ISOLATOR JARINGAN TRANSMISI DAN DISTRIBUSI HALAMAN 1

ISOLATOR JARINGAN TRANSMISI DAN DISTRIBUSI HALAMAN 1

ABSTRAK

(selamat mengerjakan)

Kata Kunci: Isolator, Resistansi, Flash Over, Arus Bocor

PENDAHULUAN

    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.

    Langkah yang perlu diambil untuk menghindarkan terjadinya kerusakan terhadap peralatan listrik akibat tegangan lebih dan loncatan bunga api, ialah dengan menentukan pemakaian isolator berdasarkan kekuatan daya isolasi (dielectric strenght) dan kekuatan mekanis (mechanis strenght) bahan-bahan isolator yang dipakai. Karena sifat suatu isolator ditentukan oleh bahan yang digunakan.

    Kemampuan suatu bahan untuk mengisolir atau menahan tegangan yang mengenainya tanpa menjadikan cacat atau rusak tergantung pada kekuatan dielektriknya.

    Fungsi utama isloator adalah :

1. Untuk penyekat / mengisolasi penghantar dengan tanahdan 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).

PEMBAHASAN

1. Bahan-Bahan Isolator Jaringan

    Bahan-bahan yang baik untuk isolator adalah bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Walaupun ada yang sanggup menghantarkan arus listrik tetapi relatif sangat kecil, sehingga bisa diabaikan terhadap maksud penggunaan atau pemakaiannya.

    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.

    Persyaratan bahan isolator adalah :

1. bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik.
2. 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.
3. bahan yang terbuat dari bahan padat, seperti : porselin, gelas, mika, ebonit, keramik, parafin, kuarts, dan veld spaat.

1. Kriteria Bahan Isolator

    Kriteria bahan yang baik digunakan sebagai isolator jaringan distribusi adalah :

1. Bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik
2. 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.
3. Bahan yang terbuat dari bahan padat, dan memiliki kekuatan mekanis tinggi seperti : porselin, gelas, mika, ebonit, keramik, parafin, kuartz, dan veld spaat.
4. Mempunyai tahanan jenis yang tinggi
5. Memiliki kekuatan mekanis yang tinggi
6. Memiliki sifat-sifat (dua hal diatas) tidak berubah oleh perubahan suhu, siraman air, kelembaban, sinar matahari, polaritas listrik.
7. Bila mengalami loncatan listrik (flash over) tidak akan meninggalkan jejak (cacat)

2. 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.

    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. Akan tetapi isolator porselin ini tidak tahan akan ke-kuatan yang menumbuk atau memukul. Ukuran isolator porselin ini tidak dapat dibuat lebih besar, karena pada saat pembuatannya terjadi penyusutan bahan. 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. Cara yang demikian ini akan menghemat bahan yang digunakan.

    Karena kualitas 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. Kadang-kadang kita jumpai juga isolator porselin ini pada jaringan distribusi sekunder, tetapi ukurannya lebih kecil.

Keuntungannya :

1. Terbuat dari dari bahan campuran tanah porselin, kwarts, dan veld spaat,
2. 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.
3. Dapat dipakai dalam ruangan yang lembab maupun di udara terbuka.
4. Memiliki sifat tidak menghantar (non conducting) listrik yang tinggi, dan memiliki kekuatan mekanis yang besar.
5. Dapat menahan beban yang menekan serta tahan akan perubahan-perubahan suhu.
6. Memiliki kualitas yang lebih tinggi dan tegangan tembusnya (voltage gradient) lebih besar, sehingga banyak disukai pemakaiannya untuk jaringan distribusi primer. Kadang-kadang kita jumpai isolator porselin ini pada jaringan distribusi sekunder, tetapi ukurannya lebih kecil.

Kelemahannya :

1. Tidak tahan akan kekuatan yang menumbuk atau memukul.
2. Ukuran isolator porselin ini tidak dapat dibuat lebih besar, karena pada saat pembuatannya terjadi penyusutan bahan. 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. Cara yang demikian ini akan menghemat bahan yang digunakan.
3. Harganya lebih mahal tetapi lebih memenuhi persyaratan yang diinginkan.

3. Isolator Gelas

    Isolator gelas pada umumnya terbuat dari bahan campuran antara pasir silikat, dolomit, dan phospat. Komposisi dari bahan-bahan tersebut dan cara pengolahannya dapat menentukan sifat dari siolator gelas ini. Isolator gelas memiliki sifat mengkondensir (mengembun) kelembaban udara, sehingga lebih mudah debu melekat dipermukaan isolator tersebut. Makin tinggi tegangan sistem makin mudah pula terjadi peristiwa kebocoran arus listrik (leakage current) lewat isolator tersebut,yang berarti mengurangi fungsi isolasinya. Olehkarena itu isolator gelas ini lebih banyak dijumpai pemakaiannya pada jaringan distribusi sekunder.

    Kelemahan isolator gelas ini adalah memiliki kualitas tegangan tembus yang rendah, dan kekuatannya berubah dengan cepat sesuai dengan perubahan temperatur. Oleh sebab itu bila terjadi kenaikan dan penurunan suhu secara tiba-tiba, maka isolator gelas ini akan mudah retak pada permukaannya. Berarti isolator gelas ini bersifat mudah dipengaruhi oleh perubahan suhu disekeli-lingnya. Tetapi bila isolator gelas ini mengandung campuran dari bahan lain, maka suhunya akan turun. Selain dari pada itu, isolator gelas ini harganya lebih murah bila dibandingkan dengan isolator porselin.

Keuntungannya :

1. Terbuat dari bahan campuran antara pasir silikat, dolomit, dan phospat. Komposisi bahan tersebut dan cara pengolahannya dapat menentukan sifat dari isolator gelas ini.
2. Lebih banyak dijumpai pemakaiannya pada jaringan distribusi sekunder.
3. Isolator gelas ini harganya lebih murah bila dibandingkan dengan isolator porselin.

