Isolasi

18
1. Bahan-bahan Isolasi Bahan isolasi yang biasa dipergunakan pada isolator saluran udara yang dioperasikan pada tegangan tinggi (di atas 1 kV) adalah bahan porselin, bahan gelas serta bahan polymer (composite). 1.1 Bahan Porselin (keramik) Porselin terbuat dari tanah liat china (china clay) yang terdapat di alam dalam bentuk alumunium silikat. Bahan tersebut dicampur kaolin, felspar dan quarts. Kemudian campuran ini dipanaskan dalam tungku yang suhunya dapat diatur. Bahan porselin dibakar sampai keras, halus mengkilat dan bebas dari lubang-lubang. Untuk mendapatkan sifat-sifat listrik dan sifat mekanis yang baik, harus dipilih suhu pemrosesan bahan isolasi yang sesuai, karena jika bahan isolasi diproses pada suhu yang agak rendah, sifat mekanisnya baik, tetapi bahan tetap berlubang-lubang. Sedangkan jika diproses pada suhu yang tinggi, lubang- lubangnya berkurang tetapi bahan menjadi rapuh. Isolator porselin yang baik secara mekanis mempunyai kuat dielektrik kira-kira 60 kV/cm, kuat tekan dan kuat tariknya masing-masing 70.000 kg/cm2 dan 500 kg/cm2. Beberapa kelebihan isolator porselin/keramik antara lain: 1. Stabil, adanya ikatan ionik yang kuat antaratom yang menyusun keramik, seperti silikon dan oksigen dalam silica dan silicates, membuatnya strukturnya sangat stabil dan biasanya tidak mengalami degradasi karena pengaruh lingkungan. Ini berarti bahwa isolator keramik tidak akan rusak oleh pengaruh UV, kelembaban, aktivitas elektrik, dsb.

description

Handout

Transcript of Isolasi

Page 1: Isolasi

1. Bahan-bahan Isolasi

Bahan isolasi yang biasa dipergunakan pada isolator saluran udara yang dioperasikan pada

tegangan tinggi (di atas 1 kV) adalah bahan porselin, bahan gelas serta bahan polymer

(composite).

1.1 Bahan Porselin (keramik)

Porselin terbuat dari tanah liat china (china clay) yang terdapat di alam dalam bentuk

alumunium silikat. Bahan tersebut dicampur kaolin, felspar dan quarts. Kemudian campuran

ini dipanaskan dalam tungku yang suhunya dapat diatur. Bahan porselin dibakar sampai

keras, halus mengkilat dan bebas dari lubang-lubang.

Untuk mendapatkan sifat-sifat listrik dan sifat mekanis yang baik, harus dipilih suhu

pemrosesan bahan isolasi yang sesuai, karena jika bahan isolasi diproses pada suhu yang agak

rendah, sifat mekanisnya baik, tetapi bahan tetap berlubang-lubang. Sedangkan jika diproses

pada suhu yang tinggi, lubang-lubangnya berkurang tetapi bahan menjadi rapuh.

Isolator porselin yang baik secara mekanis mempunyai kuat dielektrik kira-kira 60 kV/cm,

kuat tekan dan kuat tariknya masing-masing 70.000 kg/cm2 dan 500 kg/cm2.

Beberapa kelebihan isolator porselin/keramik antara lain:

1. Stabil, adanya ikatan ionik yang kuat antaratom yang menyusun keramik, seperti silikon

dan oksigen dalam silica dan silicates, membuatnya strukturnya sangat stabil dan biasanya

tidak mengalami degradasi karena pengaruh lingkungan. Ini berarti bahwa isolator keramik

tidak akan rusak oleh pengaruh UV, kelembaban, aktivitas elektrik, dsb.

2. Mempunyai kekuatan mekanik yang baik, merupakan ciri alami bahwa bahan keramik

mempunyai sifat mekanik yang kuat, sehingga pada pemakaian isolator porselin sebagai

terminal kabel, bushing, dan arrester surja tidak memerlukan material lain untuk

meyokongnya.

3. Harganya relatif murah, penyusun porselin seperti clay, feldspar dan quartz harganya

relatif murah dan persediaannya berlimpah.

4. Tahan lama, proses pembuatan porselin yang terdiri dari beberapa proses seperti

pencetakan dan pembakaran dalam mengurangi kadar air menyebabkan porselin mempunyai

sifat awet.

