isolator saluran transmisi udara
Post on 09-Feb-2018
276 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
1/28
Mata Kuliah : Distribusi Tenaga Listrik
Kelompok 3 :
Arya Fauzi Setiawan (07/LT 1C)
Danang Hutama (08/LT 1C) Dimas Anas Aditya (09/LT 1C)
Faela Maana Shufa (10/LT 1C)
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
2/28
1.
PENGERTIA
N
2.
JENIS
3.KLASIFIKASI4. SIFAT
5.
PENGUJIAN
6.
PASANGAN
7.
PEMBURUKA
N
8.
KEGAGALAN
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
3/28
Isolator mempunyai peranan penting untuk mencegah terjadinya
aliran arus dari konduktor phasa ke bumi melalui menara
pendukung. Dengan demikian, isolator merupakan bagian penting
dalam sistem transmisi energi listrik. Beberapa persyaratan penting
yang harus dimiliki suatu isolator adalah:
Isolator harus mempunyai kekuatan mekanik yang tinggi.
Memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi.
Mempunyai nilai resistivitas yang tinggi untuk memperkecil arus
bocor yang terjadi.
Tidak mudah keropos dan tahan terhadap masuknya gas-gas
ataupun cairan-cairan ke dalam bahan isolator.
Tidak dipengaruhi oleh perubahan suhu. Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
4/28
Isolator Porselen
Isolator Gelas
Isolator Steatite
Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
5/28
Porselen berasal dari tanah liat yang mengandung aluminium
silikat, kemudian direaksikan dengan plastik kaolin, felspar, kwarsadan campuran ini dipanaskan pada tempat pembakaran.
Komposisi bahan bakunya adalah: 50% tanah liat, 25% felspar, 25%
kwarsa. Isolator yang dihasilkan harus keras, permukaannya
halus/licin dan bebas dari sifat perembesan. Kehalusan bahan
pada permukaan akan membebaskan isolator dari jejak air. Sifat
menyerap pada bahan isolator akan menurunkan kekuatan
dielektrik, dan adanya kotoran ataupun gelembung udara di dalam
bahan isolator juga akan mengakibatkan penurunan kekuatan
dielektrik.
Secara mekanis isolator porselen memiliki kekuatan dielektrik
60.000 V/cm, tekanan dan kuat regangannya adalah 70.000 kg/cm2
dan 500 kg/cm2.
Next
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
6/28
GAMBAR ISOLATOR PORSELIN
Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
7/28
Gelas diproduksi dengan proses penguatan yaitu dipanaskan dulu lalu
didinginkan. Isolator yang terbuat dari bahan gelas ini memiliki
beberapa keuntungan sebagai berikut :
Kekuatan dielektriknya tinggi kira-kira 140 kV/cm
resistivitas yang tinggi , Koefisien muai panasnya rendah.
kekuatan dielektriknya tinggi, memiliki bentuk yang lebih sederhana,dapat digunakan satu lapis sebagai bahan isolator.
Bersifat transparan (lebih jelas dibandingkan porselen), sehingga
sedikit cacat, ketakmurnian gelembung udara, retak-retak, kotorankotoran yang lain dapat dideteksi dengan mudah dan bersifathomogen.
Daya rentanganya lebih besar dari porselen.
Lebih murah dari pada porselen Next
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
8/28
GAMBARISOLATOR GELAS
Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
9/28
Steatite adalah magnesium silikat dan dijumpai pada berbagai
bagian dari oksida magnesium dengan silikat. Daya rentang dari
isolator steatite jauh lebih besar dibandingkan dengan isolator
porselen, dan dapat menguntungkan jika digunakan pada
keadaan dimana isolator mengalami regangan sempurna
misalnya ketika jaringan saluran transmisi mengalami belokan
tajam.
Next
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
10/28
GAMBAR ISOLATOR STEATITE
Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
11/28
Isolator untuk saluran transmisi diklasifikasikan menurut penggunaan
dan konstruksinya menjadi : isolator gantung (suspension),
jenis pasak (pin-type),
jenis pos-saluran (line post).
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
12/28
Gandengan isolator gantung pada umumnya dipakai pada saluran transmisi
tegangan tinggi, sedang isolator batang-panjang dipakai di tempat-tempat
dimana pengotoran udara karena garam dan debu banyak terjadi. Kedua
jenis yang lain dipakai pada saluran transmisi yang relatip rendah (kurang
dari 22-33 kv).
