Porcelánové izolátory jako kritická vnější izolační složka energetického systému přímo ovlivňují bezpečný a spolehlivý provoz elektrické sítě a musí splňovat přísné požadavky na elektrické, mechanické a ekologické aspekty. Izolační produkty jsou ekvivalentní „spojům“ přenosových vedení ultra-vysokého napětí (UHV) a extra{2}}vysokého napětí (EHV); jejich výkon přímo ovlivňuje proveditelnost a spolehlivost přenosových a transformačních technologií UHV a EHV.
Z hlediska elektrického výkonu musí mít porcelánové izolátory vysokou izolační pevnost. Pro UHV aplikace musí být schopny odolat provoznímu napětí nad 1000 kV a impulsnímu napětí blesku přesahujícímu 3000 kV. Jejich povrchy jsou typicky navrženy s markýzovými konstrukcemi pro zvýšení povrchové vzdálenosti, se standardní povrchovou vzdáleností 20-35 mm/kV.
Pokud jde o mechanický výkon, porcelánové izolátory musí mít vysokou mechanickou pevnost, aby udržely hmotnost vodičů a zařízení a vydržely různé namáhání během provozu. UHV porcelánové izolátory musí být schopny odolat mechanickému namáhání, jako je ohyb, kroucení, tah a tlak. Linkové porcelánové izolátory vydrží jmenovité mechanické zatížení 80-160 kN.
Pokud jde o přizpůsobivost prostředí, porcelánové izolátory musí odolávat složitému a drsnému venkovnímu prostředí po dlouhou dobu, včetně větru, sněhu, deště, blesků, ultrafialového záření a průmyslového znečištění. Rozsah jejich provozních teplot je obvykle -60 stupňů až +80 stupňů.
Materiály a konstrukční provedení porcelánových izolátorů musí tyto požadavky splňovat. Porcelánové komponenty obecně využívají vysoce pevné složení z porcelánu na bázi hliníku-, které zajišťuje vynikající mechanické vlastnosti a spolehlivost. Izolátory-odolné vůči znečištění často používají otevřené-typy střídavých-přístřešků nebo žebrované střídavě-přístřešky pod přístřešky, aby se zlepšily charakteristiky výboje a zlepšily se mokré výboje a odolnost vůči znečištění. Lepené spoje mezi porcelánovými součástmi a kovovými armaturami často používají válcovou pískovou- strukturu potaženou speciálně granulovaným pískem, aby se zlepšila pevnost spoje a mechanická pevnost. Kovové armatury, jako jsou příruby, používají vysokopevnostní materiály (např. tvárnou litinu) a procházejí antikorozní úpravou (např. žárové-pozinkování).
Aby byla zajištěna spolehlivost, musí každý produkt projít nárazovým testováním, ultrazvukovým testováním a čtyř{0}}testováním zátěže v ohybu. Tradiční metody testování izolátorů, jako je metoda vypouštění malých kuliček, metoda infračerveného tepelného zobrazování a metoda detekce svodového proudu, mají určitá omezení. Pro kontrolu postporcelánových izolátorů lze použít nové ne-destruktivní testovací technologie, jako je vibrační akustické testování.
