Los materiales aislantes son aquellos que por su composición inhiben la transmisión de calor, la corriente eléctrica, el ruido o la humedad, aunque el término “aislante” se refiere más enfáticamente a los tres primeros fenómenos.Todos estos materiales tienen un coeficiente de temperatura negativo en cuanto a resistencia.
La función de los aislantes es de tal importancia pues, por ejemplo, ningún aparato eléctrico podría funcionar sin la protección que brindan los aislantes, o el hecho de que la mayoría de las fallas en el sector de la ingeniería eléctrica se ocasionan debido a alguna avería en el aislamiento.
La relevancia de los aislantes crece día con día, no sólo en cuanto que la oferta de éstos se diversifica en el mercado, sino por la cantidad de nuevos usos que la aparición de nuevos productos representan. La elección adecuada de este material es vital para hacer rendir la vida útil de equipos, construcciones e instalaciones en las que se vayan a utilizar los aislantes.
Entre los más comunes se encuentra la cerámica, la fibra de vidrio, el teflón y el silicón; como aislantes para instalaciones eléctricas, el vidrio, el papel, el teflón, el PVC, los barnices y el caucho y en cuanto a materiales aislantes térmicos están la lana mineral, la fibra de vidrio, el poliestireno, la celulosa y la espuma de poliuretano, entre otros.
Al utilizarlos no sólo deben comportarse como aislantes en un amplio rango de voltaje eléctrico, sino que también deben ser fuertes mecánicamente. No deben verse afectados por el calor, la atmósfera, los efectos químicos y deben estar libres de deformaciones debido al envejecimiento.
Por lo tanto, antes de seleccionar un material aislante, es fundamental conocer las diversas propiedades y sus efectos sobre el aislamiento. Las diversas propiedades eléctricas, visuales, mecánicas, térmicas y químicas.
Aplicaciones de los aislantes
Entre las principales aplicaciones de los aislantes podemos encontrar:
- Bobinados como los de ferrocarriles, grúas, molinos o motores de compresores con cambios de temperatura bruscos y constantes.
- Máquinas de soldar, hornos eléctricos y otros electrodomésticos.
- Todo tipo de pequeños accesorios eléctricos: portalámparas, interruptores, enchufes, etc.
- Bobinas de imanes pequeños, bobinado de inducidos de máquinas pequeñas y medianas y bobinas de bobinas de transformadores.
- Aislamiento de conductores de bobinados y cables, dieléctricos primarios en condensadores, respaldo para aislamiento de mica, aislamiento de ranuras de máquinas eléctricas, aislamiento de transformadores.
- Aislantes de suspensión para líneas de alta tensión y aisladores de clavija para líneas de baja tensión, aisladores de estación y bujes para transformadores, disyuntores de aceite e interruptores.
- Soportes internos en bombillas eléctricas, válvulas electrónicas, tubos de rayos X, etc.
- Líneas de transmisión y cable.
- Alfombrillas de goma eléctricas.
Cabe destacar que para cada uso la selección del tipo correcto de material aislante es muy importante porque la vida útil del equipo o de la instalación en la que se utilizará, depende del tipo de material utilizado.
Tipos de aislantes
Aislantes de porcelana
El aislante de porcelana es un material aislante de silicato de aluminio. En la actualidad, se utiliza como aislante aéreo. Las aplicaciones de este aislante son líneas de transmisión y distribución, aisladores, bujes de transformadores, unidades fusibles, enchufes y tomas de corriente.
Aislantes poliméricos
El polímero o aislante polimérico también se conoce como aislante compuesto. Es un material aislante ligero, tiene una alta resistencia mecánica y excelentes propiedades como hidrofobicidad, ligereza y capacidad anti-intemperie.
Aislantes de vidrio y fibra de vidrio
A una alta temperatura, los aislantes de vidrio se diseñan o fabrican mezclando los diferentes tipos de materiales, incluido el cuarzo y el polvo de cal, y luego se enfrían en el molde.
Beneficios de usar materiales aislantes
Entre los principales beneficios de emplear estos materiales aislantes en proyectos de construcción, instalaciones y fabricación de distintos componentes se encuentran:
- Reducen los costos de energía
- Evitan la condensación de humedad
- Disminuyen la capacidad y el tamaño de los nuevos equipos mecánicos.
- Mejoran el desempeño del proceso
- Limitan las emisiones de contaminantes
- Seguridad y protección del personal
- Rendimiento acústico: reducen los niveles de ruido
- Maximizan el retorno de la inversión
- Mejoran la apariencia
- Funcionan como protección contra incendios
Una instalación con un sistema de aislamiento adecuado requiere un menor espacio para el equipo a emplear, logra reducir al máximo las cargas eléctricas y con ello, representa un ahorro en las tarifas eléctricas. Además, por medio de los aislantes es posible disminuir la capacidad y el tamaño del equipo mecánico nuevo.
