Isolator Jaringan Tenaga Listrik PDF

ISOLATOR PORSELIN

TEKNIK TENAGA LISTRIK

Anggota Kelompok 3:

1. Achmad Ferian Hidayat 2. Ari Ariy ya Ga Gati Mu Mudittha De Devi 3. Fadi Rohman Lutfiani 4. M. Majid Hilmyawan

(01) (05) (08) (14)

Anggota Kelompok 3:

1. Achmad Ferian Hidayat 2. Ari Ariy ya Ga Gati Mu Mudittha De Devi 3. Fadi Rohman Lutfiani 4. M. Majid Hilmyawan

(01) (05) (08) (14)

ISOLATOR JARINGAN TENAGA LISTRIK

Alat tempat menompang kawat penghantar jaringan pada tiangtiang listrik yang digunakan untuk memisahkan secara elektris dua buah kawat atau lebih agar tidak terjadi kebocoran arus (leakage current) atau loncatan bunga api (flashover) sehingga mengakibatkan terjadinya kerusakan pada sistem jaringan tenaga listrik

FUNGSI ISOLATOR

Untuk penyekat / mengisolasi penghantar dengan tanah dan antara penghantar dengan penghantar

Untuk memikul beban mekanis yang disebabkan oleh berat penghantar dan / atau gaya tarik penghantar

Untuk menjaga agar jarak antar penghantar tetap (tidak berubah)

KRITERIA BAHAN ISOLATOR Bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik

Bahan isolasi yang ekonomis, tanpa mengurangi kemampuannya sebagai isolator. Sebab makin berat dan besar ukuran isolator tersebut akan mempengaruhi beban penyangga pada sebuah tiang listrik.

Bahan yang terbuat dari bahan padat, dan memiliki kekuatan mekanis tinggi seperti : porselin, gelas, mika, ebonit, keramik, parafin, kuartz, dan veld

Memiliki sifat-sifat (dua hal diatas) tidak berubah oleh perubahan suhu, siraman air, kelembaban, sinar matahari, polaritas listrik.

Bila mengalami loncatan listrik (flash over) tidak akan meninggalkan jejak (cacat)

Mempunyai tahanan jenis yang tinggi dan Memiliki kekuatan mekanis yang tinggi

ISOLATOR PORSELIN

Isolator porselin dibuat dari dari bahan campuran tanah porselin, kwarts, dan veld spaat, yang bagian luarnya dilapisi dengan bahan glazuur agar bahan isolator tersebut tidak berpori-pori. Dengan lapisan glazuur ini permukaan isolator menjadi licin dan berkilat, sehingga tidak dapat mengisap air. Oleh sebab itu isolator porselin ini dapat dipakai dalam ruangan yang lembab maupun di udara terbuka.

SIFAT ISOLATOR PORSELIN

tidak menghantar (non conducting)

memiliki kekuatan mekanis yang besar tetapi isolator porselin ini tidak tahan akan kekuatan yang menumbuk atau memukul

dapat menahan beban yang menekan serta tahan akan perubahanperubahan suhu

Walaupun ada yang berukuran lebih besar namun tidak seluruhnya dari bahan porselin, akan tetapi dibuat rongga di dalamnya, yang kemudian akan di isi dengan bahan besi atau baja tempaan sehingga kekuatan isolator porselin bertambah.

Karena kualiatas isolator porselin ini lebih tinggi dan tegangan tembusnya (voltage gradient) lebih besar

maka banyak disukai pemakaiannya untuk jaringan distribusi primer. Walaupun harganya lebih mahal tetapi lebih memenuhi persyaratan yang diinginkan.

JENIS ISOLATOR PORSELIN MENURUT PENGGUNAAN DAN KONSTRUKSINYA

ISOLATOR GANTUNG

JENIS PASAK

(supension)

(pin-type)

JENIS BATANG PANJANG (long-rod)

JENIS POS-SALURAN (line post)

ISOLATOR GANTUNG (supension)

Terdiri dari sebuah piringan yang terbuat dari bahan porselin, dengan tutup (cap) dari bahan besi tempaan (melleable iron) dan pasaknya terbuat dari bahan baja yang diikatkan dengan semen yang berkualitas, sehingga membentuk satu unit isolator yang berkualitas tinggi

