Tingkat isolasi transformator arus adalah spesifikasi yang menentukan kemampuan CT untuk menahan tekanan listrik yang ditimbulkan oleh tegangan sistem dan tegangan lebih transien. Ini mewakili tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh sistem insulasi CT tanpa kerusakan atau flashover. Tingkat isolasi adalah parameter keselamatan penting yang harus dipilih agar sesuai dengan tegangan sistem dan untuk memberikan perlindungan yang memadai terhadap lonjakan petir, peralihan transien, dan kejadian tegangan lebih lainnya.
Tingkat isolasi CT biasanya dinyatakan sebagai rangkaian tiga nilai tegangan, seperti 12/28/75 kV. Dalam notasi ini, nilai pertama mewakili tegangan tertinggi untuk peralatan (Um), nilai kedua adalah tegangan tahan frekuensi daya (rms), dan nilai ketiga adalah tegangan tahan impuls petir (puncak). Misalnya, CT dengan tingkat insulasi 12/28/75 kV dirancang untuk tegangan peralatan hingga 12 kV, dapat menahan tegangan uji frekuensi daya 28 kV rms selama satu menit, dan dapat menahan impuls petir puncak 75 kV.
Tegangan tertinggi untuk peralatan (Um) merupakan acuan utama dalam pemilihan tingkat insulasi. Aturan pemilihannya adalah: Um Lebih besar atau sama dengan Usys, dimana Usys adalah tegangan tertinggi dari sistem dimana peralatan tersebut akan dipasang. Nilai standar Um mencakup 3,6 kV, 7,2 kV, 12 kV, 17,5 kV, 24 kV, dan 36 kV, sesuai dengan tegangan sistem masing-masing hingga 3,3 kV, 6,6 kV, 11 kV, 15 kV, 22 kV, dan 35 kV. Nilai Um yang sesuai dipilih berdasarkan tegangan sistem nominal dan tegangan operasi maksimum sistem.
Frekuensi daya menahan tegangan, nilai kedua dalam notasi tingkat insulasi, mewakili kemampuan CT untuk menahan tekanan tegangan AC terus menerus di atas tegangan operasi normal. Pengujian ini memverifikasi integritas sistem insulasi pada kondisi tegangan lebih sementara yang mungkin terjadi selama gangguan sistem atau operasi peralihan. Tegangan uji diterapkan untuk jangka waktu tertentu, biasanya satu menit, dan CT tidak boleh menunjukkan kerusakan atau arus bocor yang berlebihan.
Tegangan ketahanan impuls petir, nilai ketiga, mewakili kemampuan CT untuk menahan tegangan lebih transien yang disebabkan oleh sambaran petir atau operasi switching. Transien ini mempunyai waktu naik yang sangat singkat (mikrodetik) dan tegangan puncak yang tinggi. Tes impuls mensimulasikan kondisi ini dan memverifikasi bahwa sistem isolasi CT dapat menahan tegangan listrik yang dihasilkan tanpa kegagalan. Tingkat impuls dasar (BIL) adalah parameter penting untuk instalasi luar ruangan dan tegangan tinggi yang memerlukan paparan petir.
Konstruksi fisik CT harus dirancang untuk mencapai tingkat isolasi yang diperlukan. CT-tegangan menengah biasanya menggunakan pengecoran resin epoksi atau isolasi kertas-yang diresapi minyak. Pengecoran resin epoksi menawarkan kekuatan dielektrik yang sangat baik, ketahanan mekanis, dan ketahanan terhadap kontaminasi lingkungan. Isolasi kertas-yang diresapi minyak digunakan di beberapa-CT tegangan tinggi yang memerlukan kekuatan dielektrik tertinggi. Pilihan bahan insulasi dan ketebalan insulasi ditentukan oleh tingkat insulasi yang diperlukan dan lingkungan pengoperasian.
Tingkat isolasi juga menentukan dimensi fisik CT. Tingkat insulasi yang lebih tinggi memerlukan jarak rambat dan jarak bebas yang lebih besar, insulasi yang lebih tebal, dan dimensi keseluruhan yang lebih besar. Hal ini memengaruhi tapak, berat, dan persyaratan pemasangan CT. Untuk aplikasi dalam ruangan di lingkungan terkendali, tingkat insulasi yang diperlukan mungkin lebih rendah dibandingkan aplikasi luar ruangan di mana CT terkena kontaminasi lingkungan dan sambaran petir.
Selain nilai level insulasi dasar, sistem insulasi CT juga harus dikoordinasikan dengan level insulasi peralatan lain dalam instalasi. Proses koordinasi isolasi memastikan bahwa kemampuan ketahanan isolasi CT kompatibel dengan perangkat perlindungan lonjakan arus dan peralatan lain dalam sistem. Hal ini mencegah CT menjadi titik terlemah dalam sistem insulasi, dimana flashover dapat terjadi dan menyebabkan kegagalan sistem.
Tingkat insulasi juga harus dipilih berdasarkan ketinggian pemasangan. Pada ketinggian yang lebih tinggi, kepadatan udara yang berkurang akan menurunkan tegangan tembus udara, sehingga memerlukan peningkatan jarak isolasi. Nilai tingkat isolasi standar biasanya ditentukan untuk instalasi hingga 1.000 meter di atas permukaan laut. Untuk ketinggian yang lebih tinggi, nilai tingkat insulasi harus disesuaikan, atau jarak bebas tambahan harus diberikan.
Pengujian tingkat isolasi merupakan bagian penting dari manufaktur dan commissioning CT. Uji ketahanan frekuensi daya dilakukan pada setiap CT untuk memverifikasi integritas sistem insulasi. Uji impuls petir dilakukan berdasarkan sampel atau pada setiap unit untuk aplikasi kritis. Pengujian pelepasan sebagian juga dilakukan untuk mendeteksi cacat isolasi yang dapat menyebabkan kegagalan dini. Pengujian ini memastikan bahwa CT memenuhi tingkat insulasi yang ditentukan dan akan bekerja dengan andal sepanjang masa pakainya.
Singkatnya, tingkat isolasi transformator arus adalah spesifikasi mendasar yang menentukan kesesuaiannya dengan tegangan sistem dan kondisi lingkungan tertentu. Pemilihan tingkat insulasi yang tepat-berdasarkan tegangan sistem, ketinggian, dan faktor lingkungan-penting untuk memastikan keamanan dan keandalan instalasi CT.