Di samping kelebihan-kelebihan di atas, isolator porselin mempunyai beberapa kekurangan,

yaitu:

1. Mudah pecah, isolator porselin rentan pecah pada saat dibawa maupun saat instalasi.

Vandalisme merupakan faktor utama yang yang menyebabkan isolator pecah.

2. Berat, salah satu sifat dari keramik adalah mempunyai massa yang berat. Oleh karenanya,

Page 2: Isolasi

pada isolator porselin berukuran besar dan berat biasanya mahal karena biaya yang

dikeluarkan untuk pengiriman dan instalasi.

3. Berlubang akibat pembuatan kurang sempurna, berdasarkan pengalaman isolator

porselin yang berlubang dapat meyebabkan terjadinya tembus internal (internal dielectric

breakdown).

4. Bentuk geometri kompleks, porselin mempunyai relatif mempunyai karakteristik jarak

rayap yang kecil, oleh karenanya untuk memperpanjang jarak rayap tidak dilakukan dengan

memperbesar diameter atau memperpanjang isolator melainkan mendesain isolator dengan

membuat shed-shed. Hal ini membuat bentuknya menjadi kompleks.

5. Mudah terpolusi, permukaan porselin bersifat hidrophilik, yang berarti bahwa permukaan

porselin mudah untuk menangkap air, sehingga pada kondisi lingkungan yang berpolusi

mudah untuk terbentuk lapisan konduktif di permukaannya. Hal ini yang dapat menyebabkan

kegagalan isolasi yaitu flashover.

1.2 Bahan Gelas

Selain bahan porselin, bahan gelas juga banyak digunakan sebagai isolator pasangan luar

(outdoor insulator) atau isolator saluran udara (overhead insulator), karena bahan gelas

mempunyai kelebihan-kelebihan sebagai berikut:

1. Kuat dielektriknya tinggi, sekitar 140 kV/cm

2. Koefesien muainya rendah

3. Mudah didesain (karena kuat dielektrikanya tinggi)

4. Kuat tekannya lebih besar daripada porselin

5. Karena sifatnya yang tembus pandang, adanya keretakan, ketidakmurnian bahan, adanya

gelembung udara dan pecahnya isolator mudah diketahui

6. Bahan hampir merata (homogen)

Selain keuntungan-keuntungan yang dimilikinya, isolator gelas juga mempunyai kerugian

sebagai berikut:

1. Uap air mudah mengembun pada permukaannya.

Oleh karena itu debu dan kotoran akan mudah mengumpul pada permukaannya, kejadian ini

akan memudahkan mengalirnya arus bocor serta terjadinya flashover

2. Untuk dipergunakan pada sistem tegangan yang tinggi, gelas tidak dapat dicor dalam

bentuk yang tidak beraturan, karena pendinginan yang tidak teratur akan menimbulkan

tekanan dari dalam.

3. Mudah pecah, sama seperti bahan porselin, bahan gelas mempunyai sifat yang mudah

Page 3: Isolasi

pecah pula. Vandalisme merupakan penyebab utama pecahnya isolator gelas (misal

ditembak).

1.3 Bahan Polimer (Composite)

Bahan polimer telah dipakai selama kurang lebih 50 tahun dan mengalami perkembangan

pesat dibanding bahan lainnya. Menurut R. Hackam, pada tahun 1940 telah dipakai bisphenol

epoxy resin untuk isolator dalam, cycloaliphatic epoxy untuk isolator luar (1950).

Selanjutnya terjadi perkembangan pesat dalam pemakaian polimer untuk bahan isolator dan

dibuat untuk skala komersial. Ethylene Propylene Rubber (EPR) dibuat oleh Ceraver, Francis

(1975), Ohio Brass, USA (1976), Sedivar, USA (1977), dan Lapp, USA (1980). Silicone

Rubber (SIR) dibuat oleh Rosenthal, Jerman (1976) dan Reliable, USA (1983), serta

penggunaan cycloaliphatic epoxy pada jaringan transmisi di United Kingdom (1977).

Isolator komposit (composite insulator) telah digunakan di beberapa negara lebih dari tiga

dekade sebagai alternatif pengganti isolator porselin dan gelas. Isolator komposit

menunjukkan performansi yang bagus pada beberapa kondisi, terutama untuk daerah

berpolusi.

