih materijala - kompozitni izolatori.
Kompozitni izolatori izvrstan su izbor za jednostavnu ugradnju ili za upotrebu u područjima s visokim razinama onečišćenja. Sastoje se od kompozitne strukture izrađene od dvije ili više vrsta organskih materijala. Kompozitni izolatori koji se koriste u električnim mrežama prvenstveno su viseći izolatori u obliku šipke.
Glavna struktura izolatora prikazana je na donjem dijagramu:
1. Završni spojevi: Završni spojevi su metalni dijelovi kompozitnog izolatora koji služe kao komponente za mehanički prijenos opterećenja. Oni povezuju izolator sa stupom i vodičima, a njihova kvaliteta izravno utječe na mehaničku čvrstoću i performanse kompozitnog izolatora.
2. Jezgrena šipka: Jezgrena šipka, također poznata kao pultrudirana epoksidna šipka ojačana staklenim vlaknima, primarni je nosivi dio kompozitnog izolatora i glavna komponenta unutarnje izolacije. Mora imati visoku mehaničku čvrstoću, izvrsna izolacijska svojstva i dugotrajnu stabilnost. Materijal jezgre šipke je tipično smolom ojačana jednosmjerna pultrudirana šipka od staklenih vlakana. Djeluje kao okosnica kompozitnog izolatora, podupirući nadstrešnice, osiguravajući unutarnju izolaciju, spajajući krajnje spojeve i podnoseći mehanička opterećenja. S vlačnom čvrstoćom koja općenito prelazi 600 MPa, jezgra je dvostruko jača od običnog čelika i 5-8 puta jača od porculana. Osim toga, ima dobra dielektrična svojstva, kemijsku otpornost, otpornost na zamor savijanjem, otpornost na puzanje i otpornost na udarce.
3. Šume (kućište) : Šupe ili kućište čine vanjski izolacijski dio kompozitnog izolatora. Njihova je uloga pružiti visoku otpornost protiv mokrih i kontaminiranih bljeskova, štiteći šipku jezgre od izlaganja atmosferi. Šume su izložene vanjskim uvjetima, podnose oštre vremenske uvjete i industrijsko onečišćenje, a mogu patiti od iskričavog pražnjenja ili djelomične erozije tijekom rada. Stoga, šupe moraju imati izvrsnu otpornost na zagađivanje, otpornost na tragove i eroziju, kao i otpornost na ozon, visoke temperature i atmosfersko starenje.
Dodatna komponenta
Ljepljivi sloj: Ljepljivi sloj je sučelje između šipke jezgre i kućišta, proteže se između dva krajnja priključka. To je još jedan kritični dio unutarnje izolacije kompozitnog izolatora. Loša kvaliteta ljepila može postati slaba točka u radu izolatora.
Ove komponente zajedno osiguravaju vrhunsku električnu izolaciju, mehaničku čvrstoću i trajnost kompozitnog izolatora, čineći ga prikladnom zamjenom za tradicionalne porculanske izolatore, posebno u visokonaponskim i zagađenim okruženjima.