Conceptes bàsics dels aïllants ceràmics: materials i principis de funcionament

Els aïllants ceràmics són components comuns en equips elèctrics, utilitzats principalment per suportar conductors i proporcionar aïllament elèctric. El seu material bàsic és ceràmica-d'alta resistència-normalment a base d'alúmina o silicat--que ofereix una força dielèctrica i propietats mecàniques excel·lents. Els principis tècnics inclouen tres aspectes clau:

 

Aïllament elèctric: amb una constant dielèctrica elevada, la ceràmica impedeix eficaçment el flux de corrent per la seva superfície o per l'interior, assegurant que no es produeixi una ruptura dielèctrica o una ruptura dielèctrica en condicions d'alta -tensió (p. ex., per sobre de 10 kV). Les dades experimentals indiquen que la tensió de ruptura dels aïllants ceràmics estàndard pot arribar als 20-40 kV/mm.

 

Suport mecànic: l'estructura ceràmica està dissenyada tenint en compte la resistència a la tracció i a la compressió, la qual cosa li permet suportar el pes dels conductors i les càrregues del vent-mantenint l'estabilitat, per exemple, a velocitats de vent de 30 m/s.

 

Resistència ambiental: els materials ceràmics són resistents a altes temperatures, corrosió i contaminació. Poden funcionar de manera fiable a llarg termini en un rang de temperatures de -40 graus a +80 graus i en condicions que impliquen humitat o polvorització de sal, reduint així els requisits de manteniment.

 

Aquests aïllants generalment es divideixen en dues categories-tipus de suspensió i tipus de pals-i s'utilitzen en aplicacions com ara torres i subestacions de transmissió. El seu rendiment depèn de la puresa del material i del procés de sinterització; els nivells d'impureses han de romandre per sota del 0,5% per garantir la uniformitat del material.