Beberapa kelebihan yang dimiliki oleh isolator polimer:

1. Ringan, kepadatan material polimer lebih rendah dibandingkan keramik maupun gelas, hal

ini menyebabkan isolator polimer ringan, sehingga mudah dalam penanganan maupun

instalasi.

2. Bentuk geometri sederhana, karena mempunyai karakteristik jarak rayap yang relatif

besar menyebabkan desain isolator polimer sederhana.

3. Tahan terhadap polusi, karena bahan polimer mempunyai sifat hidrophobik (menolak

air) yang baik. Sehingga air atau kotoran lainnya akan sukar menempel pada permukaannya

meskipun dioperasikan pada kondisi lingkungan yang berpolusi maka isolator polimer

mempunyai ketahanan tegangan lewat-denyar yang baik.

4. Waktu pembuatan lebih singkat dibandingkan dengan isolator porselin, namun tidak

mengurangi performansinya.

5. Tidak terdapat lubang karena pembuatan, karena sifat polimer yang berbeda dengan

porselin dalam hal pembuatannya. Sehingga memungkinkan tidak terjadinya tembus internal.

Sedangkan kekurangan yang dimilki oleh isolator polimer adalah:

1. Penuaan/degradasi pada permukaannya (surface ageing), stress yang disebabkan antara

lain karena korona, radiasi UV atau zat kimia dapat menyebabkan reaksi kimia pada

permukaan polimer. Sehingga dapat merusak permukaan polimer (penuaan) yang dapat

menghilangkan sifat hidrofobiknya,

Page 4: Isolasi

2. Mahal, bahan penyusun polimer lebih mahal dibandingkan dengan porselin maupun gelas.

3. Kekuatan mekaniknya kecil, isolasi polimer biasanya tidak mampu untuk menyokong

dirinya sendiri. Oleh karenanya dalam instalasi dibutuhkan peralatan lain seperti jacket

(oversheath) sebagai penyokongnya.

4. Kompabilitas material, produk polimer menpunyai interface lebih dari satu sumbu

bergantung pada fungsi dan desainnya. Apabila terdapat banyak interface menyebabkan

pengaruh penting pada perekatnya. Oleh karenya harus diketahui dengan jelas sebelum

menggunakan isolator polimer, sebab dapat menimbulkan korosi atau retakan apabila

formulasinya tidak sesuai.

2 Klasifikasi Isolator Saluran Udara

Menurut penggunaan dan konstruksinya, isolator pasangan luar (outdoor insulator) atau

isolator saluran udara (overhead insulator) diklasifikasikan menjadi: isolator pasak (pin type

insulator), isolator piring (suspension insulator), isolator batang panjang (long rod insulator),

isolator pos saluran (line post insulator) dan isolator pos pin (pin post insulator).

2.1 Isolator Pasak (Pin Type Insulator)

Isolator jenis ini adalah yang pertama kali dirancang untuk menopang penghantar saluran.

Desain dari isolator ini ditunjukkan pada gambar 2.1. Garis patah-patah AB menunjukkan

jarak rayap isolator.

Jarak rayap isolator dapat diperpanjang dengan membuat sebuah atau lebih pelindung hujan

(rain shed), pelindung hujan ini disebut juag petticoats atau skirt. Pelindung hujan dibuat

sedemikian rupa agar pada waktu isolator basah masih terdapat jarak rayap yang kering.

Untuk pemakaian tegangan yang makin tinggi, dibutuhkan bahan isolasi yang makin tebal,

akan tetapi dalam praktek tidak dapat dibuat isolator tunggal yang sangat tebal. Oleh karena

itu dibuat isolator pasak yang terdiri dari beberapa 7bagian disambungkan satu sama lain

dengan mempergunakan perekat semen. ‘

A

B

Gambar 2.1 Isolator Pasak Tunggal

Isolator jenis pasak dapat dipergunakan sampai 80 kV. Desain isolator pasak yang terdiri dari

beberapa bagian dapat dilihat pada gambar 2.2 sebagai berikut:

Gambar 2.2

Isolator pasak terdiri dari dua bagian

2.2 Isolator Piring (Suspension Insulator)

Page 5: Isolasi

Untuk tegangan saluran yang tinggi, isolator pasak yang dibutuhkan menjadi lebih berat,

desainnya rumit dan harganya mahal. Penggantian isolator yang rusak mahal, oleh karenanya

isolator pasak menjadi tidak ekonomis bila digunakan pada sistem tegangan yang tinggi.

