Električni izolatorji, včasih imenovani tudi “dielektriki”, so materiali, ki lahko prenesejo in absorbirajo tok električnega toka in se običajno uporabljajo za tesnjenje ali zaščito električnih žic. Žice in drugi električni vodniki so običajno zelo močni glede na naboje, ki jih oddajajo. Če niso izolirani, obstaja tveganje, da bi ljudje prejeli električni udar, če se jih dotaknejo ali celo tesno sodelujejo z njimi, poleg tega pa predstavljajo povečano nevarnost požara, če so zaprti v konstrukcijah iz lesa ali drugih vnetljivih materialov. Izolator v bistvu ščiti in ščiti prevodnik, tako da lahko elektrika teče skozi prevodnik, ne iz njega. Izolatorji so pogosti v gradbeništvu, industriji in mehanskih aplikacijah – v bistvu povsod, kjer je električni tok, ki potrebuje zaščito. Lahko so narejeni iz marsikaj. Steklo in porcelan sta bila ena najzgodnejših modelov in ti materiali so v nekaterih okoljih še vedno priljubljeni. Pogosteje pa so sodobni prevodniki prekriti s smolo iz silikona ali drugih plastiki podobnih materialov, ki so zasnovani posebej za električne namene.
Osnovna sestava
Dielektrični materiali so sestavljeni iz snovi z elektroni ali energijskih delcev, ki so stisnjeni skupaj s kemičnim postopkom. Skoraj nemogoče je doseči, da bi električna napetost prešla skozi te materiale. Za nekatere izolatorje velja, da imajo višje mejne vrednosti električne napetosti kot drugi, in kot razred jih običajno imenujemo “visokonapetostni izolatorji”. Te vrste izolatorjev so zelo pomembne za stvari, kot so transformatorji ali velika vezja v elektrarnah. Verjetno so močnejši, kot bi jih nekdo potreboval za premaz domačega električnega sistema ali niza žic v napravi, vendar bi v večini primerov delovali. Glavna ideja tukaj je premazati žico ali drug “živi” element, da zadrži tok, naj bo šibek ali močan.
Zgodnji modeli
Steklo je bilo običajno uporabljeno kot električni izolator v prvih dneh električne energije. Tehniki so precej hitro odkrili, da so žice pod napetostjo nevarnost, steklo pa je bila ena izmed najbolj dostopnih snovi, ki bi lahko vsebovala naboje. Običajno je bil oblikovan v cevi različnih premerov, ki bi zdrsnile čez žice in druge električne elemente. V 1800-ih je ta material pomagal zaščititi izpostavljene telegrafske napeljave.
Skupaj z drugimi nekovinskimi materiali, kot so porcelan, sljuda in keramika, lahko steklo prenese najvišje volte električnega toka. Guma je bila izumljena sredi 1800. stoletja, sprva pa je bila uporabljena za pomoč pri tesnjenju steklenih izolatorjev in za zagotavljanje tesnejšega, tesnejšega prileganja vzdolž žic. Guma ima nižji napetostni prag kot steklo in porcelan zaradi svoje ohlapne elektronske sestave, zaradi česar je manj primerna za samostojno uporabo. Skupaj s steklom ali porcelanom pa je bil rezultat ponavadi zelo močan.
Sodobni napredki
Električarji se danes pogosto lahko bolj tesneje in bolj prilegajo po meri z uporabo rokavov iz teflona® in silicijevega dioksida. Ti materiali so zelo upogljivi, kar pomeni, da jih je mogoče narediti tako, da resnično prevlečejo žice in vodnike z zelo malo prostora na obeh straneh. Ker so postali bolj običajni, so postali tudi cenejši. V večini primerov se rokavi premikajo skupaj z žicami in so lahko zelo dragoceni, ko gre za zaščito električnih vodov in notranjega ožičenja v transformatorjih in generatorjih.
Sestavljeni izolatorji
Obstajajo tudi kompozitni izolatorji, ki so izdelani iz kombinacije več različnih materialov. Včasih se pri teh na enem mestu uporablja nekaj podobnega steklu, na drugem pa Teflon®, lahko pa so tudi iz popolnoma lastniških mešanic ali kombinacij materialov. Kompozitni izolatorji so primerni za različne namene elektrotehnike, od avtomobilov do naprav. Običajno jim primanjkuje trdnosti, ki jo morata steklo in porcelan vzdržati visoko električno napetost in se lahko hitreje obrabijo, vendar so zaradi nizkih stroškov in vsestranskosti idealni za obsežne proizvodne aplikacije.