Efisiensi String Insulator Suspensi
Ketika tegangan diterapkan di seluruh string isolator suspensi, itu tidak merata di seluruh unit individu.
Disk dekat konduktor saluran sangat stres dan mengambil tegangan maksimum tanpa adanya stres. Distribusi tegangan pada string isolator menentukan tegangan flashover dan tegangan di mana interferensi korona dan radio lokal dihasilkan.
Bahan isolator antara dua pin logam membentuk kapasitor kapasitansi C yang disebut kapasitansi diri. Juga, udara antara masing-masing pin dan menara membentuk rangkaian kapasitor lainnya. Kapasitansi ini disebut kapasitansi ke bumi.
Dimana, V menjadi tegangan pada tali dan v1, v2,…..,vn tegangan turun di seluruh unit. 1,2,3…,n, mulai dari lengan silang menuju konduktor saluran. vn adalah tegangan melintasi unit 'n' dari lengan.
Persamaan 1 dan 2 digunakan untuk mencari tegangan pada tali. Tegangan di dekat konduktor saluran adalah maksimum dan sangat tertekan. Tegangan terus menurun sampai lengan silang tercapai.
Unit di dekat konduktor saluran secara elektrik ditekankan ke nilai operasi yang aman dan semua unit lain pada tali akan tetap secara elektrik di bawah tekanan.
Efisiensi string didefinisikan sebagai rasio tegangan melintasi string dengan produk dari jumlah string dan tegangan melintasi unit string yang berdekatan.
Dimana, V = tegangan di seluruh string
n = jumlah cakram isolator dalam tali
v1 = tegangan melintasi unit terendah yang terhubung ke konduktor saluran.
Jika unit konduktor saluran akan berkedip, maka seluruh string akan berkedip. Dalam kondisi ini, efisiensi string dinyatakan sebagai
Efisiensi string menurun dengan bertambahnya jumlah unit. Tegangan melintasi string sama dengan tegangan fasa, yaitu tegangan antara saluran dan bumi.
Metode Meningkatkan Efisiensi String
Untuk kinerja saluran transmisi yang memadai, distribusi tegangan di seluruh saluran harus seragam. Metode yang berbeda telah dicoba untuk mendapatkan distribusi tegangan yang seragam di sepanjang isolator untuk sepenuhnya memanfaatkan kekuatannya. Metode berikut dijelaskan di bawah ini.
Penggunaan Lengan Palang Panjang
Ketidakseragaman dalam distribusi potensial disebabkan oleh kapasitansi yang menyimpang antara saluran dan tanah. Hal ini dapat dikurangi dengan menggunakan lengan silang yang panjang. Lengan silang yang panjang meningkatkan jarak konduktor dan penurunan tegangan reaktansi induktif. Tetapi ekonomi tidak mengizinkan penggunaan senjata silang yang sangat panjang.
Grading Kapasitansi atau Grading unit
Dalam metode ini, isolator memiliki dimensi yang berbeda, dan setiap isolator memiliki kapasitansi yang berbeda. Unit ujung saluran mendapat kapasitansi terbesar, sedangkan unit atas mendapatkan kapasitansi terkecil. Dengan memilih kapasitansi unit dengan benar, distribusi tegangan dapat dibuat seragam. Gambar di bawah menunjukkan string isolator suspensi dan berbagai kapasitansi.
Misalkan, v = tegangan pada setiap unit tali.
Cx = kapasitansi diri x unit dari atas.
Cx+1 = kapasitansi diri (x+1) unit dari atas.
Metode ini menimbulkan kesulitan dalam memilih unit untuk tali panjang dan hanya digunakan untuk saluran tegangan tinggi.
Penggunaan Cincin Grading atau Perisai Statis
Metode penggunaan grading atau guard ring terbukti sangat efektif dengan menyamakan distribusi tegangan. Gambar di bawah ini menunjukkan susunan cincin pelindung. Cincin atau pelindung dipasang ke perangkat keras isolator bawah atau ke klem dan terhubung ke saluran.
Cincin gradasi meningkatkan kapasitansi nyasar ke garis unit ujung saluran, dan menurunkan kapasitansi nyasar ke bumi, dan dengan demikian membantu dalam membuat distribusi tegangan seragam. Pertimbangkan tautan jalur P dari atas. Biarkan C
Pertimbangkan tautan jalur P dari atas. Biarkan Cp menjadi kapasitansi dari perisai tautan pth. Menerapkan KCL di P.
Tapi ketika,
Cincin grading berbentuk lingkaran atau oval dan terbuat dari tabung atau pipa galvanis. Kombinasi dari arcing horn di bagian atas dan grading ring di bagian bawah memberikan perlindungan yang sangat baik untuk string terhadap frekuensi daya dan sambaran petir.