Pada sistem saluran udara tegangan tinggi, jenis isolator yang banyak dipergunakan adalah

isolator piring. Sejumlah isolator piring dihubung-hubungkan secara seri dengan

mempergunakan sambungan logam, membentuk satu rentengan. Sedangkan penghantar

saluran dipegang oleh isolator yang terbawah.

Keuntungan-keuntungan mempergunakan isolator piring adalah:

1. Tiap isolator piring dirancang untuk tegangan yang tidak terlalu tinggi, jadi dengan

menghubungkan sejumlah isolator, dapat dirancang suatu rentengan isolator sesuai dengan

kebutuhan

2. Jika salah satu atau beberapa isolator dalam rentengan rusak, dapat dilakukan penggantian

dengan mudah dan biaya murah

3. Rentengan isolator bersifat lentur, hal ini dapat mengurangi pengaruh tarikan mekanis.

4. Jika rentengan isolator dipasang pada menara baja, pengarub petir pada penghantar akan

berkurang karena letak kawat penghantar lebih rendah daripada palang (cross arm) yang

diketanahkan

5. Jika beban mekanisnya naik, misalnya karena tegangan saluran transmisi ditinggikan,

dapat dipergunakan saluran ganda atau menambah jumlah isolator dalam rentengan

Sebuah isolator piring terdiri dari sebuah pirigan porselin atau gelas yang bagian bawahnya

berlekuk-lekuk untuk memperbesar jarak rayap. Pada bagian atas piringan disemenkan

sebuah tutup (cap) yang terbuat dari besi cor yang telah digalvanisasikan, sedangkan pada

rongga bagian bawah disemenkan sebuah pasak baja yang telah digalvanisasikan.

Isolator piring dapat dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan cara menghubung-hubungkan

tiap isolator. Saat ini jenis isolator piring yang banyak dipergunakan adalah jenis Clevis dan

jenis Ball and Socket, seperti terlihat pada gambar 2.3.

(i) (ii)

Gambar 2.3

(i) Isolator piring jenis Clevis

(ii) Isolator piring jenis Ball and Socket

2.3 Isolator Batang Panjang (Long-rod Insulator)

Isolator batang panjang berbentuk seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.4.

Gambar 2.4

Isolator batang panjang

Page 6: Isolasi

Isolator jenis ini terdiri atas silinder porselin dengan kerutan-kerutan dan ujung-ujungnya

diperkuat dengan dua tutup logam yang disemenkan. Diameter silinder porselin dipilih

menurut kekuatan mekanis yang dibutuhkan, kuat tariknya sekitar 130-140 kg/cm2.

Pemakaian isolator batang panjang menghemat logam jika dibandingkan dengan isolator

rentengan isolator piring, juga lebih ringan. Oleh karena isolator batang panjang mempunyai

rusuk yang sederhana, maka kotoran yang melekat pada permukaan isolator mudah dicuci

oleh hujan, sehingga isolator jenis ini sesuai untuk daerah-daerah yang berpolusi.

Kekurangan utama dari isolator panjang adalah adanya kemungkinan timbulnya kerusakan

yang menyeluruh oleh busur api atau oleh adanya pukulan mekanis dari luar. Dalam kasus

seperti ini, isolator piring tidak akan rusak seluruhnya, bahkan adanya keretakan-keretakan

pada isolator tidak akan membuat isolator jatuh berkeping-keping, rentengan isolator masih

dapat menahan beban mekanis untuk jangka waktu yang agak lama (meskipun isolator sudah

rusak secara listrik).

