Arten von Isolatoren

1. Aufhängungsisolator

Es findet breite Anwendung bei der Isolierung und mechanischen Befestigung von Hochspannungsfreileitungen und flexiblen Stromschienen in Kraftwerken und Umspannwerken. Unter den Hängeisolatoren lassen sie sich weiter in Scheiben- und Stabisolatoren unterteilen. Scheibenisolatoren sind die am häufigsten verwendeten Isolatoren für Freileitungen. Stabisolatoren werden in Deutschland und anderen Ländern häufig eingesetzt.

2. Säulenisolierung

Hauptsächlich werden Stützisolatoren zur Isolierung und mechanischen Befestigung von Stromschienen und elektrischen Betriebsmitteln in Kraftwerken und Umspannwerken eingesetzt. Darüber hinaus finden sie häufig Verwendung als Bestandteil elektrischer Betriebsmittel wie Trennschalter und Leistungsschalter.

Bei den Säulenisolatoren handelt es sich um Stift- und Stabsäulenisolatoren. Stiftsäulenisolatoren werden hauptsächlich für Niederspannungsverteilungs- und Kommunikationsleitungen eingesetzt, während Stabsäulenisolatoren vorwiegend in Hochspannungsumspannwerken Verwendung finden.

3. Porzellanisolatoren

Isolatoren sind aus elektrischer Keramik gefertigte Bauteile. Diese Keramik wird aus Quarz, Feldspat und Ton gebrannt. Die Oberfläche des Porzellanisolators ist üblicherweise mit Emaille überzogen, um die mechanische Festigkeit zu verbessern, ihn wasserdicht und infiltrierbar zu machen und die Oberflächenglätte zu erhöhen. Porzellanisolatoren sind die am häufigsten verwendeten Isolatoren.

4. Glasisolatoren

Isolatoren bestehen aus gehärtetem Glas. Ihre Oberfläche steht unter Druckspannung. Bei Rissen oder elektrischen Durchschlägen zerbricht der Glasisolator von selbst in kleine Stücke, ein Phänomen, das gemeinhin als „Selbstexplosion“ bekannt ist. Diese Eigenschaft macht eine Nullpunktprüfung der Glasisolatoren im Betrieb überflüssig.

5. Verbundisolator

Auch als synthetischer Isolator bezeichnet. Der Isolierteil besteht aus einem Kern aus Glasfaserharz, einem Mantel aus organischem Material und einem Schirmkern. Er zeichnet sich durch geringe Größe, niedriges Gewicht, hohe Zugfestigkeit und ausgezeichnete Überschlagsicherheit gegen Verschmutzung aus. Allerdings ist seine Alterungsbeständigkeit nicht so gut wie die von Porzellan- und Glasisolatoren.

Zu den Verbundisolatoren gehören: stabförmige Hängeisolatoren, isolierende Querträger, Stützisolatoren und Hohlisolatoren. Verbunddurchführungen können Porzellandurchführungen in verschiedenen elektrischen Geräten wie Transformatoren, Überspannungsableitern, Leistungsschaltern, kapazitiven Durchführungen und Kabelendverschlüssen ersetzen. Im Vergleich zu Porzellanhülsen bieten sie nicht nur die Vorteile hoher mechanischer Festigkeit, geringen Gewichts und geringer Maßtoleranzen, sondern sind auch unempfindlicher gegenüber Explosionsschäden.

6. Niederspannungsisolatoren und Hochspannungsisolatoren

Niederspannungsisolatoren werden für Niederspannungsverteilungs- und Kommunikationsleitungen verwendet. Hochspannungsisolatoren hingegen kommen in Hochspannungs- und Höchstspannungs-Freileitungen sowie in Umspannwerken zum Einsatz. Um den Anforderungen unterschiedlicher Spannungsebenen gerecht zu werden, werden üblicherweise mehrere Isolatoren desselben Typs zu Isolatorsträngen oder mehrteiligen Isolierstreben zusammengefasst.

7. Schadstoffabweisende Isolierung

Die wichtigste Maßnahme besteht darin, den Schirm oder die Rippe des Isolators zu vergrößern, um die Kriechstrecke zu verlängern und so die elektrische Festigkeit des Isolators im verschmutzten Zustand zu verbessern. Gleichzeitig werden Struktur und Form des Schirms so verändert, dass die natürliche Verschmutzung der Oberfläche reduziert und die Überschlagsicherheit des Isolators gegenüber Verschmutzungen erhöht wird.

Das Kriechstromverhältnis von schmutzbeständigen Isolatoren ist im Allgemeinen 20 % bis 30 % höher als das von herkömmlichen Isolatoren, oft sogar noch mehr. Schmutzbeständige Isolatoren in Form von Doppelschicht-Schirmen werden in chinesischen Stromnetzen in Gebieten mit häufigen Verschmutzungsüberschlägen eingesetzt. Diese Isolatoren weisen eine hohe Selbstreinigungsfähigkeit auf und lassen sich leicht manuell reinigen.

8. Gleichstromisolator

Bezieht sich hauptsächlich auf Scheibenisolatoren, die in der Gleichstromübertragung eingesetzt werden. Gleichstromisolatoren weisen im Allgemeinen längere Kriechstrecken als Wechselstromisolatoren auf, die gegen Verschmutzungen beständig sind, und ihre Isolatoren haben einen höheren spezifischen Widerstand. Ihre Anschlussvorrichtungen sollten mit Opferelektroden ausgestattet sein, um elektrolytische Korrosion zu verhindern.