Pada umunya dipakai pada saluran transmisi tegangan tinggi,


Jenis Clevis Dilihat dari konstruksinya, isolator gantung ini dikenal dalam dua jenis Jenis ball and socket


Jenis clevis ini memiliki bentuk tutup (cap) dan pasaknya (pin) berbentuk pipih dengan lubang ditengahnya, yang digunakan untuk keperluan penggandengan dari beberapa isolator gantung dengan mengikatnya dengan mur baut sehingga bisa lebih kuat penggandengannya


Jenis ball and socket memiliki bentuk tutup (cap) berlubang (socket) untuk menyangkut-kan pasak (pin) yang berbentuk bulat (ball), sehingga penggandengan dari bebarapa isolator gantung tidak menggunakan baut (bolt) lagi.

masing-masing terbuat dari porselin dengan tutup (cap) dari besi tempaan (mal-leable iron) di satu pihak dan pasak baja di lain pihak, yang keduanya diikatkan pada porselinnya dengan semen berkwalitas baik. Ukuran yang dikenal adalah dengan piringan bergaris-tengah 250 mm (di Jepang ukuran standar), 180 mm, 280 mm. dan 320 mm, masingmasing dengan gaya mekanis 12000 kg dan 16500 kg (standar), 6000 kg, 21000 kg dan 30000 kg. Isolator gantung digandeng-gandengkan menurut kebutuhan isolasi karena tegangannya.

Dari kedua jenis ini yang paling banyak dipakai adalah jenis clevis, karena dibandingkan dengan jenis ball and socket maka jenis clevis ini lebih kokoh dan kuat serta tidak ada kemungkinan lepas.

D


ISOLATOR GANTUNG

JENIS PASAK

(supension)

(pin-type)



JENIS PASAK (pin-type)

Terbuat dari bahan porselin yang dibentuk dalam bentuk kepingan dan bagian bawahnya diberi suatu pasak (pin) yang terbuat dari bahan besi atau baja tempaan. Tiap kepingan diikatkan oleh suatu bahan semen yang berkualitas baik. Bentuk kepingan dibuat mengembang ke bawah seperti payung, untuk menghindarkan air hujan yang menimpa permukaan kepingan secara mudah.

JENIS PASAK (pin-type)

Isolator jenis pasak banyak digunakan karena : • lebih banyak jaringan dibuat lurus • sudut saluran dibuat kurang dari 15° • isolator jenis gantung lebih mahal dari isolator jenis pasak • konstruksi tiang dibuat dengan cross-arm (travers) lebih menonjolkan ke laur sudut


ISOLATOR GANTUNG

JENIS PASAK

(supension)

(pin-type)




Mempunyai sedikit bagian logam sehingga tidak mudah menjadi rusak. Oleh karena rusuknya yang sederhana maka ia mudah tercuci oleh hujan, sehingga jenis ini sesuai sekali untuk penggunaan pada tempat-tempat yang banyak dikotori garam dan debu.


ISOLATOR GANTUNG

JENIS PASAK

(supension)

(pin-type)



JENIS POS-SAL POS-SALURAN URAN (line post)

Isolator jenis ini bagian atasnya diberi tutup (cap) dan bagian bawah diberi pasak yang terbuat dari bahan besi atau baja tempaan. Bahan yang digunakan untuk isolator jenis pos ini terbuat terbuat dari bahan porselin basah yang murah harganya.


Dibandingkan dengan isolator jenis pasak, isolator jenis pos ini lebih sederhana perencanaannya.

Diameternya lebih kecil dan tak menggunakan kepingan-kepingan seperti isolator jenis pasak.

Terdapat lekukanlekukan pada permukaannya untuk mengurangi hantaran yang terjadi pada isolator. Makin tinggi tegangan isolasinya makin banyak lekukanlekukan tersebut.

KARAKTERISTIK ISOLATOR

Karakteristik Listrik

Karakteristik Mekanis

Pengujian Isolator

Karakteristik Listrik Isolator terdiri dari bahan porselin yang diapit oleh elektroda-elektroda. Dengan demikian isolator terdiri dari sejumlah kapasistansi. Kapasistansi ini diperbesar oleh terjadinya lapisan yang menghantarkan listrik, karena kelembaban udara, debu dan bahan-bahan lainnya pada permukaan isolator tersebut. Karena kapasistansi ini maka distribusi tegangan pada saluran gandengan isolator tidak seragam. Potensial pada bagain yang terkena tegangan (ujung saluran) adalah paling besar dengan memasang tanduk busur api (arcing horn), maka distribusi tegangan diperbaiki.

