Kegagalan Umum Isolator dan Tindakan Pencegahan

Pisau isolasi adalah komponen isolasi khusus yang memiliki dua fungsi dalam garis transmisi udara: mendukung konduktor dan mencegah arus tanah. Mereka dipasang di titik-titik sambungan antara tiang utilitas/menara dan konduktor, serta antara struktur substation dan garis listrik. Berdasarkan bahan dielektrik, insulator dibagi menjadi tiga kategori: porselen, kaca, dan komposit. Analisis kegagalan umum insulator dan strategi pemeliharaan bertujuan untuk mencegah kegagalan isolasi yang disebabkan oleh variasi beban lingkungan dan listrik, yang menghasilkan stres elektromekanikal yang merusak kinerja dan umur garis listrik.

​Analisis Kegagalan​

Insulator, yang terus-menerus terpapar atmosfer, rentan terhadap berbagai kegagalan karena sambaran petir, kontaminasi, gangguan burung, es/salju, panas/dingin ekstrem, dan perbedaan elevasi.
• ​Sambaran Petir:​​ Koridor transmisi sering melintasi bukit, gunung, area terbuka, atau zona industri yang tercemar, di mana garis-garis tersebut rentan terhadap tusukan atau ledakan insulator yang disebabkan oleh petir.
• ​Gangguan Burung:​​ Penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar insiden flashover disebabkan oleh aktivitas burung. Insulator komposit menunjukkan kerentanan lebih tinggi terhadap flashover yang disebabkan burung dibandingkan dengan jenis porselen atau kaca. Insiden-Insiden ini terutama terjadi pada garis transmisi 110 kV dan lebih tinggi; jaringan distribusi perkotaan (≤35 kV) mengalami kasus yang lebih sedikit karena populasi burung yang lebih rendah, tingkat tegangan yang lebih rendah, celah udara yang lebih kecil untuk breakdown, dan pencegahan yang efektif oleh insulator sheds tanpa ring grading.
• ​Kegagalan Ring Grading:​​ Konsentrasi medan listrik tinggi dekat fitting ujung insulator memerlukan ring grading pada sistem 220 kV+. Namun, cincin-cincin ini mengurangi jarak clearance, menurunkan tegangan tahan. Selama cuaca ekstrem, tegangan inisiasi korona yang rendah di baut pemasangan cincin dapat menyebabkan pelepasan korona, mengurangi keamanan string.
• ​Flashover Kontaminasi:​​ Polutan konduktif menumpuk pada permukaan insulator. Dalam kondisi lembab, kontaminasi ini secara drastis mengurangi kekuatan isolasi, menyebabkan flashover selama operasi normal.
• ​Penyebab Tidak Diketahui:​​ Banyak flashover tidak memiliki penjelasan yang jelas, misalnya, insulator porselen nol hambatan, insulator kaca yang pecah, atau trip insulator komposit. Meskipun telah dilakukan inspeksi, penyebabnya tetap tidak ditentukan. Insiden-insiden ini biasanya memiliki ciri: terjadi semalam (terutama saat hujan) dan sering memungkinkan auto-reclosing berhasil setelah adanya gangguan.

​Tindakan Pencegahan​

• ​Pelestarian Petir:​​ Tangani penyebab utama (jarak busur kering pendek, ring grading satu titik, resistansi grounding berlebihan) dengan memasang insulator komposit yang diperpanjang, ring grading ganda, dan meningkatkan grounding menara.
  • ​Pencegahan Kerusakan Burung:​​ Pasang jaring penghalang burung, paku anti-burung, atau penutup pelindung pada bagian garis yang berisiko tinggi.
  • ​Mitigasi Ring Grading:​​ Gunakan insulator dengan shed berukuran sama yang memenuhi persyaratan jarak teknis. Tingkatkan jarak creepage jika diperlukan untuk mengurangi flashover es/salju. Lakukan inspeksi rutin dan uji acak (kekuatan mekanis, kinerja listrik, penilaian penuaan) di berbagai wilayah/lingkungan untuk mencegah penurunan kekuatan, hilangnya ketahanan ayunan, atau masalah penuaan shed.
  • ​Kontrol Kontaminasi:​​
  o ​Pembersihan Rutin:​​ Bersihkan semua insulator sebelum musim kontaminasi puncak; tingkatkan frekuensi di area yang sangat tercemar.
  o ​Penambahan Jarak Creepage:​​ Tingkatkan level isolasi dengan menambah disk insulator atau menggunakan desain anti-fog. Pengalaman lapangan mengkonfirmasi efektivitas insulator anti-fog di zona yang sangat tercemar.
  o ​Lapisan Silikon:​​ Terapkan lapisan anti-kontaminasi (misalnya, lilin ceresin, parafin, bahan berbasis silikon) untuk meningkatkan ketahanan terhadap kontaminasi.
  • ​Flashover Tidak Dijelaskan:​​ Lakukan uji perbandingan pada insulator baru (model yang sama) dan unit yang sedang beroperasi (>3 tahun), termasuk uji flashover kering tegangan listrik dan uji kegagalan mekanis. Lakukan evaluasi penuaan secara berkala. Implementasikan pembersihan terjadwal, pengukuran ESDD (density deposit garam ekuivalen) tepat waktu, dan integrasikan agen anti-penuaan baru selama penggantian.
  • ​Pemeliharaan Umum:​​ Larang personel menginjak insulator atau menggaruknya dengan alat tajam untuk memperpanjang umur layanan.