Obrolan ini masih ada hubungannya sama postingan sebelumnya tentang stress lingkungan pada isolator. Kali ini saya mau lebih spesifik lagi ngebahas seberapa jauh pengaruh polutan pada isolator. Karena selain menahan tegangan kerja dan surja, isolator juga harus bisa menahan efek dari lingkungan sekitar.

Seperti yang kita tau, polutan merupakan musuh utama isolator khususnya isolator keramik. Pengaruhnya adalah terjadinya penurunan kemampuan isolator dalam menahan impuls tegangan sehingga dapat terjadi flashover. Materi tersebut bisa dibaca lebih lengkap di sini.

Penghantar yang disambar petir dapat menyebabkan flashover sehingga terjadi hubung arus singkat. Arus hubung singkat ini terdeteksi oleh relay dan mengirimkan sinyal reclose pada PMT. Apabila isolator tersebut sangat terdampak oleh polutan maka reclose tidak akan berhasil karena kontaminan di isolator menyebabkan bil isolator menurun drastis sehingga relay mengirim perintah Trip permanen karena arus hubung singkat terjadi lebih lama.

Polutan tersebut biasanya bersumber pada udara yang mengandung garam, debu, emisi industri, gas buang kendaraan, sisa pupuk yang terbawa udara dan aktifitas pembakaran pada ladang et cetera. Kontaminan tersebut dibawa oleh angin dan mengedap di permukaan isolator. Tingkat kecepatan penumpukan endapan tersebut tergantung oleh kecepatan angin, arah, ukuran partikel, material dan bentuk isolator. Kebanyakan titik endapan polutan tersebut berada pada dalam mangkuk isolator karena terpengaruh aliran udara yang terjebak didalam mangkuk tersebut.

Seiring waktu, penumpukan terus terjadi, tapi secara alami endapan tersebut \\\”dibersihkan\\\” oleh hujan meskipun hanya bagian atas dari magkuk isolator tersebut yang terjadi pada isolator suspension. Pada isolator tension, proses pembersihan alami oleh hujan terjadi lebih baik karena bagian dalam mangkuk isolator terekspos dengan air hujan.

Kabut, embun dan hujan ringan membuat endapan polutan lembab atau basah sebagian sehingga membenduk layer konduktif. Layer ini yang menjadi media kebocoran arus pada isolator karena secara elektrikal, layer tersebut bersifat resistif yang terkoneksi parallel dengan isolator yang bersifat kapasitif.

Intensitas kebocoran arus tersebut dipengaruhi oleh bentuk dari permukaan isolator. Misal isolator anti fog cendrung memiliki tingkat arus bocor yang lebih kecil dibanding isolator disk biasa karena memiliki creepage distance yang lebih panjang.

Pada isolator, kepadatan arus bocor tersebut lebih banyak terjadi di sekitar pin. Arus tersebut menghasilkan panas pada layer konduktif membuat air menguap pada endapan dan menghasilkan kerak. Kerak ini mempengaruhi distribusi tegangan pada isolator dan menyebabkan efek korona pada isolator. Efek tersebut beresiko terjadinya flash.

Untuk isolator komposit memiliki karakter berbeda dalam menghadapi polutan. Isolator komposit berbahan polimer memilihi sifat permukaan dirt and water repellent hydrophobic yang dapat menguruangi penumpukan polutan di permukaan tersebut. Sifat tersebut dihasilkan dari lapisan silikon dengan low molecular weight sehingga bersifat hydrophobic dan self cleaning.

Sifat hydrophobic ini dapat berkurang akibat adanya gradient tegangan yang dihasilkan oleh korona sehingga dapat membuat penuaan pada isolator polimer lebih cepat dan memicu terjadinya flash. Makanya sebagian besar isolator polimer terpasang corona ring sebagai standard.

Metode Untuk Meningkatkan Performa Isolator

Nah, setelah pembahasan mengenai dampak polutan pada isolator, gimana caranya mengatasi masalah tersebut?

1. Meningkatkan creepage distance atau jarak dari titik hot ke cold end degnan menambah jumlah keping isoaltor atau dengan menggunakan anti-fog isoaltor. Cuma masalahnya, dengan menambah keping isolator, besarnya impuls tegangan tembus jadi meningkat.
2. Membersihkan isolator secara periodik. Pembersihan isolator dengan menggunakan pasta khusus untuk permukaan isolator tegangan tinggi. Pasta tersebut memberikan lapisan tambahan di permukaan isoaltor keramik sehingga debu dan tetesan air tidak menempel dan mengendap di permukaan isolator.
3. Mengganti isolator keramik dengan isolator polimer. Ini solusi apabila jaringan berada di area yang tinggi tingkat polusinya kayak di area industri berat, pertambangan, atau di area tepi pantai yang tinggi tingkat penggaramannya.
4. Melapisi isolator dengan lapisan Room-Temperature Vulcanized (RTV) silicon rubber coating. Saya sendiri belum pernah lihat langsung penerapannya. Tapi bisa diterapin untuk isolator tension keramik tegangan ekstra tinggi yang belum bisa diganti sama isolator polimer sebagai solusi.  Jadi coating ini memiliki sifat hydrophobic kayak di isolator polimer. Coating tersebut dapat bertahan kurang lebih selama 5 – 10 tahun operasi.

Sebenarnya ada metode lain seperti penggunaan air dengan tekanan tinggi, tetapi kurang praktikal untuk isolator di jaringan transmisi. Kecuali kalau menggunakan helikopter biat linesman ngga perlu capek-capek manjat. Tapi buat waktu dekat ini PLN belum bisa nerapin itu keliatannya.