Attīstoties enerģētikai, nepārtraukti palielinoties pārvades jaudai, kā arī pieaugot pārvades līniju un apakšstaciju sprieguma līmeņiem, prasības attiecībā uz izolatoriem energosistēmās kļūst arvien stingrākas. Tradicionālajiem porcelāna vai stikla izolatoriem, kas augstsprieguma elektropārvades līnijās tiek izmantoti jau vairāk nekā 100 gadus, ir gan priekšrocības, gan trūkumi. Tie ietver smagumu un trauslumu, zemu piesārņojuma pretestību un iekšējo izolācijas bojājumu. Tāpēc ir steidzami nepieciešams jauna veida izolators, kas aizstātu tradicionālos porcelāna izolatorus. Strauji attīstoties ķīmiskajai rūpniecībai un parādoties jauniem kompozītmateriāliem, ir radusies jauna izolatoru paaudze, kas galvenokārt izgatavota no organiskiem materiāliem - kompozītmateriāliem.
Kompozītmateriālu izolatori ir lieliska izvēle vienkāršai uzstādīšanai vai lietošanai vietās ar augstu piesārņojuma līmeni. Tie sastāv no saliktas struktūras, kas izgatavota no divu vai vairāku veidu organiskiem materiāliem. Elektrotīklos izmantotie kompozītmateriālu izolatori galvenokārt ir stieņa formas piekares izolatori.
Izolatora galvenā struktūra ir parādīta zemāk esošajā diagrammā:
1. Gala piederumi: Gala piederumi ir kompozītmateriāla izolatora metāla daļas, kas kalpo kā mehāniskās slodzes pārvades sastāvdaļas. Tie savieno izolatoru ar torni un vadītājiem, un to kvalitāte tieši ietekmē kompozītmateriālu izolatora mehānisko izturību un veiktspēju.
2. Serdes stienis: serdes stienis, kas pazīstams arī kā pultrudēts stikla šķiedras pastiprināts epoksīda stienis, ir kompozītmateriāla izolatora primārā nesošā daļa un galvenā iekšējās izolācijas sastāvdaļa. Tam jābūt ar augstu mehānisko izturību, izcilām izolācijas īpašībām un ilgtermiņa stabilitāti. Stieņa serdes materiāls parasti ir ar sveķiem pastiprināts vienvirziena stikla šķiedras pultrudēts stienis. Tas darbojas kā kompozītmateriāla izolatora mugurkauls, atbalstot nojumes, nodrošinot iekšējo izolāciju, savienojot gala veidgabalus un nesot mehāniskās slodzes. Ar stiepes izturību, kas parasti pārsniedz 600 MPa, serdes stienis ir divreiz izturīgāks par parasto tēraudu un 5-8 reizes stiprāks par porcelānu. Turklāt tam ir labas dielektriskās īpašības, ķīmiskā izturība, lieces noguruma izturība, šļūdes izturība un triecienizturība.
3. Nojumes (korpuss): nojumes vai korpuss veido kompozītmateriāla izolatora ārējo izolācijas daļu. To uzdevums ir nodrošināt augstu izturību pret slapju un piesārņotu uzliesmojumu, aizsargājot serdes stieni no atmosfēras iedarbības. Nojumes ir pakļautas āra apstākļiem, izturot skarbos laikapstākļus un rūpniecisko piesārņojumu, un ekspluatācijas laikā tās var ciest no dzirksteļu izlādes vai daļējas loka erozijas. Tāpēc nojumēm ir jābūt ar izcilu pretpiesārņojuma noturību, izturību pret izsekošanu un eroziju, kā arī noturību pret ozonu, augstām temperatūrām un atmosfēras novecošanos.
Papildu sastāvdaļa
Līmējošais slānis: Līmējošais slānis ir saskarne starp serdes stieni un korpusu, kas stiepjas starp diviem gala piederumiem. Tā ir vēl viena būtiska kompozītmateriāla izolatora iekšējās izolācijas daļa. Slikta līmes kvalitāte var kļūt par vājo vietu izolatora darbībā.
Šīs sastāvdaļas kopā nodrošina kompozītmateriāla izolatora izcilo elektriskās izolācijas veiktspēju, mehānisko izturību un izturību, padarot to par piemērotu tradicionālo porcelāna izolatoru aizstājēju, īpaši augstsprieguma un piesārņotā vidē.