Pada isolator gantung dikenal dua jenis, yakni clevis type dan ball-and-
socket type, yang masing-masing terbuat dari porselin dengan tutup (cap)
dari besi tempaan (malleable iron) di satu pihak dan pasak baja di lain
pihak, yang keduanya diikatkan pada porselinnya dengan semen
berkwalitas baik. Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
13/28
Jenis pasakIsolator jenis pasak (pin type insulator), digunakan pada tiangtiang lurus
(tangent pole) dan tiang sudur (angle pole) untuk sudut 5sampai 30. Banyak terbuat
dari bahan porselin maupun bahan gelas 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.
Isolator ini digunakan pada tiang-tiang lurus (tangent pole) dengan kekuatan tarikan
sudut (angle tensile strenght) hingga 10. Kawat penghantar jaringan diletakkan di
bagian atas untuk posisi jaringan lurus, sedangkan untuk jaringan dengan sudut di
bawah 10 kawat penghantarnya diikatkan pada bagian samping agar dapat memikul
tarikan kawat.
Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
14/28
Isolator jenis pos (post type insulator) , digunakan pada tiangtiang lurus (tangent pole) dan tiang sudur
(angle pole) untuk sudut 5 sampai 15. Dibandingkan dengan isolator jenis pasak, isolator jenis pos ini
lebih sederhana perencanaannya. Diameternya lebih kecil dan tak menggunakan kepingankepingan
seperti isolator jenis pasak. Terdapat lekukan-lekukan pada permukaannya untuk mengurangi hantaran
yang terjadi pada isolator. Makin tinggi tegangan isolasinya makin banyak lekukan-lekukan tersebut.
Isolator jenis pos 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 dari bahan
porselin basah yang murah harganya.
Kekuatan mekanis isolator jenis pos ini lebih tinggi dibandingkan isolator jenis pasak dan penggunaannyahanya pada jaringan ditribusi primer untuk tiang lurus (tangent pole) pada sudut 5 sampai 15. Isolator
jenis pos yang digunakan untuk jaringan distribusi 20 kV, memiliki tegangan tembus sebesar 35 kV
dengan kekuatan tarik (tensile strenght) sebesar 5000 pon.
Gambar
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
15/28
Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
16/28
Sifat Listrik
Isolator terdiri dari badan porselen yang diapit oleh elektroda-elektroda. Dengan demikian maka
isolator terdiri dari sejumlah kapasitansi. Nilai kapasitansi ini akan semakin besar oleh timbulnya
lapisan yang menghantarkan listrik karena kelembaban udara, debu dan bahan-bahan lainnya yang
melekat pada permukaan isolator. Pada jaringan transmisi isolator yang paling dekat dengan konduktor
tegangan tinggi akan memikul tegangan yang terbesar. Dengan memasang busur tanduk (arching horn),
maka distribusi tegangan diperbaiki dan tegangan pada isolator yang paling dekat dengan kawat fasa
akan berkurang. Kegagalan listrik pada isolator dapat disebabkan oleh adanya rongga-rongga kecil pada
dielektrik padat (porselen) atau disebabkan terjadinya flashover di sepanjang permukaan isolator.
Rongga-rongga kecil pada isolator ditimbulkan karena isolator dibuat kurang sempurna pada saat
pembuatan, rongga kecil pada isolator lama-kelamaan akan menyebabkan kerusakan mekanik pada
isolator. Terjadinyaflashovermenyebabkan kerusakan pada isolator oleh karena panas yang dihasilkan
busur di sepanjang permukaan isolator. Oleh sebab itu isolator harus dibuat sedemikian rupa sehingga
tegangan pada rongga kecil lebih tinggi dari pada tegangan yang menyebabkan flashover.
Next
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
17/28
Sifat Mekanis
Disamping harus memenuhi persyaratan listrik tersebut diatas, isolator harus
memiliki kekuatan mekanis guna memikul beban mekanis penghantar yang
diisolasinya. Porselen, sebagai bagian utama isolator, mempunyai sifat sebagaibesi cor, dengan kuat-tekan (compressive strength) yang besar dan kuat tarik
(tensile strength) yang lebih kecil. Kuat-tariknya biasanya 400-900 kg/cm2,
sedangkan kuat-tekannya 10 kali lebih besar.
