ANALISA ISOLATOR TIANG TRANSMISI 150KV

A.SALURAN UDARA TEGANGAN TINGGI ( SUUT)

Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) adalah sarana di atas tanah untuk menyalurkan tenaga listrik dari Pusat Pembangkit ke Gardu Induk (GI) atau dari GI ke GI lainnya yang terdiri dari kawat/konduktor yang direntangkan antara tiang – tiang melalui isolator – isolator dengan sistem tegangan tinggi (30 KV, 70 KV, dan 150 KV).

B.ISOLATOR

Isolator jaringan tenaga listrik merupakan alat tempat menompang kawat penghantar jaringan pada tiang-tiang listrik yang digunakan untuk memisahkan secara elektris dua buah kawat atau lebih agar tidak terjadi kebocoran arus (leakage current) atau loncatan bunga api (flash over) sehingga mengakibatkan terjadinya kerusakan pada sistem jaringan tenaga listrik. 

Fungsi utama isloator adalah : 

1. Untuk penyekat / mengisolasi penghantar dengan tanah dan antara penghantar dengan penghantar. 2.  Untuk memikul beban mekanis yang disebabkan oleh berat penghantar dan / atau gaya tarik            penghantar.

3.  Untuk menjaga agar jarak antar penghantar tetap (tidak berubah).

Bahan-Bahan isolator

Pemakaian bahan isolasi ini diharapkan seekonomis mungkin tanpa mengurangi kemampuannya sebagai isolator. Sebab makin berat dan besar ukuran isolator tersebut akan mempengaruhi beban penyangga pada sebuah tiang listrik. 

Bahan-bahan isolasi yang dipakai untuk isolator jaringan kebanyakan terbuat dari bahan padat, seperti bahan porselin, gelas, mika, ebonit, keramik, parafin, kuarts, dan veld spaat.

Isolator yang digunakan pada SUTT adalah dari bahan porselen atau gelas dan berfungsi sebagai isolasi tegangan listrik antara kawat penghantar dengan tiang.

Keuntungan dan kelemahan pada isolator

1.Isolator Porselin

a.Isolator porselin memiliki sifat tidak menghantar (non conducting) listrik yang tinggi, dan memiliki kekuatan mekanis yang besar. Ia dapat menahan beban yang menekan serta tahan akan perubahan-perubahan suhu

b.kualitas isolator porselin ini lebih tinggi dan tegangan tembusnya (voltage gradient) lebih besar maka banyak disukai pemakaiannya untuk jaringan

c.Dapat dipakai dalam ruangan yang lembab maupun di udara terbuka.

Kelemahannya:

a.       Ukuran isolator porselin ini tidak dapat dibuat lebih besar, karena pada saat pembuatannya terjadi penyusutan bahan.  

b.      Harganya lebih mahal tetapi lebih memenuhi persyaratan yang diinginkan. 

2.isolator gelas

Keuntungannya:

                                a.Lebih banyak dijumpai pemakaiannya pada jaringan.

                                b. Isolator gelas ini harganya lebih murah bila dibandingkan dengan isolator porselin. 

Kelemahannya :

 a.  Memiliki sifat mengkondensir (mengembun) kelembaban udara, sehingga lebih mudah debu melekat dipermukaan isolator tersebut.

b.  Makin tinggi tegangan sistem makin mudah pula terjadi peristiwa kebocoran arus listrik (leakage current) lewat isolator tersebut,yang berarti mengurangi fungsi isolasinya

c.  Saat terjadi kenaikan dan penurunan suhu secara  tiba-tiba, maka isolator gelas ini akan mudah retak pada permukaannya

jenis-jenis isolator jaringan

1.    1.   Isolator Jenis Pasak (pin  type insulator).

 Isolator jenis pasak (pin type insulator), digunakan pada tiangtiang lurus (tangent pole) dan tiang sudur (angle pole) untuk sudut 5° sampai 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.

1.   2.    Isolator Jenis Pos (post type insulator)

Dibandingkan dengan isolator jenis pasak, isolator jenis pos ini lebih sederhana perencanaannya. Diameternya lebih kecil dan tak menggunakan kepingan-kepingan seperti isolator jenis pasak.

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 penggunaannya hanya 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.

3.  Isolator Jenis Gantung (suspension type insulator).

Isolator gantung (suspension insulator) 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.

Dibandingkan isolator jenis pasak, isolator gantung ini hanya mempunyai satu piringan yang terbuat dari bahan porselin atau bahan gelas biru kelabu (blue gray glaze). Dengan  menggunakan bahan gelas biru kelabu ini harga isolator dapat ditekan lebih murah dan dapat digunakan untuk beberapa gandengan.

Umumnya isolator gantung dengan bahan gelas ini digunakan untuk jaringan distribusi primer, sedangkan isolator gentung dari bahan porselin banyak digunakan untuk gandengan-gandengan pada jaringan transmisi tegangan tinggi.

Satu piringannya sebesar 15 KV, jika tegangan yang digunakan adalah 150 KV, maka jumlah piring isolatornya adalah 10 piringan.

4.  Isolator Jenis Cincin (spool type insulator).

Isolator cincin bentuknya bulat berlubang ditengahnya seperti cincin yang hanya terdapat satu atau dua lekukan saja yang seluruhnya terbuat dari bahan porselin.

Isolator cincin ini tidak menggunakan pasak (pin) sehingga isolator cincin memiliki kualitas tegangannya lebih rendah. Biasanya tak lebih dari 3 kV. Isolator cincin ini besarnya tidak lebih dari 7,5 cm tinggi maupun diameternya, yang dipasangkan pada jaringan distribusi sekunder serta saluran pelayanan ke rumah-rumah. 

 Karakteristik Elektris isolator

Apabila tegangan yang diterapkan pada isolator yang ideal di kedua elektroda., maka dalam waktu singkat arusnya yang mengalir terhenti dan didalam bahan isolasi terjadi suatu muatan (Q). Hal ini menunjukkan adanya perbedaan tegangan (V) diantara kedua elektroda. Besarnya muatan itu adalah :

 Q = C.V

  Dimana nilai kapasitas C tergantung pada nilai konstanta dielektrik dari suatu bahan uang terdapat diantara kedua elektroda.

Makin tinggi nilai konstanta dielektrikum suatu bahan isolasi makin besar kapasitansi isolasi tersebut.

            Nilai konstante dilektrikum beberapa bahan

Macam-macam bahan	Ɛ	Macam-macam bahan	Ɛ
ebenit	2,8	parafin	2,1-2,5
fiber	2,5-5	kertas	2,0-2,6
gelas	5,4-9,9	porselin	5,7-6,8
mika	2,5-6,6	air	2,0-3,5
minyak	2,2-6,6	kayu	2,5-7,7

Selain nilai konstante dielektrik yang mempengaruhi nilai kapasitansi, luas dan tebalnya suatu bahan mempengaruhi juga nilai kapitansi tersebut. Makin besar volume suatu bahan makin bertambah tinggi muatannya, dan makin besar nilai kapasitansinya yang ditentukan dengan persamaan.

  C=ε.A/π . 1/dπ

Dimana :

 C  = kapasitansi suatu bahan (Farad)

ε  = konstanta dilektrikum

A  = luas permukaan bahan (m2 )

 d  = diameter atau tebal bahan (m)