Plėtojant energetikos pramonę, nuolat plečiant perdavimo pajėgumus, didėjant perdavimo linijų ir pastočių įtampos lygiams, griežtėja reikalavimai izoliatoriams energetikos sistemose. Tradiciniai porcelianiniai arba stikliniai izoliatoriai, kurie aukštos įtampos perdavimo linijose naudojami daugiau nei 100 metų, turi ir privalumų, ir trūkumų. Tai yra sunkūs ir trapūs, mažai atsparūs taršai ir linkę į vidinės izoliacijos gedimus. Todėl skubiai reikia naujo tipo izoliatoriaus, kuris pakeistų tradicinius porcelianinius izoliatorius. Sparčiai vystantis chemijos pramonei ir atsirandant naujoms kompozitinėms medžiagoms, atsirado naujos kartos izoliatoriai, daugiausia pagaminti iš organinių medžiagų – kompozitiniai izoliatoriai.
Kompozitiniai izoliatoriai yra puikus pasirinkimas norint lengvai montuoti arba naudoti vietose, kuriose yra didelis užterštumas. Jie sudaryti iš sudėtinės struktūros, pagamintos iš dviejų ar daugiau rūšių organinių medžiagų. Elektros tinkluose naudojami kompozitiniai izoliatoriai pirmiausia yra strypo formos pakabinami izoliatoriai.
Pagrindinė izoliatoriaus struktūra parodyta žemiau esančioje diagramoje:
1. Galinės jungiamosios detalės: Galinės jungiamosios detalės yra metalinės sudėtinio izoliatoriaus dalys, naudojamos kaip mechaninės apkrovos perdavimo sudedamosios dalys. Jie sujungia izoliatorių su bokštu ir laidininkais, o jų kokybė tiesiogiai veikia kompozitinio izoliatoriaus mechaninį stiprumą ir našumą.
2. Šerdies strypas: šerdies strypas, taip pat žinomas kaip pultruduotas stiklo pluoštu sustiprintas epoksidinis strypas, yra pagrindinė kompozitinio izoliatoriaus laikanti dalis ir pagrindinė vidinės izoliacijos dalis. Jis turi pasižymėti dideliu mechaniniu stiprumu, puikiomis izoliacinėmis savybėmis ir ilgalaikiu stabilumu. Šerdies strypo medžiaga paprastai yra derva sutvirtintas vienkryptis stiklo pluošto pultruduotas strypas. Jis veikia kaip kompozitinio izoliatoriaus pagrindas, palaiko tvartus, užtikrina vidinę izoliaciją, jungia galines jungtis ir atlaiko mechanines apkrovas. Kai tempiamasis stipris paprastai viršija 600 MPa, šerdies strypas yra du kartus stipresnis už įprastą plieną ir 5-8 kartų stipresnis už porcelianą. Be to, jis pasižymi geromis dielektrinėmis savybėmis, cheminiu atsparumu, atsparumu lenkimui, valkšnumui ir smūgiams.
3. Pavėsinės (korpusas): tvartai arba korpusas sudaro išorinę kompozitinio izoliatoriaus izoliacijos dalį. Jų vaidmuo yra užtikrinti aukštą atsparumą šlapiam ir užterštam blykstelėjimui ir apsaugoti šerdį nuo atmosferos poveikio. Pavėsines veikia lauko sąlygos, atšiaurūs orai ir pramoninė tarša, eksploatacijos metu gali nukentėti nuo kibirkšties iškrovų ar dalinės lanko erozijos. Todėl pastogės turi turėti puikų atsparumą užteršimui, atsparumą pėdsakai ir erozijai, taip pat atsparumą ozonui, aukštai temperatūrai ir atmosferos senėjimui.
Papildomas komponentas
Lipnus sluoksnis: lipnus sluoksnis yra sąsaja tarp šerdies strypo ir korpuso, besitęsianti tarp dviejų galinių jungiamųjų detalių. Tai dar viena svarbi kompozitinio izoliatoriaus vidinės izoliacijos dalis. Prasta klijų kokybė gali tapti silpna izoliatoriaus veikimo vieta.
Šie komponentai kartu užtikrina puikų kompozitinio izoliatoriaus elektros izoliacijos našumą, mechaninį stiprumą ir ilgaamžiškumą, todėl jis tinkamas tradicinių porceliano izoliatorių pakaitalas, ypač aukštos įtampos ir užterštoje aplinkoje.