Sifat Thermal
Dalam peralatan dan instalasi pencatu listrik, panas terjadi karena adanya rugi-
rugi ohmik pada konduktor, rugi-rugi dielektrik pada bahan isolasi, rugi-rugi
magnetisasi dan rugi-rugi arus Eddy pada inti besi. Jika dibandingkan dengan
bahan logam, bahan isolasi mempunyai stabilitas thermal yang sangat rendah,
sehingga kenaikan suhu yang diijinkan pada bahan isolasi menjadi patokandalam menentukan batas suhu kerja dari peralatan. Selama tekanan terus
berlangsung pada kondisi operasi statis, panas dibangkitkan akibat rugi-rugi yang
seharusnya disebarkan ke medium sekitarnya. Ada tiga jenis mekanisme
perpindahan panas, yaitu konduksi, konveksi dan radiasi.
Next
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
18/28
Sifat Kimia
Jika ada zat asing dari luar menyusup ke dalam bahan isolasi, maka hal inidapat menyebabkan perubahan sifat kimia bahan isolasi tersebut. Hanya
bahan anorganik seperti gelas dan bahan keramik padat yang kedap terhadap
zat-zat lain di sekitarnya. Bahan isolasi organik menyerap uap air secara difusi.
Sehingga sifat dielektrik dan listriknya memburuk. Kecepatan difusi
tergantung kepada struktur bahan dan gaya tarik-menarik molekul bahandengan molekul zat asing.
Sebagai tambahan, penyerapan air menyebabkan perubahan dimensi
(menggelembung) dan kerusakan elektroda. Sehingga diharapkan bahan
isolasi pasangan luar harus memiliki kemampuan menyerap air yang rendahuntuk mencegah pengurangan kekuatan dielektrik.
Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
19/28
PENGUJIAN ISOLATOR
Pengujian (testing) pada isolator terdiri dari:
1) Pengujian konstruksi.
2) Pengujian semu (appearance).
3) Pengujian listrik.
4) Pengujian mekanis.
5) Pengujian elektromekanis.
6) Pengujian termis.
7) Pengujian keporian (porosity).
8) Pengujian galvanisasi.
Dalam pembelian isolator, perlu dilakukan pengujian jenis dan pengujianpenerimaan (acceptance) sesuai dengan cara-cara yang berlaku.
Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
20/28
Pasangan isolator terbuat dari besi atau baja tempaan (malleable)
yang ukurannya disesuaikan dengan tegangan, jenis dan ukuran
penghantar, kekuatan mekanisnya, serta konstruksi penopangnya(supporting structure). Dengan demikian maka dikenal baut-U,
klevis (clevis), link, mata (eye), ball and socket (bola-dan-lekuk),
dsb., yang mudah dihubung-hubungkan, dan mudah dipertukarkan.
Permukaan pasangan logam ini biasanya digalvanis.
Pasangan Isolator
Next
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
21/28
Bila terjadi lompatan api (flashover) pada gandengan isolator, makaisolatornya akan rusak karena busur apinya. Untuk menghindarkankerusakan ini, maka pada gandengan isolator gantung dan isolator long-rod dipasang tanduk-tanduk api (arcing horns). Tanduk api dipasang padaujung kawat dan ujung tanah dari isolator, serta dibentuk sedemikiansehingga busur api tidak akan mengenai isolator waktu lompatan api
terjadi. Jarak antara tanduk atas dan bawah biasanya 71-85% dari panjanggandengan. Tegangan lompatan api untuk gandengan isolator dengantanduk api ditentukan oleh jarak tanduk ini. Tanduk api biasanya dipakaiuntuk saluran transmisi dengan tegangan di atas 110 kV, atau diatas 66 kVdi daerah-daerah dengan tingkat isokeronik yang tinggi. Cincin perisai(shield ring) dipasang pada ujung kawat dari isolator untuk mencegah
terjadinya korona pada ujung tersebut. Effek pencegah korona juga dimilikioleh tanduk api.
Tanduk Api dan Cincin Perisai
Next
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
22/28
Untuk penghantar dipakai pengapit gantungan (suspension clamps) danpengapit tarikan (tension elamps) sedang untuk kawat tanah dipakaipengapit sederhana. Ada dua jenis pengapit gantung, yang satu denganbatan pelindung, dan yang lain tanpa batang pelindung (armor rods).Pengapit-pengapit dipilih dengan memperhatikan macam dan ukurankawat, kuat tarik maksimumnya, serta dibentuk sedemikian rupa sehinggatidak menimbulkan kerusakan dan kelelahan karena getaran (vibration)dan sudut andongan dari kawat.
Gandengan isolator gantung tunggal terlihat pada Gbr. 20, gandenganisolator tarik tunggal pada Gbr. 21, dan gandengan isolator tarik gandapada Gbr. 22, masing-masing lengkap dengan pasangan isolatornya.
