La missió fonamental i els formidables reptes dels aïllants ceràmics

Per entendre la importància dels aïllants-resistents a la contaminació, primer cal comprendre els principis bàsics de funcionament dels aïllants i els entorns durs en què funcionen.

 

1. Funció bàsica: la funció principal d'un aïllant és l'aïllament elèctric. A les línies de transmissió d'alta tensió-, ha d'aïllar de manera fiable els conductors d'alt-potencial de les estructures de torre connectades a terra, evitant les fuites de corrent a terra que puguin provocar curtcircuits o fallades a terra. També posseeix una força mecànica suficient per suportar les tensions mecàniques a llarg termini o sobtades, com ara el pes dels propis conductors, les càrregues del vent i les càrregues de gel.

 

2. Avantatges dels materials ceràmics tradicionals: la ceràmica (normalment la porcellana elèctrica-d'alta resistència) és el material clàssic per a la fabricació d'aïllants. Ofereixen avantatges importants: estabilitat química excepcional i resistència a l'envelliment; alta resistència a la compressió i excel·lents propietats aïllants; i una resistència a la intempèrie excepcional, que els permet suportar una exposició prolongada a la llum solar, la pluja i les fluctuacions de temperatura.

 

3. Reptes greus plantejats pels entorns contaminats: el rendiment dels aïllants no es pot mantenir als nivells màxims en tots els entorns. A les zones industrials, zones costaneres i regions propenses a la boira o la pols, els contaminants-com la pols industrial, la sal, les partícules químiques i els excrements d'ocells-s'acumulen gradualment a la superfície de l'aïllant. En condicions seques, aquestes capes de contaminació tenen un impacte limitat.

 

Tanmateix, en temps humit (com ara boira, rosada o pluja lleugera), les substàncies solubles dins de la capa de contaminació es dissolen a la humitat, formant una pel·lícula conductora a la superfície de l'aïllant. Aquesta pel·lícula redueix dràsticament la resistència superficial, donant lloc a un fort augment del corrent de fuga. En casos greus, això pot desencadenar arcs localitzats que evolucionen cap a un camí de flaix al llarg de la superfície de l'aïllant, provocant desplaçaments de línia o fins i tot danys permanents, amenaçant així la seguretat de la xarxa elèctrica. Aquest fenomen es coneix com a "fulguració de contaminació"-una de les avaries més comunes als sistemes elèctrics.