Los materiales están compuestos de atómos, los cuales se distribuyen de manera diversa según el tipo de material del que se trate. Algunos materiales como el metal poseen electrones que se mueven libremente a través del metal. Dichos electrones poseen la particularidad de transmitir carga de de un objeto a otros, y es por ello que se llaman conductores.
Debe saberse que cada cable está compuesto de uno, dos, tres o cuatro conductores. Hasta hace un tiempo en las líneas monofásicas y trifásicas se empleaban conductores concéntricos, pero debido a su dificultad de fabricación y dificultad en cuanto a sus propiedades de aislamiento, cayeron en desuso. Hoy en día son fabricados exclusivamente con conductores tranzados o arrollados en hélice.
El aislante, por su parte, consiste en el material que se resiste al flujo de carga. Algunos ejemplos de materiales aislantes son el plástico, la ebonita, la mica, el azufre, entre otros.
Entre los aislantes más utilizados pueden señalarse los siguientes:
Papel impregnado: fue uno de los primeros materiales utilizados para el aislamiento de cables de transmisión eléctrica, y sigue utilizándose sobre todo en cables de alta tensión.
Algunas de sus principales características son:
Alta rigidez dieléctrica
Bajas pérdidas dieléctricas
Resistencia elevada a las descargas parciales (ionización)
Posee buenas características térmicas
En cuanto a sus desventajas, es un material altamente higroscópico, esto es, capaz de absorber humedad. Es por ello que durante el proceso de fabricación del cable es importante secar el papel y cubrirlo con un sello hermético.
Cambray barnizado: consiste en una capa de algodón barnizado con varias capas de barniz aislante. Entre cada capa de aislante se encuentra una sustancia viscosa lubricante. Constituye un aislante de menor calidad que el papel impregnado, aunque de mayor flexibilidad. Es mayormente utilizado en cables colocados verticalmente o con pendientes pronunciadas, aunque en la actualidad está siendo reemplazado por cables de aislamiento sintético que son más económicos.
Termoplásticos: se trata de materiales orgánicos sintéticos obtenidos por polimerización.
Los termoplásticos más utilizados para aislamiento de cables eléctricos son el cloruro de polivinil (PVC) y el polietileno.
El PVC mezclado con otras sustancias es empleado en el aislamiento de cables de baja tensión, de acuerdo a su bajo costo y su buena resistencia a la ionización en comparación a otros aislantes sintéticos. Sin embargo, no es adecuado para el aislamiento de cables de alta tensión, debido a ser proclive a pérdidas eléctricas altas. Tanto en Alemania como en Italia se están fabricando cables aislados con PVC que poseen la facilidad de tolerar altas temperaturas.
Por su parte, el polietileno que se obtiene por polimerización de gas etileno posee excelentes características como aislante eléctrico, ya que posee rigidez dialéctrica similar a la del papel impregnado y pérdidas dialéctricas menores.
La desventaja que posee el polietileno es que puede producirse deterioro del aislamiento por descargas parciales producidas por ionización. A los efectos de mejorar sus potencialidades térmicas, se ha elaborado polietileno de alta densidad y polietileno vulcanizado. El polietileno de alta densidad posee un punto de fusión de 130°C, mejores cualidades mecánicas y un costo menor.