Jepitan
Next
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
23/28
Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
24/28
Karena dipakai selama bertahun-tahun, isolator berkurang daya isolasinya,misalnya, karena mengalami keretakan pada porselinnya. Proses ini
dinamakan pemburukan (deterioration) isolator. Sebab-sebab utama daripemburukan isolator adalah pengembangan kimiawi dan pengembanganpembekuan dari semen, perbedaan dari pengembangan karena panas diberbagai bagian isolator, pengembangan panas karena arus bocor danberkaratnya pasangan-pasangan logam.
Untuk mencegah proses pemburukan dilakukan hal-hal sebagai berikut:1) Meninggikan kuat-mekanis dari bagian porselin.
2) Membatasi pengembangan kimiawi dari bagian-bagian semen
3) Mengecat (buffer paint) bagian-bagian semen
4) Tidak menggunakan semen di dalam lapisan porselin.Isolator jenis pasak (pin-type) paling banyak mengalami prosespemburukan sehingga sering menyebabkan gangguan pada salurantransmisi. Isolator gantung, isolator long-rod dan isolator line-post jarangmenyebabkan gangguan. Dengan kemajuan teknologi, maka isolator yang
dibuat akhir-akhir ini sedikit sekali mengalami pemburukan.
Pemburukan Isolator
Back
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
25/28
Beberapa hal yang menyebabkan kegagalan pada suatu isolator adalah :
a. Keretakan IsolatorPenyebab utama pecahnya atau retaknya suatu isolator adalah tekananyang dihasilkan didalam bahan porselin yang diakibatkan olehketidakseragaman pemuaian dan penyusutan yang terdapat dalam bahansemen, baja, dan porselen yang disebabkan oleh musim panas, dingin,
kekeringan dan kelembaban atau akibat adanya pemanasan pada isolatortersebut. Untuk menghindari keretakan pada isolator tersebut, maka telahdilakukan beberapa perbaikan dalam desain pembuatannya, yakni dengancara menempatkan sejenis pelindung yang kecil diantara lapisan terluardari porselen dengan pasak baja sehingga pemuaiannya dapat terlaksanasecara merata.
b. Ketidakmurnian Bahan Isolator
Jika bahan yang digunakan untuk pembuatan isolator tersebut amat buruk,hal ini akan menimbulkan kebocoran pada isolator sehingga isolator tidakbaik untuk pemakaian yang kontinyu.
Kegagalan Isolator
Next
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
26/28
c. Sifat Penyerapan Bahan Yang Digunakan Dalam Pembuatan Isolator
Jika bahan porselin yang digunakan dalam pembuatan isolator dipabrikasi
pada suhu rendah, maka hal ini akan mengakibatkan kekeroposan padaisolator tersebut dan dengan alasan ini maka isolator akan menyerapembun dari lapisan udara atau semen. Kebocoran arus akan dimulai dariisolator tersebut yang akan menyebabkan kegagalan sebagai akibat daripemakaian bahan yang digunakan dalam pembuatan isolator.
d. Bahan Pelapis Isolator Yang Kurang BaikBila bahan isolator tidak benar-benar dilapisi pelapis yang baiksebagaimana mestinya, maka air akan mudah merembes yang dapatmenyebabkan menempelnya debu pada permukaan isolator tersebut yangdapat bersifat sebagai penghantar dan mereduksikan jarak lompatan
bunga api listrik.e. Lompatan Bunga Api Listrik (Flashover)
Bila terjadi lompatan bunga api listrik dari suatu kawat ke kawat yang lainmaka hal ini akan menimbulkan pemanasan yang berlebihan pada isolatordan dapat menyebabkan pecahnya isolator tersebut.
Next
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
27/28
f. Tekanan Mekanis
Pada saat penarikan kawat-kawat penghantar pada suatu
pemasangan jaringan maka isolator akan mengalami tekananmekanis, sehingga bila bahan digunakan kurang baik, maka hal inidapat menyebabkan kerusakan atau pecahnya isolator.
g. Terjadinya Hubung Singkat
Terkadang gangguan alam seperti kumpulan burung yang hinggap
atau pepohonan yang mengena pada kawat penghantar maupunisolator dapat mengakibatkan terjadinya arus hubung singkat,kondisi ini merupakan penyebab terjadinya kegagalan dari suatuisolator. Keadaan seperti ini hanya mungkin terjadi bila jarak antarkonduktor lebih kecil dari standar yang telah ditentukan.
Next
-
7/22/2019 Isolator Saluran Transmisi Udara
28/28
top related