Karakteristik Listrik Tegangan lompatan api ( flashover voltage) pada isolator terdiri atas tegangan-tegangan lompatan api frekuensi rendah (bolak-balik), impuls dan tembus dalam minyak (bolak-balik frekuensi rendah). Tegangan lompatan api frekuensi rendah kering adalah tegangan lompatan apai yang terjadi bila tegangan diterapkan diantara kedua elektroda isolator yang bersih dan kering permukaanya, nilai konstanta serta nilai dasar karakteristik isolator. Tegangan lompatan api basah adalah tegangan lompatan api yang terjadi bila tegangan diterapkan diantara tegangan kedua elektroda isolator yang basah karena hujan, atau dibasahi untuk menirukan hujan.

Karakteristik Listrik Tegangan lompatan api impuls adalah tegangan lompatan api yang terjadi bila tegangan impuls dengan gelombang standar diterapkan. Karakteristik impuls terbagi atas polaritas positif dan negatif. Biasanya tegangan dengan polaritas positif (yang memberikan nilai loncatan api yang rendah) yang dipakai. Untuk polaritas positif tegangan loncatan api basah dan kering sama.

Karakteristik Listrik Tegangan tembus ( puncture) frekuensi rendah menunjukan kekuatan dielektrik dari isolator, dan terjadi bila tegangan frekuensi rendah diterapkan antara kedua elektroda isolator yang dicelupkan pada minyak sampai isolator tembus. Untuk isolator dalam keadaan baik tegangan tembus ini lebih tinggi dari tegangan loncatan api frekuensi rendah, dan nilainya kira-kira 140 kV untuk isolator gantung 250 mm.




Pengujian Isolator


Selain harus memenuhi persyaratan listrik, isolator harus memiliki kekuatan mekanis guna memikul beban mekanis penghantar yang diisolasikannya. Porselin sebagai bagian utama isolator, mempunyai sifat sebagai besi cor, dengan tekanan-tekanan yang besar dan kuat-tarik yang lebih kecil. Kuat tariknya biasanya 400-900 kg/cm2 , sedangkan kuat tekanannya 10 kali lebih besar.


Porselin harus bebas dari lubang-lubang ( blowholes) goresan-goresan, keretakan-keretakan, serta mempunyai ketahanan terhadap perubahan suhu yang mendadak tumbukan-tumbukan dari luar. Gaya tarik isolator yang telah dipasang relatif besar, sehingga kekuatan porselin dan bagian-bagian yang disemenkan padanya harus dibuat besar dari kekuatan bagian-bagian logamnya.


Kekuatan mekanis dari isolator gantung dan isolator batang panjang harus diuji untuk mengetahui kemampuan mekanis dan keseragamannya. Kekuatan jenis ini dan line post ditentukan oleh kekuatan pasaknya (pin) terhadap moment tekukan (bending momen) oleh penghantar. Pengkajian kekuatannya karena itu dilakukan dengan memberikan beban kawat secara lateral terhadap pasak.


Dalam perencanaan saluran transmisi udara, tegangan lebih pada isolator merupakan faktor penting. Ditempattempat dimana pengotoran udara tidak mengkhawatirkan, surja-hubung ( switchingsurge ) merupakan faktor penting dalam penentuan jumlah isolator dan jarak isolator. Karakteristik lompatan api dari surja-hubung lain dari karakteristik frekuensi rendah dan impuls.




Pengujian Isolator

Pengujian Isolator

Pengujian pada isolator terdiri dari:

Pengujian konstruksi Pengujian semua Pengujian listrik Pengujian mekanis Pengujian elektromekanis Pengujian termis Pengujian keporian

F

PASANGAN ISOLATOR

Pasangan Isolator

Tanduk api dan Cincin perisai

Jepitan

Pasangan Isolator • Pasangan isolator terbuat dari besi baja yang ukurannya disesuaikan dengan tegangan, jenis dan ukuran penghantar, kekuatan mekanis, serta konstruksi penopangnya. Dengan demikian dikenal baut-U, klevis, link, mata, ball and socket dsb., permukaan logam ini biasanya digalvanisasi.

