Bahan isolasi merupakan salah satu bahan terpenting dalam transformator, dan kinerja serta kualitasnya secara langsung memengaruhi keandalan operasi transformator dan masa pakai transformator. Dalam beberapa tahun terakhir, bahan isolasi baru terus digunakan dalam produk transformator.
Dengan pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, penerapan peralatan listrik seperti motor dan transformator menjadi semakin meluas. Keandalan dan masa pakai pengoperasian transformator sangat bergantung pada bahan isolasi yang digunakan. Bahan isolasi semakin dihargai oleh personel yang terlibat dalam desain dan pembuatan transformator.
Dalam dua dekade terakhir, produk, teknologi, dan teori baru di bidang bahan isolasi transformator terus muncul dan berkembang, menjadikan bahan isolasi transformator dan aplikasinya sebagai disiplin ilmu yang sangat penting.
Bahan isolasi, yang juga dikenal sebagai dielektrik, adalah bahan dengan resistivitas listrik tinggi dan konduktivitas rendah. Bahan isolasi dapat digunakan untuk mengisolasi konduktor dengan muatan atau potensi yang berbeda, sehingga arus dapat mengalir ke arah tertentu. Pada produk transformator, bahan isolasi juga berperan dalam pembuangan panas, pendinginan, penyangga, fiksasi, pemadaman busur, peningkatan gradien potensial, ketahanan terhadap kelembapan, ketahanan terhadap jamur, dan perlindungan konduktor.
Bahan isolasi diklasifikasikan berdasarkan level tegangan: umumnya dibagi menjadi Y (90 derajat), A (105), E (120 derajat), B (130 derajat), F (155 derajat), H (180 derajat), dan C (lebih besar dari 180 derajat).
Tingkat ketahanan panas bahan isolasi transformator mengacu pada suhu maksimum yang dapat ditahan bahan isolasi di dalam transformator. Jika bahan isolasi digunakan dengan benar, masa pakai 20 tahun dapat dijamin. Jika tidak, masa pakai akan berkurang sesuai dengan hukum 8 derajat (untuk setiap peningkatan 8 derajat pada suhu isolasi kelas A, masa pakai akan berkurang setengahnya, untuk isolasi kelas B adalah 10 derajat, dan untuk kelas H adalah 12 derajat. Hukum ini dikenal sebagai hukum penuaan termal 8 derajat). Ketahanan panas bahan isolasi yang terdiri dari polimer setengah lebih rendah daripada media non elektromekanis. Kinerja bahan isolasi terkait erat dengan komposisi dan struktur molekulnya.
Ada banyak jenis bahan isolasi untuk transformator, yang secara umum dapat dibagi menjadi bahan isolasi gas, bahan isolasi cair, dan bahan isolasi padat sesuai dengan bentuknya.
Empat parameter dasar kinerja listrik bahan isolasi transformator.
Empat parameter dasar kinerja listrik bahan isolasi transformator meliputi resistansi isolasi, koefisien dielektrik, faktor kehilangan dielektrik, dan kekuatan isolasi.
resistensi isolasi
Konsep resistansi isolasi mengacu pada resistansi bahan isolasi yang, di bawah aksi tegangan arus searah, telah diterapkan untuk waktu yang lama dan menyebabkan arus pengisian dan arus penyerapan pada saluran menghilang. Nilai resistansi ketika hanya arus bocor yang lewat secara umum didefinisikan sebagai nilai resistansi yang diukur setelah menambahkan tegangan selama satu menit, yang merupakan nilai resistansi isolasi. Untuk transformator tegangan tinggi dan kapasitas besar, ditentukan untuk menerapkan tegangan selama 10 menit saat mengukur resistansi isolasi.