シリコーンゴム複合碍子は、その優れた疎水性、汚染防止性能、軽量の特徴により、高電圧送電システムにおいて従来の磁器やガラス碍子に徐々に取って代わられてきました。合理的な材料指向の設計は、長期にわたる信頼性の高いサービスの基盤を築きます。
設計段階では、エンジニアはまずベースとなるシリコーンゴムの配合を選択します。高温加硫シリコーンゴム（HTV-SR）はがいし小屋に広く採用されています。アルミナ三水和物などのフィラーを添加することで、耐アーク性と耐トラッキング性を向上させています。フィラー含有量が少なすぎると、電気アーク下で表面浸食が発生し、フィラーが多すぎると、機械的柔軟性と疎水性転写能力が低下します。インシュレーター内部の芯棒には引張強度に優れたガラス繊維強化エポキシ樹脂を使用しています。シリコーンゴムハウジングと FRP ロッドの間のインターフェースは重要な設計ポイントです。界面の接合不良は内部部分放電や剥離不良の原因となります。
構造設計には、小屋の形状、小屋の間隔、沿面距離が含まれます。汚染がひどい地域では、より大きな沿面距離を設定する必要があります。小屋の輪郭は、大雨時の水橋を避けるものとする。応力の集中を避けるために、両端のハードウェア接続には適合する圧着構造が必要です。
製造中、混合、加硫、射出成形のパラメータは厳密に制御されなければなりません。加硫が不均一になると、表面性能が不安定になります。完成した製品は一連の実験室テストを受けます。代表的な試験には、疎水性分類、人工汚染試験、部分放電測定、機械的引張試験、紫外線老化試験などがあります。
完璧な設計と製造を行ったとしても、長期間屋外にさらされると、コロナ老化、表面のチョーキング、疎水性の低下などのリスクが生じます。設計者は、数十年にわたる絶縁体の耐用年数を保証するために、電気的性能、機械的強度、耐老化特性のバランスをとらなければなりません。
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