Elektriskie izolatori, ko dažreiz sauc arī par “dielektriķiem”, ir materiāli, kas var izturēt un absorbēt elektriskās strāvas plūsmu, un tos parasti izmanto elektrisko vadu blīvēšanai vai aizsardzībai. Vadi un citi elektriskie vadītāji parasti ir ļoti spēcīgi to izstarotā lādiņa ziņā. Ja tie nav izolēti, pastāv risks, ka cilvēki var saņemt elektriskās strāvas triecienu, pieskaroties tiem vai pat cieši strādājot ar tiem, un tie rada arī paaugstinātu aizdegšanās risku, ja tie atrodas konstrukcijās, kas izgatavotas no koka vai citiem viegli uzliesmojošiem materiāliem. Izolators pamatā aizsargā un ekranē vadītāju, lai elektrība varētu plūst caur vadītāju, nevis no tā. Izolatori ir plaši izplatīti būvniecībā, rūpniecībā un mehāniskos lietojumos — pamatā visur, kur ir elektriskā strāva, kurai nepieciešams ekranējums. Tos var izgatavot no daudzām lietām. Stikls un porcelāns bija daži no agrākajiem modeļiem, un šie materiāli joprojām ir populāri dažos apstākļos. Tomēr biežāk mūsdienu vadītāji ir pārklāti ar silikona sveķiem vai citiem plastmasai līdzīgiem materiāliem, kas īpaši paredzēti elektriskiem nolūkiem.
Pamatkompozīcija
Dielektriskie materiāli sastāv no vielām ar elektroniem jeb enerģijas daļiņām, kuras ķīmiskā procesā tiek saspiesti kopā. Ir gandrīz neiespējami panākt, lai elektriskais spriegums izietu cauri šiem materiāliem. Tiek uzskatīts, ka dažiem izolatoriem ir augstāki elektriskā sprieguma sliekšņi nekā citiem, un tos parasti sauc par “augstsprieguma izolatoriem”. Šāda veida izolatori ir patiešām svarīgi tādām lietām kā transformatori vai lielas ķēdes spēkstacijās. Tie, iespējams, ir jaudīgāki, nekā kādam būtu nepieciešams, lai pārklātu mājas elektrisko sistēmu vai vadu komplektu ierīcē, taču tie darbosies vairumā gadījumu. Galvenā ideja šeit ir pārklāt vadu vai citu “dzīvu” elementu, lai ierobežotu strāvu neatkarīgi no tā, vai tā ir vāja vai spēcīga.
Agrīnie modeļi
Stiklu parasti izmantoja kā elektrisko izolatoru elektroenerģijas sākuma dienās. Tehniķi diezgan ātri atklāja, ka strāvas vadi ir bīstami, un stikls bija viena no visvieglāk pieejamajām vielām, kas var saturēt lādiņus. To parasti veidoja dažāda diametra caurulēs, kas slīdēja pāri vadiem un citiem elektriskiem elementiem. 1800. gados šis materiāls palīdzēja aizsargāt atklātos telegrāfa vadus.
Kopā ar citiem nemetāliskiem materiāliem, piemēram, porcelānu, vizlu un keramiku, stikls var izturēt lielākos voltos elektrisko strāvu. Gumija tika izgudrota 1800. gadu vidū, un sākotnēji to izmantoja, lai palīdzētu noblīvēt stikla izolatorus un nodrošinātu tiem ciešāku un ciešāku piegulšanu vadiem. Gumijai ir zemāks sprieguma slieksnis nekā stiklam un porcelānam, jo tas ir vaļīgs elektronu sastāvs, kas padarīja to mazāk piemērotu lietošanai atsevišķi. Tomēr kopā ar stiklu vai porcelānu rezultāts bija ļoti spēcīgs.
Mūsdienu sasniegumi
Elektriķi mūsdienās bieži vien var iegūt daudz stingrāku, vairāk pielāgotu piegulumu, izmantojot Teflon® un silīcija dioksīda uzmavas. Šie materiāli ir ļoti kaļami, kas nozīmē, ka tos var izgatavot tā, lai tie patiešām pārklātu vadus un vadītājus ar ļoti maz vietas abās pusēs. Tā kā tie ir kļuvuši ierastāki, tie ir kļuvuši arī lētāki. Uzmavas vairumā gadījumu pārvietojas kopā ar vadiem, un tās var būt ļoti vērtīgas, lai aizsargātu elektropārvades līnijas un transformatoru un ģeneratoru iekšējo vadu.
Kompozītmateriālu izolatori
Ir arī kompozītmateriālu izolatori, kas izgatavoti no vairāku dažādu materiālu kombinācijas. Dažreiz tie izmanto kaut ko līdzīgu stiklam vienā vietā, bet Teflon® citā, taču tie var būt izgatavoti arī no pilnībā patentētiem maisījumiem vai materiālu kombinācijām. Kompozītmateriālu izolatori ir piemēroti dažādiem elektrotehnikas mērķiem, sākot no automašīnām un beidzot ar ierīcēm. Tiem mēdz pietrūkt stiprības, kas stiklam un porcelānam ir jāiztur augsts elektriskais spriegums, un tie var ātrāk nolietoties, taču tie ir ideāli piemēroti liela mēroga ražošanai to zemo izmaksu un daudzpusības dēļ.