2.4 Isolator Pos Saluran (Line Post Insulator)

Isolator jenis ini terbuat dari porselin yang bagian bawahnya diberi tutup (cap) besi cor yang

disemenkan pada porselin serta pasak baja yang disekrupkan padanya. Karena jenis ini

dipakai sendiri (tidak dalam gandengan) serta kekuatan mekanisnya rendah, maka isolator

pos saluarantidak dibuat dalam ukuran yang besar. Konstruksi isolator pos saluran terlihat

pada gambar 2.5 berikut:

Gambar 2.5 Isolator pos saluran

2.5 Isolator Pos Pin (Pin Post Iinsulator)

Isolator pos pin digunakan pada daerah yang membutuhkan keandalan yang tinggi. Bentuk

dari isolator jenis pos pin ditunjukkan pada gambar 2.6

Gambar 2.6

Isolator pos pin

Beberapa kelebihan yang dimiliki oleh isolator pos pin, antara lain:

1. Bebas dari cacat, karena semen dan tangkai besi (metal flange) dipasang di sisi luar

porselin, sehingga tidak menyebabkan pemuaian.

2. Bebas dari kerusakan akibat lewat-denyar (puncture), kuat medan listrik pada isolator pos

pin seragam dan lebih rendah dibandingkan dengan isolator pasak (pin type insulator). Oleh

karena badan isolatornya tidak bocor, maka lewat-denyar yang terjadi di luar porselin

meskipun terjadi tegangan impuls secara tiba-tiba. Demikian pula pada inti isolator, terbebas

dari puncture..

Page 7: Isolasi

3. Mempunyai sifat antikontaminasi yang baik, isolator pos pin mempunyai sifat

antikontaminasi yang baik dibandingkan isolator jenis lain, karena:

· mempunyai jarak rayap (creepage distance) yang terlindungi besar hingga 50% dari total

jarak rayap.

· mempunyai bentuk profil yang baik, karena mampu meneteskan kontaminan dari tubuhnya

· memepunyai jarak celah udara (air gap) yang besar antara bagian dalam sirip dengan

permukaan isolator, sehingga dapat menghindari terjadinya jembatan air yang terkontaminasi.

4. Tahan terhahap busur api, arus berupa busur api yang mengalir akibat

lewat denyar akibat polusi dapat menyebabkan kerusakan pada permukaan

isolator. Isolator pos pin bersifat mampu menahan busur api hingga circuit

breaker memutus aliran daya

3 Karakteristik Isolator

3.1 Karakteristik Elektrik

Isolator terdiri dari bahan isolasi yang diapit oleh elektroda-elektroda. Dengan demikian,

maka isolator terdiri dari sejumlah kapasitansi. Karena kapasitansi ini, maka distribusi

tegangan pada sebuah rentengan isolator menjadi tidak seragam. Potensial pada ujung yang

terkena tegangan (ujung yang memegang kawat penghantar) adalah paling besar.

Karakteristik elektrik suatu isolator dinilai dari tegangan lewat-denyar yang terdiri dari

tegangan-tegangan lewat-denyar frekuensi rendah, impuls dan tembus merusak (puncture).

· Tegangan lewat-denyar frekuensi rendah kering (dry power frequency flashover voltage)

adalah tegangan lewat-denyar yang terjadi bila tegangan diterapkan di antara kedua elektroda

isolator yang bersih dan kering permukaannya, nilainya konstan serta merupakan nilai dasar

dari karakteristik isolator.

· Tegangan lewat-denyar frekuensi rendah basah (wet power frequency flashover voltage)

adalah tegangan lewat-denyar yang terjadi bila tegangan diterapkan di antara dua elektroda

isolator yang basah karena hujan atau sengaja dibasahi.

· Tegangan lewat-denyar impuls (impuls flashover voltage) adalah tegangan lewat-denyar

yang terjadi bila tegangan impuls dengan gelombang standar diterapkan. Menurut standar

IEC besarnya gelombang impuls standar adalah 1,2 x 50ms. Karakteristik impuls terbagi atas

polaritas positif dan negatif. Biasanya, tegangan dengan polaritas positif yang dipakai

(memberikan nilai lewat-denyar lebih rendah). Untuk polaritas positif, tegangan lewat-denyar

badah dan kering sama.

Page 8: Isolasi

· Tegangan tembus (puncture) merupakan tembus yang menyebabkan perusakan bahan

isolasinya. Sedangkan perusakan bagian isolator yang disebabkan oleh pemanasan lebih tidak

dikategorikan sebagai puncture.

3.2 Karakteristik Mekanis

Isolator harus memiliki kekuatan mekanis guna memikul beban mekanis penghantar yang

diisolasikannya. Bahan isolasi, sebagai bagian utama sebuah isolator, mempunyai sifat

sebagai besi cor, dengan kuat tekan (compressive strength) yang besar dan kuat tarik (tensile

strength) yang lebih kecil, Untuk porselin, kuat 400-900 kg/cm2, sedangkan kuat tekannya 10

kali lebih besar.

