Jenis-jenis Isolator yang Digunakan pada Jalur Transmisi (Udara)

Definisi Tipe Insulator

Ada lima tipe insulator utama yang digunakan dalam saluran transmisi: Pin, Suspension, Strain, Stay, dan Shackle.

• Insulator Pin

• Insulator Suspension

• Insulator Strain

• Insulator Stay

• Insulator Shackle

Insulator Pin, Suspension, dan Strain digunakan dalam sistem tegangan menengah hingga tinggi. Sementara itu, Insulator Stay dan Shackle sebagian besar digunakan dalam aplikasi tegangan rendah.

Insulator Pin

Insulator pin adalah tipe insulator overhead pertama yang dikembangkan dan masih luas digunakan dalam jaringan listrik hingga 33 kV. Mereka dapat dibuat dalam satu, dua, atau tiga bagian berdasarkan tegangan.

Dalam sistem 11 kV, kita biasanya menggunakan tipe insulator satu bagian, terbuat dari satu potong porcelen atau kaca yang dibentuk.

Karena jalur kebocoran pada insulator berada di permukaannya, peningkatan panjang vertikal area permukaan membantu memperpanjang jalur kebocoran. Kami menyediakan satu, dua, atau lebih rain sheds atau petticoats pada badan insulator untuk mendapatkan jalur kebocoran yang panjang.

Selain itu, rain shed atau petticoats pada insulator memiliki tujuan lain. Kami merancang rain shed atau petticoats ini sedemikian rupa sehingga saat hujan, permukaan luar rain shed menjadi basah, tetapi permukaan dalam tetap kering dan tidak konduktif. Jadi, akan ada gangguan pada jalur konduksi melalui permukaan insulator pin yang lembab.

Dalam sistem tegangan lebih tinggi – seperti 33KV dan 66KV – pembuatan insulator pin porcelen satu bagian menjadi lebih sulit. Semakin tinggi tegangan, semakin tebal insulator harus dibuat untuk memberikan isolasi yang cukup. Insulator porcelen tunggal yang sangat tebal tidak praktis untuk diproduksi.

Dalam hal ini, kami menggunakan insulator pin multi-bagian, di mana beberapa cangkang porcelen yang dirancang dengan baik diperbaiki bersama-sama dengan semen Portland untuk membentuk satu unit insulator lengkap. Kami biasanya menggunakan insulator pin dua bagian untuk sistem 33KV, dan insulator pin tiga bagian untuk sistem 66KV.

Pertimbangan Desain Insulator Listrik

Konduktor hidup terpasang di bagian atas insulator pin, yang membawa potensial hidup. Bagian bawah insulator diperbaiki pada struktur penyangga pada potensial tanah. Insulator harus mampu menahan stres potensial antara konduktor dan tanah. Jarak terpendek antara konduktor dan tanah, mengelilingi badan insulator, di mana arus listrik dapat terjadi melalui udara, dikenal sebagai jarak flashover.

Ketika insulator basah, permukaan luarnya menjadi hampir konduktif. Oleh karena itu, jarak flashover insulator berkurang. Desain insulator listrik harus sedemikian rupa sehingga penurunan jarak flashover minimal ketika insulator basah. Itulah sebabnya petticoat paling atas dari insulator pin dirancang seperti payung untuk melindungi bagian bawah insulator dari hujan. Permukaan atas petticoat paling atas miring sekecil mungkin untuk menjaga tegangan flashover maksimum selama hujan.

Rain sheds dibuat sedemikian rupa sehingga mereka tidak mengganggu distribusi tegangan. Mereka dirancang sedemikian rupa sehingga permukaan bawah mereka tegak lurus terhadap garis gaya elektromagnetik.

Insulator Post

Insulator post mirip dengan insulator pin, tetapi insulator post lebih cocok untuk aplikasi tegangan lebih tinggi.

Insulator post memiliki jumlah petticoats yang lebih banyak dan tinggi yang lebih besar dibandingkan dengan insulator pin. Jenis insulator ini dapat dipasang pada struktur penyangga secara horizontal maupun vertikal. Insulator terbuat dari satu potong porcelen dan memiliki pengencang di kedua ujung atas dan bawah untuk pemasangan.

Perbedaan utama antara insulator pin dan insulator post adalah:

Insulator Suspension

Pada tegangan lebih tinggi, melebihi 33KV, menjadi tidak ekonomis untuk menggunakan insulator pin karena ukuran dan berat insulator menjadi lebih besar. Penanganan dan penggantian insulator satu unit yang lebih besar adalah tugas yang cukup sulit. Untuk mengatasi kesulitan ini, insulator suspension dikembangkan.

Dalam insulator suspension, beberapa insulator dihubungkan secara seri untuk membentuk rangkaian, dan konduktor garis ditopang oleh insulator paling bawah. Setiap insulator dalam rangkaian suspension disebut insulator disk karena bentuknya seperti disk.

Keuntungan Insulator Suspension

• Setiap disk suspension dirancang untuk peringkat tegangan normal 11KV (peringkat tegangan lebih tinggi 15KV), jadi dengan menggunakan jumlah disk yang berbeda, rangkaian suspension dapat dibuat sesuai untuk setiap tingkat tegangan.

• Jika salah satu insulator disk dalam rangkaian suspension rusak, ia dapat diganti dengan mudah.

• Stres mekanis pada insulator suspension lebih sedikit karena garis digantung pada rangkaian suspension yang fleksibel.

• Karena konduktor penghantar arus digantung dari struktur penyangga oleh rangkaian suspension, ketinggian posisi konduktor selalu kurang dari ketinggian total struktur penyangga. Oleh karena itu, konduktor mungkin aman dari petir.

Kerugian Insulator Suspension

• Rangkaian insulator suspension lebih mahal daripada insulator jenis pin dan post.

• Rangkaian suspension membutuhkan ketinggian struktur penyangga yang lebih besar daripada insulator pin atau post untuk mempertahankan jarak tanah yang sama untuk konduktor.

• Amplitudo ayunan bebas konduktor lebih besar dalam sistem insulator suspension, oleh karena itu, lebih banyak ruang antar konduktor harus disediakan.

Insulator Strain

Rangkaian suspension yang digunakan untuk menangani beban tarik signifikan disebut insulator strain. Ini digunakan di mana ada ujung mati atau sudut tajam dalam saluran transmisi, memerlukan saluran untuk menanggung beban tarik berat. Insulator strain harus memiliki kekuatan mekanis yang cukup serta sifat isolasi listrik yang diperlukan.

Insulator Stay

Untuk saluran tegangan rendah, stay harus diisolasi dari tanah pada ketinggian tertentu. Insulator yang digunakan dalam kawat stay disebut insulator stay dan biasanya terbuat dari porcelen dan dirancang sedemikian rupa sehingga jika insulator pecah, kawat guy tidak akan jatuh ke tanah.

Insulator Shackle

Insulator shackle (juga dikenal sebagai insulator spool) biasanya digunakan dalam jaringan distribusi tegangan rendah. Dapat digunakan dalam posisi horizontal atau vertikal. Penggunaan insulator semacam ini telah berkurang baru-baru ini setelah meningkatnya penggunaan kabel bawah tanah untuk tujuan distribusi.

Lubang bertaper pada insulator spool mendistribusikan beban lebih merata dan meminimalkan kemungkinan retak ketika beban berat. Konduktor dalam alur insulator shackle diperbaiki dengan bantuan kawat ikat lunak.