PASANGAN ISOLATOR

Pasangan Isolator


Jepitan

Bila terjadi lompatan api ( flashover ) pada gandengan isolator, maka isolatornya akan rusak karena busur apinya. Untuk menghindari kerusakan ini, maka pada gandengan isolator gantung dan isolator batang panjang dipasang busur tanduk (arching-horns). Busur tanduk ditempatkan pada bagian atas dan bawah dari gandengan isolator, serta dibentuk sedemikian rupa sehingga busur api tidak akan mengenai isolator waktu lompatan api terjadi.


Jarak antara tanduk atas dan bawah biasanya 75-85 % dari panjang gandengan. Tegangan lompatan api untuk gandengan isolator dengan busur tanduk ditentukan oleh jarak tanduk ini. Busur tanduk biasanya dipakai untuk saluran transmisi dengan tegangan diatas 110 kV, atau diatas 66 kV didaerah-daerah dengan tingkat isokeronik yang tinggi. Cincin perisai diapasang pada ujung kawat dari isolator untuk mencegah terjadinya korona pada ujung tersebut. Efek pencegahan korona juga dimiliki oleh busur tanduk ini.


PASANGAN ISOLATOR

Pasangan Isolator


Jepitan

Untuk penghantar dipakai pengapit gantungan (suspension clamps) dan pengapit tarikan (tension clamps) sedang untuk kawat tanah dipakai pengapit sederhana. Ada dua jenis pengapit gantung, yang satu dengan batang pelindung dan yang lain tanpa batang pelindung (armor rods). Pengapit dipilih dengan memperhatikan macam dan ukuran kawat, kuat tarik maksimumnya, serta dibentuk sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan kerusakan dan kelelahan karena getaran ( vibration) dan sudut andongan dari kawat.

Jepitan

PENGGUNAAN ISOLATOR

SUTR

SUTM

SUTR Isolator SUTR adalah suatu alat untuk mengisolasi kawat penghantar dengan tiang dan traves. Isolator yang baik harus memiliki ciri-ciri, yaitu sudut dan lekukkan yang licin dan tidak tajam, guna menghindari kerusakan kawat penghantar akibat tekanan mekanis pada saat pemasangan. Disamping itu isolator SUTR harus memenuhi persamaan mekanis, elektris, dan thermis, mempunyai ketahanan terhadap tembusan dan loncatan arus rambat listrik. Juga tahanan terhadap gaya mekanis, perubahan suhu, dan cuaca sesuai dengan keadaan kerja setempat.

SUTR Pada pemasangan SUTR pemakaian jenis isolator dibedakan sesuai dengan lokasi berdiri tiang. Untuk tiang yang berdiri ditengahtengah jaringan yang lurus digunakan isolator pasak type “RM”. Lokasi tiang yang berdiri pada akhir atau ditikungan jaringan SUTR digunakan isolator pasak jenis Spool Isolator dan Isolator pasak Type “A”, dan isolator line-post. Sedangkan untuk tiang penegangan dipergunakan isolator gantung.

SUTR

Sebelum isolator dipasang pada SUTR terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan secara visual mengenai bentuk ukuran, dan keadaan isolator itu sendiri. Disamping itu isolator harus terbuat dari bahan porselen yang diglasir, mempunyai kualitas isolator arus listrik tinggi, tidak berlapis-lapis, tidak berlubang, dan tidak cacat. Bahan pin isolator harus diglavanis sehingga tidak mudah berkarat. Pemasangan pin pada poros isolator harus lurus. Pemasangan pin pada poros idolator dilakukan dengan coran timah hitam.

PENGGUNAAN ISOLATOR

SUTR

SUTM

SUTM Isolator yang digunakan untuk jaringan SUTM, karakteristiknya dan konstruksi dapat dilihat dibawah ini : Temperature maksimum : 40° Temperature normal : 28° Temperature minimal : 16° Dalam jaringan SUTM ini mempergunakan isolator jenis sangga dan isolator suspension (isolator gantung).

