S rozvojom energetiky, neustálym rozširovaním prenosových kapacít a zvyšovaním napäťových úrovní prenosových vedení a rozvodní sa požiadavky na izolátory v energetických sústavách sprísňujú. Tradičné porcelánové alebo sklenené izolátory, ktoré sa vo vysokonapäťových prenosových vedeniach používajú už viac ako 100 rokov, majú výhody aj nevýhody. Patrí medzi ne to, že sú ťažké a krehké, majú nízku odolnosť voči znečisteniu a sú náchylné na rozpad vnútornej izolácie. Preto existuje naliehavá potreba nového typu izolátora, ktorý by nahradil tradičné porcelánové izolátory. S rýchlym rozvojom chemického priemyslu a vznikom nových kompozitných materiálov sa objavila nová generácia izolátorov vyrábaných predovšetkým z organických materiálov – kompozitné izolátory.
Kompozitné izolátory sú vynikajúcou voľbou pre jednoduchú inštaláciu alebo pre použitie v oblastiach s vysokou úrovňou znečistenia. Skladajú sa z kompozitnej štruktúry vyrobenej z dvoch alebo viacerých druhov organických materiálov. Kompozitné izolátory používané v energetických sieťach sú predovšetkým tyčové závesné izolátory.
Hlavná štruktúra izolátora je znázornená na obrázku nižšie:
1. Koncové armatúry: Koncové armatúry sú kovové časti kompozitného izolátora, ktoré slúžia ako komponenty na prenos mechanického zaťaženia. Spájajú izolátor s vežou a vodičmi a ich kvalita priamo ovplyvňuje mechanickú pevnosť a výkon kompozitného izolátora.
2. Tyč jadra: Jadrová tyč, tiež známa ako pultrudovaná epoxidová tyč vystužená sklenenými vláknami, je primárnou nosnou časťou kompozitného izolátora a hlavnou zložkou vnútornej izolácie. Musí mať vysokú mechanickú pevnosť, vynikajúce izolačné vlastnosti a dlhodobú stabilitu. Materiál jadra tyče je typicky živicou vystužená jednosmerná tyč vystužená sklenenými vláknami. Funguje ako chrbtica kompozitného izolátora, podopiera prístrešky, poskytuje vnútornú izoláciu, spája koncové armatúry a nesie mechanické zaťaženie. S pevnosťou v ťahu všeobecne presahujúcou 600 MPa je jadrová tyč dvakrát pevnejšia ako obyčajná oceľ a 5-8-krát pevnejšia ako porcelán. Okrem toho má dobré dielektrické vlastnosti, chemickú odolnosť, odolnosť proti únave v ohybe, odolnosť proti tečeniu a odolnosť proti nárazu.
3. Prístrešky (kryt) : Prístrešky alebo kryt tvoria vonkajšiu izolačnú časť kompozitného izolátora. Ich úlohou je poskytovať vysokú odolnosť proti mokrým a kontaminovaným preskokom a chrániť jadrovník pred atmosférickým vplyvom. Prístrešky sú vystavené vonkajším podmienkam, odolávajú nepriazni počasia a priemyselnému znečisteniu a počas prevádzky môžu trpieť iskrovými výbojmi alebo čiastočnou eróziou oblúka. Z tohto dôvodu musia mať prístrešky vynikajúcu odolnosť proti presakovaniu nečistôt, odolnosť proti smerovaniu a erózii, ako aj odolnosť voči ozónu, vysokým teplotám a atmosférickému starnutiu.
Dodatočný komponent
Lepiaca vrstva: Lepiaca vrstva je rozhraním medzi jadrovou tyčou a puzdrom, ktoré sa rozprestiera medzi dvoma koncovými armatúrami. Je ďalšou kritickou súčasťou vnútornej izolácie kompozitného izolátora. Nízka kvalita lepidla sa môže stať slabým miestom v prevádzke izolátora.
Tieto komponenty spoločne zaisťujú vynikajúcu elektrickú izoláciu, mechanickú pevnosť a odolnosť kompozitného izolátora, vďaka čomu je vhodnou náhradou za tradičné porcelánové izolátory, najmä vo vysokonapäťových a znečistených prostrediach.