Isolator tumpu (Pin post insulator): Konstruksi, Penyebab & Aplikasi
Jelas bahwa jika saluran transmisi tidak diisolasi dengan benar dari penyangga menara atau tiang, maka aliran arus akan mengarah ke tanah melalui menara sehingga akan membahayakan. Yang pasti, jalur transmisi selalu ditopang oleh isolator yang dipasang di kutub.
Isolator yang digunakan pada menara harus memiliki sifat-sifat seperti kekuatan mekanik tinggi, resistansi listrik tinggi, permitivitas relatif tinggi, dll. Bahan isolator yang digunakan pada jalur transmisi adalah porselen tetapi berdasarkan kebutuhan, digunakan juga steatite atau jenis kaca.
Ada berbagai jenis isolator yang tersedia di jalur transmisi seperti isolator tipe pin, suspensi, regangan (strain), cakram (disc), dan belenggu (shackle), dan stay (tetap). Isolator seperti pin, regangan, dan belenggu berlaku dalam sistem tegangan menengah hingga tinggi sedangkan belenggu dan penahan berlaku dalam aplikasi tegangan rendah.
Apa itu Isolator Tumpu atau Pin?
Definisi: Isolator yang digunakan untuk mengisolasi kawat dari penyangga fisik seperti pin atau tumpu pada tiang listrik atau menara dikenal sebagai isolator tipe pin.
Jenis isolator ini digunakan dalam sistem distribusi daya 33kV. Seperti namanya, itu diatur pada pin atau tumpu di mana konduktor terhubung dengannya. Isolator ini dibuat dengan kaca atau porselen. Diagram isolator pin ditunjukkan di bawah ini.
Isolator ini masih digunakan pada sistem distribusi daya 33 kV. Isolator ini tersedia di berbagai bagian seperti 1 bagian, 2 bagian atau 3 jenis bagian berdasarkan tegangan aplikasi. Jenis satu bagian digunakan dalam sistem distribusi daya 11 kV di mana seluruh isolator adalah bagian berbentuk porselen / kaca.
Jika jalur kebocoran isolator ini berada di permukaan maka diperlukan penambahan panjang luas permukaan secara vertikal untuk menambah jalur kebocoran.
Konstruksi Isolator Tumpu atau Pin
Diagram internal isolator tipe pin ditunjukkan di bawah ini. Ini mencakup dua bagian utama yaitu porselen serta baut baja galvanis. Baut ini dihubungkan di alas melalui penyemenan. Ada berbagai macam teknik untuk melindungi isolator terhadap baut.
Penyebab Kerusakan Isolator
Perancangan suatu isolator harus dilakukan dengan baik untuk mengatasi tegangan listrik dan mekanik pada isolator tersebut. Tegangan listrik pada isolator terutama bergantung pada tegangan saluran, dan oleh karena itu, isolator yang sesuai harus digunakan berdasarkan tegangan saluran. Tekanan listrik berlebih dapat merusak isolator baik karena tusukan (kebocoran) atau flash-over (sambaran petir).
Kebocoran (puncture)
Bocornya isolator dapat terjadi karena pelepasan listrik dari konduktor ke pin di seluruh isolator. Ketebalan bahan isolator yang cukup harus digunakan untuk menghindari kebocoran. Jika tusukan kebocoran seperti itu terjadi maka isolator akan rusak secara permanen.
Flash-over
Flashover suatu isolator dapat terjadi karena adanya pelepasan muatan listrik dengan merancang busur di antara pin isolator & konduktor saluran.
Faktor Keamanan
Ini didefinisikan sebagai rasio potensi kebocoran terhadap tegangan lebih flash. Hal ini membutuhkan nilai faktor keamanan yang tinggi agar terjadi flash-over satu kali sebelum isolator jenis pin bocor. Untuk isolator jenis ini nilai faktor keamanannya kurang lebih 10.
Faktor Keamanan = Puncture Strength / Flash Over Voltage
Pertimbangan Desain
Konduktor dihubungkan di atas isolator dan alas isolator dapat dihubungkan untuk mendukung struktur potensial bumi.
Isolator harus tahan dari tegangan potensial yang terjadi antara bumi & konduktor. Jarak antara bumi & konduktor, sekeliling isolator, dan pelepasan listrik melalui udara disebut jarak tempuh.
Setelah isolator basah, maka permukaan luarnya akan menjadi hampir terkonduksi. Oleh karena itu jarak flashover akan berkurang dalam isolator.
Sehingga desain isolator atas terlihat seperti payung untuk melindungi bagian dalam dari hujan. Bagian atas payung atas cenderung mempertahankan voltase flashover tertinggi saat hujan. Perancangan tempat penampungan hujan untuk isolator dapat dilakukan untuk melindungi distribusi tegangan dari gangguan.
Kelebihan dari Isolator jenis Pin atau Tumpu
Keuntungannya adalah
- Kekuatan mekanis isolator ini tinggi.
- Itu tidak mahal
- Ini memiliki jarak rambat yang bagus.
- Ini berlaku untuk saluran transmisi tegangan tinggi.
- Perancangan isolator ini sederhana
- Perawatan mudah
- Ini digunakan secara vertikal & horizontal
Kekurangan dari Isolator jenis Pin atau Tumpu
Kelemahanya adalah
- Ini hanya berlaku untuk saluran transmisi
- Ini harus digunakan oleh spindel.
- Peringkat tegangan hingga 36kV.
- Pin isolator dapat merusak ulir isolator.
- Untuk di atas 50KV, isolator ini akan menjadi tidak ekonomis dan besar.
Aplikasi
Penerapanya adalah
- Isolator ini digunakan dalam saluran transmisi daya hingga 33kV.
- Isolator ini digunakan pada tiang perantara pada jalur lurus
- Alih-alih menggunakan dua isolator tipe suspensi, digunakan isolator tipe pin.
Pertanyaan
1). Mengapa isolator pin tidak digunakan di atas 33kv?
Karena mereka menjadi terlalu besar dan tidak ekonomis.
2). Mengapa struktur bergelombang dari isolator pin digunakan?
Untuk meningkatkan tegangan berlebih flash
3). Mengapa kita membutuhkan isolator?
Insulator berfungsi sebagai pelindung untuk melindungi dari suara, panas & aliran listrik.
4). Isolator mana yang digunakan di saluran transmisi?
Insulator saluran listrik digunakan di saluran transmisi
5). Apakah saluran tegangan tinggi diisolasi?
Awalnya, saluran tegangan tinggi diisolasi. Udara bekerja sebagai isolator di antara konduktor saluran dan isolator tali normal untuk menyediakan isolasi antara kabel saluran & ground pada titik-titik pendukung.
Jadi, ini semua tentang gambaran umum tentang isolator tipe pin atau tumpu. Ini menawarkan teknik konduktor yang sederhana, paling ekonomis, dan efisien. Insulator modern sangat konsisten & kerusakan yang melekat pada porselen sangat jarang. Umur isolator ini relatif panjang dan jenis isolator ini dapat diperoleh hingga 50 kV.