Som en kritisk ekstern isoleringskomponent i elsystemet påvirker porcelænsisolatorer direkte den sikre og pålidelige drift af elnettet og skal opfylde strenge krav i elektriske, mekaniske og miljømæssige aspekter. Isolatorprodukter svarer til "samlingerne" af ultra-højspændings (UHV) og ekstra-højspændings (EHV) transmissionslinjer; deres ydeevne påvirker direkte gennemførligheden og pålideligheden af UHV- og EHV-transmissions- og transformationsteknologier.
Med hensyn til elektrisk ydeevne skal porcelænsisolatorer have høj isoleringsstyrke. Til UHV-applikationer skal de kunne modstå driftsspændinger over 1000kV og lynimpulsspændinger over 3000kV. Deres overflader er typisk designet med markisestrukturer for at øge krybeafstanden, med en standard krybeafstand på 20-35 mm/kV.
Med hensyn til mekanisk ydeevne skal porcelænsisolatorer have høj mekanisk styrke for at understøtte vægten af ledere og udstyr og modstå forskellige belastninger under drift. UHV-porcelænsisolatorer skal kunne modstå mekaniske belastninger såsom bøjning, vridning, spænding og kompression. Line porcelænsisolatorer kan modstå nominelle mekaniske belastninger på 80-160kN.
Med hensyn til miljøtilpasning skal porcelænsisolatorer modstå komplekse og barske udendørsmiljøer i længere perioder, herunder vind, sne, regn, lyn, ultraviolet stråling og industriel forurening. Deres driftstemperaturområde er typisk -60 grader til +80 grader .
Materialerne og den strukturelle udformning af porcelænsisolatorer skal opfylde disse krav. Porcelænskomponenter bruger generelt en høj-aluminium-baseret porcelænsformel for at sikre fremragende mekaniske egenskaber og pålidelighed. Forurenings--resistente isolatorer anvender ofte åbne--type skure i vekslende-størrelse eller skure med vekslende riller under skurene for at forbedre udledningsegenskaberne og forbedre modstandsdygtigheden over for våde overslag og forurening. De limede samlinger mellem porcelænskomponenter og metalbeslag bruger ofte en cylindrisk sand-belagt struktur med specielt granuleret sand for at forbedre vedhæftningsstyrken og den mekaniske styrke. Metalfittings såsom flanger bruger materialer med høj-styrke (f.eks. duktilt jern) og gennemgår anti-korrosionsbehandling (f.eks. varm-dypforzinkning).
For at sikre pålidelighed skal hvert produkt gennemgå slagtest, ultralydstest og fire-bøjningsbelastningstest. Traditionelle isolatortestmetoder, såsom metoden med lille kugleudladning, infrarød termisk billedbehandlingsmetode og lækstrømsdetektionsmetode, har visse begrænsninger. Nye ikke-destruktive testteknologier, såsom vibrationsakustisk testning, kan bruges til inspektion af post-porcelænsisolatorer.
