Bahan Pengasing Elektrik

Definisi

Bahan insulator elektrik didefinisikan sebagai zat yang membatasi aliran arus listrik melaluinya. Dalam bahan-bahan ini, muatan listrik tidak bergerak bebas; sebaliknya, mereka menawarkan jalur yang sangat resistif, membuatnya sangat sulit bagi arus listrik untuk melewatinya. Salah satu aplikasi utama bahan insulator elektrik adalah pada saluran transmisi udara, di mana bahan-bahan tersebut ditempatkan antara menara dan konduktor. Peran mereka di sini adalah untuk mencegah kebocoran arus listrik dari konduktor ke tanah, memastikan transmisi daya listrik yang aman dan efisien.

Sifat Bahan Insulator Elektrik

Untuk kinerja optimal, bahan insulator elektrik harus memiliki sifat-sifat kunci berikut:

• Kekuatan Mekanis Tinggi: Bahan tersebut harus cukup kuat untuk menahan tegangan dan berat konduktor yang didukungnya. Ini memastikan integritas struktural sistem listrik dan mencegah kegagalan mekanis yang dapat menyebabkan gangguan dalam transmisi daya listrik.

• Kekuatan Dielektrik Tinggi: Kekuatan dielektrik tinggi memungkinkan bahan tersebut tahan terhadap tegangan listrik tinggi tanpa rusak atau menghantarkan listrik, menjaga efektivitas isolasi di bawah berbagai kondisi stres listrik.

• Resistansi Listrik Tinggi: Untuk mencegah arus bocor mengalir dari konduktor ke tanah, bahan insulator harus menunjukkan resistivitas tinggi. Ini meminimalkan kerugian energi dan mengurangi risiko kecelakaan listrik.

• Tidak Berpori dan Bebas Impuritas: Porositas dan impuritas dapat merusak sifat insulasi bahan dengan memberikan jalur untuk masuknya kelembaban dan hantaran listrik. Struktur yang tidak berpori dan bebas impuritas memastikan keandalan jangka panjang dan kinerja yang konsisten.

• Stabilitas Termal: Sifat listrik dan kimia bahan insulator harus tetap tidak terpengaruh oleh fluktuasi suhu. Ini penting untuk mempertahankan integritas isolasi dalam berbagai lingkungan operasi, dari suhu sangat dingin hingga suhu tinggi.

Secara umum, insulator listrik dibuat dari kaca diperkuat atau porselen berkualitas tinggi basah. Insulator porselen sering dipernis dengan warna coklat pada permukaan yang terpapar, meskipun variasi pernis krim juga digunakan dalam beberapa aplikasi.

Kaca diperkuat atau pritekan telah menjadi pilihan populer untuk membangun insulator garis. Lapisan permukaan insulator kaca diperkuat berada dalam kompresi tinggi, memungkinkannya tahan terhadap stres mekanis dan termal yang signifikan. Proses penguatan melibatkan pemanasan kaca di atas suhu tegangan dan kemudian mendinginkan permukaannya dengan cepat menggunakan udara, yang menciptakan keadaan stres internal yang meningkatkan kekuatan dan ketahanannya.

Keuntungan Insulator Kaca Diperkuat dibandingkan Insulator Porselen

• Kekuatan Penembusan Lebih Tinggi: Insulator kaca diperkuat menawarkan ketahanan superior terhadap penembusan listrik, mengurangi kemungkinan kegagalan isolasi dalam kondisi tegangan tinggi.

• Kekuatan Mekanis Lebih Tinggi: Dengan kekuatan mekanis yang lebih tinggi, insulator-insulator ini kurang rentan terhadap pecah selama transportasi dan instalasi, meminimalkan biaya pemeliharaan dan downtime.

• Ketahanan Terhadap Shock Termal Tinggi: Kemampuan mereka untuk menahan perubahan suhu yang cepat mengurangi kerusakan akibat flashover daya, meningkatkan keandalan keseluruhan sistem listrik.

• Mode Gagal Indikatif Sendiri: Jika terjadi kerusakan akibat penyebab listrik atau mekanis, bagian luar insulator kaca diperkuat akan pecah dan jatuh ke tanah. Namun, cap dan pin tetap cukup kuat untuk mendukung konduktor, memberikan indikasi jelas tentang kerusakan dan memastikan keselamatan terus-menerus dari instalasi listrik.

• Umur Layanan Lebih Panjang: Insulator kaca diperkuat memiliki umur layanan yang jauh lebih panjang dibandingkan insulator porselen, menjadikannya pilihan yang lebih hemat biaya dalam jangka panjang.

Meskipun insulator kaca diperkuat memiliki banyak keuntungan, mereka memiliki satu kekurangan: kelembaban cenderung menguap lebih mudah di permukaannya. Namun, saat diuji untuk kekuatan penembusan di udara menggunakan gelombang impuls berfront curam, kinerjanya setara dengan insulator porselen.

Insulator Polimer

Jenis lain bahan insulator listrik adalah insulator polimer, yang terdiri dari kombinasi serat kaca dan polimer epoxy, bukan porselen. Insulator polimer menawarkan beberapa keuntungan yang unik:

• Ringan: Mereka sekitar 70% lebih ringan dibandingkan rekan-rekan porselen mereka, membuatnya lebih mudah ditangani, diangkut, dan dipasang, terutama dalam proyek listrik berskala besar.

• Anti Penembusan dan Kekuatan Mekanis Tinggi: Insulator polimer sangat tahan terhadap penembusan listrik dan memiliki kekuatan mekanis yang sangat baik, memastikan kinerja yang andal di bawah berbagai kondisi operasi.

• Ketahanan Termal: Ketahanan termal tinggi mereka mengurangi kerusakan akibat flashover, meningkatkan keamanan dan umur panjang sistem listrik.

• Kinerja Tegangan Interferensi Radio Superior: Insulator polimer menunjukkan kinerja yang sangat baik dalam meminimalkan interferensi radio, yang penting untuk mempertahankan integritas sistem komunikasi di sekitar instalasi listrik.

Pengurangan Korosi Perangkat Keras: Sifat bahan tersebut membantu mencegah korosi perangkat keras yang terkait, mengurangi kebutuhan pemeliharaan dan memperpanjang umur komponen listrik.

Kinerja Lebih Baik di Atmosfer yang Tercemar: Insulator polimer sangat cocok untuk digunakan di lingkungan yang tercemar, karena mereka kurang terpengaruh oleh kontaminan, memastikan kinerja isolasi yang konsisten bahkan dalam kondisi yang keras.