Gaya tarik terhadap isolator yang telah dipasang relatif besar, sehingga kekuatan bahan

isolasi dan gaian-bagian yang disemenkan padanya harus dibuat lebih besar dari kekuatan

bagian-bagian logamnya.

4 Kegagalan Isolator

Secara garis besar isolator tegangan tinggi mempunyai dua fungsi, yaitu fungsi mekanik dan

elektrik. Secara mekanik, isolator berfungsi untuk mendukung atau menahan konduktor pada

tegangan tinggi, sedangkan secara elektrik isolator berfungsi sebagai pemisah, yaitu untuk

mencegah mengalirnya arus dari penghantar ke tanah atau ke menara penopang saluran

udara. Pada saluran transimisi atau distribusi kegagalan isolasi dapat disebabkan oleh hal-hal

sebagai berikut:

· Isolator pecah, disebabkan pemuaian yang tidak merata dan konstraksi yang terjadi di dalam

semen, baja, dan bahan porselin. Kegagalan ini juga bisa disebabkan pergantian musim yang

mencolok dan pemanasan lebih.

· Bahan isolasi berlubang-lubang. Lubang terjadi karena bahan porselin diproses pada suhu

rendah hingga mudah menyerap air. Kejadian ini menurunkan kekuatan isolasi dan arus

merembes melalui isolator.

· Ketidakmurnian bahan isolasi. Di tempat yang mengalami ketidakmurnian bahan isolasi pun

akan terjadi kebocoran.

· Bahan tidak dapat mengkilap, sehingga air akan tetap tinggal padanya, lalu menyebabkan

penimbunan debu dan kotoran membentuk lapisan yang bersifat menghantar dan

memperpendek jarak rayap (creepage-distance).

· Tekanan secara mekanis, misalnya karena penumpukkan isolator. Jika bahannya kurang

kuat dapat menyebabkan isolator pecah.

· Tembus dan lewat-denyar (flashover). Lewat-denyar, yaitu pelepasan muatan destruktif

(bersifat merusak) yang melintasi pada seluruh bagian permukaan isolator. Pelepasan muatan

Page 9: Isolasi

ini disebabkan pembebanan medan listrik pada permukaan isolator melebihi harga ketahanan

elektriknya. Lewat-denyar menimbulkan pemanasan dan ini dapat merusak isolator.

Penyebabnya: pengotoran permukaan isolator, surja hubung dan surja petir. Sedangkan

tembus (puncture) adalah pelepasan muatan disruptif pada bagian isolasi isolator, khusus

terjadi pada isolasi padat saja.

5 Parameter Isolator

Parameter isolator merupakan parameter-parameter yang terdapat pada isolator itu sendiri

yang mempengaruhi sifat kerjanya, apabila dipasang pada daerah yang berpolusi.

Dalam kondisi berpolusi, nilai tahanan permukaan sangat dipengaruhi oleh resistivitas

timbunan kotoran yang menempel pada permukaan isolator, sehingga untuk menjaga agar

nilai tahanan permukaan tetap tinggi dengan memperpanjang jarak rayap tidak cukup.

Bangunan isolator akan mempengaruhi laju penimbunan kotoran, kapasitas penyimpanan air

pada permukaan dan mempengaruhi laju pencucian sendiri oleh hujan.

IEC Publikasi 36 memberikan saran untuk mempertimbangkan parameter-

parameter dalam pemakaian isolator di daerah polusi, sebagai berikut:

· Faktor bentuk (Form Factor – FF)

· Faktor profil

· Perbandingan jarak dua shed berurutan dengan panjang shed bergantung (the ratio of shed

interval to shed overhang), dan

· Sudut kemiringan shed.

Beberapa peneliti menambahkan sifat kerja isolator yang akan dipasang pada daerah

berpolusi, yaitu panjang jarak rayap isolator (creepage distance), diameter isolator dan

konfigurasi rentengan isolator.