SUTM Di dalam pemasangan isolator suspension maupun isolator sangga, diperiksa baut dan mur yang ada harus dikunci dengan kuat. Isolator itu dipasang pada traves dengan mengunci mur dan baut yang terdapat pada plat penegang. Di dalam memasang isolator suspension dilakukan setiap satu persatuan unit. Setiap satu jaringan SUTM yang terdapat sambungan saluran udara pada tiang, dibutuhkan senam unit isolator suspension dan satu isolator sangga. Isolator sangga berfungsi sebagai penyangga kawat penghantar yang ditengah jaringan melintasi traves. Sebagai pengunci kawat penghantar dibutuhkan enam buah klem penyambung yang terbuat dari bahan yang sama dengan bahan penghantar. Pada traves diakhiri saluran SUTM dipakai tiga unit isolator suspension.

M

PENGOTORAN ISOLATOR

Karakteristik Lompatan Api dari Isolator Kotor

Klasifikasi Daerah-daerah Pengotoran

Cara-cara Penanggulangan Pengotoran Garam dan Debu

PENGOTORAN ISOLATOR Tahanan isolasi dari permukaan isolator yang bersih besar sekali. Nilainya menjadi sangat berkurang menjadi beberapa mega ohm saja, bila permukaannya menjadi kotor (polluted) karena isolator tersebut terpasang di daerah-daerah industri atau di tepi taut. Bila tegangan tinggi diterapkan pada isolator ini, lapisan permukaannya yang lembab menguap dan menimbulkan busur api setempat, yang kemudian bertambah besar sehingga menimbulkan lompatan api. Mekanisme dari gejala ini sukar diterangkan. Karakteristik lompatan api yang digunakan sebagai standar perencanaan (design) didapat dari pengalaman operasi dan pemeliharaan pada saluran transmisi, serta dari data-data pengujian lompatan api pada isolator yang sengaja


Untuk isolator gantung 250 mm yang dikotori (polluted) berlaku rumus tegangan lompatan api sbb:


Pada umumnya garam merupakan pengotoran terhadap isolator. Namun, untuk memperhitungkan pengaruh bahanbahan yang tidak dapat dilarutkan, pengujiannya dilakukan dengan garam dan serbuk poles (polishing powder). Kepadatan serbuk K dianggap bernilai 0,1 mg/cm2.


Guna menampung perbedaan antara percobaan dengan keadaan sebenarnya, dipakai faktor koreksi k, yakni

k=  ℎ      

Pada umumnya dipakai harga k = 1,25, meskipun untuk saluran-saluran transmisi penting atau tempat-tempat khusus, nilai k diatur menurut keperluannya antara 1,0 dan 1,25

PENGOTORAN ISOLATOR




Klasifikasi Daerahdaerah Pengotoran

Berdasarkan pengalaman mengenai kerusakan terhadap saluran transmisi, maka daerah-daerah pengotoran (contamination) dikelasifikasikan menurut Tabel 16. Pembagian ini dipengaruhi oleh kondisi geografis, misalnya, daerah yang banyak mengalami banyak taufan (typhoon), daerah pegunungan, daerah dataran, dsb

PENGOTORAN ISOLATOR





Untuk menanggulangi pengotoran yang menyebabkan penurunan tegangan ketahanan pada Isolator, dengan cara : Menambah isolasi (misalnya dengan menambah jumlah piringan dalam gandengan).

Menurunkan tegangan sistim atau memutuskan arus saluran transmisi bila diperkirakan akan terjadi gangguan

Mencuci isolator, yaitu dengan menyemprotnya dengan air, bfasanya dalam keadaan bertegangan (hotline washing

Memberi lapisan campuran silikon pada isolator untuk menangkal air (water repellent).

PEMBURUKAN ISOLATOR

Karena dipakai selama bertahun-tahun, isolator berkurang daya isolasinya, misalnya, karena mengalami keretakan pada porselinnya. Proses ini dinamakan pemburukan (deterioration) isolator. Sebab-sebab utama dari pemburukan isolator adalah pengembangan kimiawi dan pengembangan pembekuan dari semen, perbedaan dari pengembangan karena panas di berbagai bagian isolator, pengembangan panas karena arus bocor dan berkaratnya pasangan-pasangan logam.

Meninggikan kuat-mekanis dari bagian porselin.

Tidak menggunakan semen di dalam lapisan porselin

Untuk mencegah proses pemburukan dilakukan

Mengecat (buffer paint) bagian-bagian semen

Membatasi pengembangan kimiawi dari bagian-bagian semen

Isolator Jaringan Tenaga Listrik PDF

Recommend Documents