Ізолятори роблять з порцеляни, скла та полімерних матеріалів. Найбільшою механічною міцністю володіють полімерні (армовані склопластиком) ізолятори, що робить їх застосування, особливо при надвисоких напругах, вельми перспективним. Однак технологія їх виготовлення ще не освоєна, а досвід тривалої експлуатації відсутній. Найпоширенішими ізоляторами в даний час є порцелянові та скляні. Ізолятори з загартованого скла мають ряд переваг перед фарфоровими: технологічний процес їх виготовлення може бути повністю автоматизовані пі механізований; прозорість скла дозволяє легко виявити при зовнішньому огляді дрібні тріщини і різні внутрішні дефекти; ушкодження загартованого скла призводить до руйнування ізолюючої тарілки, яке легко виявити при обході лінії електропередачі експлуатаційним персоналом.
За своїм призначенням ізолятори діляться на опорні, підвіс Цінні та прохідні. Опорні ізолятори, в свою чергу, поділяються на стрижневі, штирові та лінійні штирові, а підвісні - на ізолятори тарілчастого типу і стрижневі.
Опорно - стрижневі ізолятори застосовують в закритих і відкритих розподільних пристроях для кріплення на них струмопровідних шин або контактних деталей. Ізолятори внутрішньої установки конструктивно представляють собою фарфорове тіло, армоване кріпильними металевими деталями (рис. 3.1). Арматура одночасно є внутрішнім екраном, за допомогою якого знижується напруженість поля біля краю електрода, де вона максимальна.
Ізолятори випускаються на напруги до 35 кВ. Позначення ізолятора, наприклад ОФ-35-375, розшифровується так: опорний, фарфоровий на 35 кВ з механічною міцністю 3,75 кН.
опорний, зовнішньої установки, стрижневий на 35 кВ з механічною міцністю 20 кН.
Опорно-штирові ізолятори застосовують для зовнішніх установок в тих випадках, коли потрібна висока механічна міцність і опорно-стрижневі ізолятори застосовані бути не можуть. Опорно-штирьовий ізолятор складається з фарфоровому або скляному ізолюючої деталі, з якої за допомогою цементу скріплюється металева арматура-штир з фланцем і ковпачок (шапка). Ізолює деталь опорно-штирьових ізоляторів на напругу 6-10 кВ виконується одноелементної (рис 3.3), а на напругу-35 Кв дво- або трьохелементної (рис. 3.4).
В установках напругою 110 кВ і вище використовуються колонки, що складаються з декількох встановлених один на одного опорно-штирьових ізоляторів на напругу 35 кВ. У позначення ізоляторів введена буква Ш (штирьовий).
Штирові лінійні ізолятори на напругу 6-10 кВ складаються з фарфоровому або скляному ізолюючої деталі, в яку вкручується металевий гак або штир (рис. 3.5). Крюк служить для закріплення ізолятора на опорі. Провід укладається в борозенки на верхній або бічній поверхні ізолятора і кріпиться за допомогою дротяної в'язки або спеціальних затискачів.
Малюнок 3.5. Лінійний штирьовий ізолятор типу ШС і ШФ.
Штирові лінійні ізолятори на напругу 6 - 10 кВ виготовляються зі скла або фарфору які навертаються на металевий гак або штир.
На напругу 35 кВ ізолятори виконуються з двох склеєних між собою ізолюючих деталей, що збільшує їх електричну і механічну міцність.
Позначення штирьових лінійних ізоляторів, наприклад ШФ6, означає: штирьовий фарфоровий на 6 кВ. Буква С в позначенні (ШС) вказує на те, що ізолятор скляний.
Підвісні ізолятори тарілчастого типу широко застосовуються на повітряних лініях електропередачі 35 кВ і вище. Вони складаються з ізолюючої деталі (скляному або порцеляновому), на якій за допомогою цементу зміцнюється металева арматура - шапка і стрижень (рис. 3.6). Необхідний рівень витримує напруги досягається з'єднанням необхідної кількості, ізоляторів в гірлянду. Це здійснюється шляхом введення головки стержня в вушко на шашки іншого ізолятора і закріплення його замком. Гірлянди завдяки шарнірному з'єднанню ізоляторів працюють тільки на розтягування. Однак ізолятори сконструйовані так, що зовнішнє розтяжне зусилля створює в ізоляційному тілі в основному напруги стиснення. Тим самим використовується висока міцність порцеляни і скла на стиск.
У фарфорового ізолятора зовнішню і внутрішню поверхні головки (середній частині ізолюючої деталі) покривають порцелянової крихтою, яка при випалюванні спікається з порцеляною. Це забезпечує міцне зчеплення цементної зв'язки з головкою. Для компенсації температурних розширень цементної зв'язки застосовують еластичні промазки, якими покривають всі елементи ізолятора, що стикаються з цементом.
У скляних ізоляторах внутрішня і зовнішня поверхні головки мають опорні виступи, що забезпечує кращий розподіл зусиль в ізоляторі.
Верхня частина тарілки має гладку поверхню, нахилену під кутом 5-10 ° до горизонталі, що забезпечує набрякання води під час дощу. Нижня поверхня тарілки для збільшення довжини шляху витоку виконується з ребрами.
Найбільш частою причиною виходу з ладу ізоляторів є пробою порцеляни (скла) між шапкою і стрижнем, однак механічна міцність ізолятора при цьому не порушується і падіння дроти на землю не відбувається. Це є істотним гідністю ізоляторів. Позначення ізоляторів тарельчатого типу, наприклад ПС-16Б (ПС 160), означає: П - підвісний, С - скляний, гарантована електромеханічна міцність 160 кН, Б-вид конструктивного виконання ізолятора. Електромеханічна міцність ізолятора - це значення ушкоджує механічного навантаження при додатку до ізолятора напруги, рівного 75-80% розрядної напруги в сухому стані.
Підвісні стрижневі ізолятори є стрижень з ізолюючого матеріалу з виступаючими на ньому ребрами, армований з обох кінців металевими шапками.
Підвісні стрижневі ізолятори є стрижень з ізоляційного матеріалу з виступаючими ребрами армований з обох кінців металевими шапками.
Ізолятори, як правило, виконуються з електротехнічного фарфору. Однак останнім часом у ряді країн розпочато випуск стрижневих полімерних ізоляторів.
Стрижневі ізолятори з фарфору не знайшли в СНД широкого застосування внаслідок порівняно невисокої механічної міцності, а також можливості повного руйнування з падінням дроти на землю.
Прохідні ізолятори застосовуються для ізоляції струмоведучих частин при проходженні їх через стіни, стелі та інші елементи конструкцій розподільних пристроїв і апаратів. Прохідний ізолятор в найпростішому випадку складається з полого фарфорового елемента, всередині якого проходить токоведущий стрижень (шина), і фланця, службовця для механічного кріплення ізолятора до конструкції, через яку здійснюється введення напруги (рис. 3.7). Прохідні ізолятори, призначені для зовнішньої установки, мають більш розвинену поверхню тієї частини ізолятора, яка розташовується поза приміщенням.
Прохідні апаратні ізолятори (вводи) на напруги 110 кВ і вище мають значно складнішу конструкцію.