Pengertian parameter-parameter isolator tersebut dapat diterangkan dengan menggunakan

gambar 2.7.

p1+p2+s

= jarak bocor terpendek

ld1 + ld2

= l (panjang jarak rayap)

Gambar 2.7 Parameter pada isolator gantung jenis cap and pim

5.1 Faktor bentuk

Faktor bentuk isolator dapat ditentukan dengan rumus berikut:

……………………………………………….(2.1)

di mana:

Page 10: Isolasi

FF

: faktor bentuk

L

: panjang jarak rayap diukur dari salah satu elektroda

D(l)

: diameter isolator pada jarak rayap sama dengan l

Pada prakteknya, besarnya faktor bentuk isolator ditentukan dengan cara grafis.

5.2 Faktor profil

Faktor profil merupakan perbandingan antara jarak bocor terpendek dengan panjang jarak

rayap yang diukur di antara dua titik yang dipisahkan oleh jarak. Dari gambar 2.7 besar faktor

profil dapat dinyatakan oleh persamaan berikut:

………………………………………………………(2.2)

5.3 Perbandingan jarak dua shed berurutan dengan panjang shed bergantung

(The ratio of shed interval to shed overhang)

Pada gambar 2.7 perbandingan jarak dua shed berurutan dengan panjang shed bergantung

adalah

s/p1…………………………………………………………………….(2.3)

5.4 Sudut kemiringan shed

Pada gambar 2.7 sudut kemiringan shed ditunjukkan oleh sudut yang diberi tanda a.

5.5 Panjang jarak rayap isolator

Panjang jarak rayap isolator adalah panjang jarak yang diukur dari salah satu elektroda

menyusuri bentuk permukaan isolator hingga elektroda yang lain. Dengan demikian jarak

rayap yang besar mempunyai tahanan permukaan yang tinggi. Dari gambar 2.7 panjang jarak

rayapnya adalah:

l = ld1 + ld2……………………………………………………………..(2.4)

5.6 Diameter isolator

Untuk menyelidiki pengaruh diamater isolator terhadap sifat kerja isolator yang terkena

polusi, I. Kimoto melakukan percobaan pada sejumlah isolator dari berbagai tipe. Kimoto

juga melakukan percobaan untuk mengetahui hubungan antara jumlah isolator dalam suatu

rentengan isolator dengan besarnya tegangan ketahanan. I. Kimoto menyimpulkan bahwa

untuk rentegan vertikal, efek pencucian oleh hujan lebih efektif pada isolator dengan

diameter lebih kecil. Sedangkan untuk konfigurasi rentengan horisontal, efek pencucian oleh

hujan hampir tidak terpengaruh oleh ukuran diameter dan kedalaman ketiak isolator.

5.5 Konfigurasi rentengan isolator

Page 11: Isolasi

Rentengan isolator dapat disusun dalam konfigurasi yang umum, yaitu konfigurasi rentengan

vertikal (suspension string), konfigurasi rentengan horisontal (tension string) dan konfigurasi

rentengan miring/Vee (Vee string).

Konfigurasi rentengan isolator ternyata mempengaruhi sifat kerja isolator yang dipasang di

daerah berpolusi. Hal ini didasarkan pada pengalaman pada suatu sistem hantaran udara 500

kV, polusi telah menyebabkan terjadinya lewat-denyar lebih dari 75 kali untuk konfigurasi

rentengan vertikal, sedangkan untuk konfigurasi rentengan Vee dan horisontal tidak terjadi

lewat-denyar. Kejadian ini juga terjadi pada sistem hantaran udara 135 dan 220 kV di lembah

Latrobe, Australia, pada saluran-saluran tersebut telah terjadi 25 kali lewat-denyar dalam

selang waktu tiga bulan. Semuanya terjadi pada konfigurasi rentengan vertikal.

I. Kimoto melakukan pengukuran dalam waktu yang lama, yaitu dengan jalan memasang

isolator di udara terbuka dalam waktu yang lama, dengan hasil sebagai berikut:

· Rentengan horisontal menghasilkan kepadatan timbunan garam yang lebih kecil daripada

rentengan vertikal. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa kepadatan timbunan garam pada

rentengan horisontal 6 50% dari kepadatan timbunan garam pada rentengan vertikal.

· Kepadatan rentengan Vee 6 80% dari kepadatan timbunan garam rentengan vertikal.

http://abdulsyakur.blog.undip.ac.id/2010/12/02/isolator-saluran-udara/