Kelemahannya :

1. Memiliki sifat mengkondensir (mengembun) kelembaban udara, sehingga lebih mudah debu melekat dipermukaan isolator tersebut.
2. Makin tinggi tegangan sistem makin mudah pula terjadi peristiwa kebocoran arus listrik (leakage current) lewat isolator tersebut,yang berarti mengurangi fungsi isolasinya.
3. Memiliki kualitas tegangan tembus yang rendah, dan kekuatannya berubah dengan cepat sesuai dengan perubahan temperatur.
4. Saat terjadi kenaikan dan penurunan suhu secara tiba-tiba, maka isolator gelas ini akan mudah retak pada permukaannya. Berarti isolator gelas ini bersifat mudah dipengaruhi oleh perubahan suhu disekelilingnya. Tetapi bila isolator gelas ini mengandung campuran dari bahan lain, maka suhunya akan turun.

4. Kelemahan dan Kelebihan Isolator Porselin & Isolator Gelas

1. Kelebihan isolator dari bahan porselin adalah :

1. Terbuat dari bahan campuran tanah porselin, kwartz, dan veld spaat.
2. Bagian luarnya dilapisi dengan bahan glazuur agar bahan isolator tersebut tidak berpoi-pori. Dengan lapisan glazuur ini permukaan isolator menjadi licin dan berkilat, sehingga tidak dapat mengisap air.
3. Dapat dipakai dalam ruangan yang lembab maupun di udara terbuka
4. Memiliki sifat tidak menghantar (non conducting) listrik yang tinggi, dan memiliki kekuatan mekanis yang besar.
5. Dapat menahan beban yang menekan serta tahan akan perubahan-perubahan suhu.
6. Memiliki kualitas yang lebih tinggi dan tegangan tembusnya (voltage gradient) lebih besar, sehingga banyak disukai pemakaiannya untuk jaringan distribusi primer. Kadang-kadang kita jumpai isolator porselin ini pada jaringan distribusi sekunder, tetapi ukurannya lebih kecil.

2. Kelemahan isolator dari bahan porselin adalah :

1. Tidak tahan akan kekuatan yang menumbuk atau memukul
2. Ukuran isolator porselin ini tidak dapat dibuat lebih besar, karena pada saat pembuatannya terjadi penyusutan bahan. Walupun ada yang berukuran yang lebih besar, namun tidak seluruhnya terbuat dari bahan porselin, akan tetapi di buat berongga didalamnya, yang kemudian di isi dengan bahan besi atau baja tempaan sehingga kekuatan isolator porselin bertambah. Cara yang demikian ini akan menghemat bahan yang digunakan.
3. Harganya lebih mahal, tetapi lebih memenuhi persyaratan yang diinginkan.

3. Kelebihan isolator dari bahan gelas adalah :

1. Terbuat dari bahan campuran antara pasir silikat, dolomit, dan phospat. Komposisi bahan tersebut dan cara pengolahannya dapat menentukan sifat dari isolator gelas ini.
2. Lebih banyak dijumpai pemakaiannya pada jaringan distribusi sekunder.
3. Isolator gelas ini harganya lebih murah bila dibandingkan dengan isolator porselin.

4. Kelemahan isolator dari bahan gelas adalah :

1. Memiliki sifat mengkondensir (mengembun) kelembaban udara, sehingga lebih mudah debu melekat dipermukaan isolator tersebut.
2. Makin tinggi tegangan sistem makin mudah pula terjadi peristiwa kebocoran arus listrik (leakage current) lewat isolator tersebut, yang berarti me-ngurangi fungsi isolasinya.
3. Memiliki kualitas tegangan tembus rendah, dan kekuatannya berubah dengan cepat sesuai dengan perubahan temperatur.
4. Saat terjadi kenaikan dan penurunan suhu secara tiba-tiba, maka isolator gelas ini akan mudah retak pada permukaannya. Berarti isolator gelas ini bersifat mudah dipengaruhi oleh perubahan suhu disekelilingnya. Tetapi bila isolator gelas ini mengandung campuran dari bahan lain, maka suhunya akan turun.

5. Kerusakan Pada Bahan Isolator Jaringan

    Kerusakan isolator pada jaringan distribusi banyak disebabkan karena (Sariadi, 1997:144) :

1. unsur isolasi yang sudah tua
2. gangguan mekanis, seperti terkena benturan atau hentakan yang keras.
3. panas yang berlebihan, yang melebihi ambang batas yang diperkenankan
4. kesalahan dalam pemasangan

6. Pemburukan Isolator

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

    Isolator jenis pasak (pin-type) paling banyak mengalami proses pemburukan sehingga sering menyebabkan gangguan pada saluran transmisi. Isolator gantung, isolator long-rod dan isolator line-post jarang menyebabkan gangguan karena pemburukan. Dengan kemajuan teknologi, maka isolator yang dibuat akhir-akhir ini sedikit sekali mengalami pemburukan.

2. Jenis Isolator Jaringan Distribusi

    Isolator yang digunakan untuk saluran distribusi tenaga listrik berdasarkan fungsi dan konstruksinya dapat diklasifikan dalam beberapa jenis sebagai berikut:

1. Isolator Jenis Pasak (Pin Type Insulator)

    Isolator jenis pasak (pin type insulator), digunakan pada tiang-tiang lurus (tangent pole) dan tiang sudut (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. Tiap kepingan diikatkan oleh suatu bahan semen yang berkualitas baik. Bentuk kepingan dibuat mengembang ke bawah seperti payung, untuk menghindarkan air hujan yang