Isolasi Padat Cair Dan Gas Fix.docx z85v

Daftar isi Judul Kata Pengantar Daftar Isi Bab 1 pendahuluan 1.1Latar belakang 1.1.1 Pengertian isolasi 1.2 Rumusan masalah 1.2.1 Apa itu isolasi? 1.2.2 Apa saja jenis isolasi listrik? 1.2.3 Apa itu isolasi padat, cair, dan gas? 1.2.4 Apa saja contoh-contoh isolasi padat, cair, dan gas? 1.3 Tujuan 1.3.1 Untuk mengetahui apa itu isolasi 1.3.2 Untuk mengetahui jenis-jenis isolasi listrik 1.3.3 Untuk mengetahui manfaat isolasi listrik 1.3.4 Untuk mengetahui penerapan isolasi listrik dalam kehidupan sehari-hari 1.4 Manfaat 1.4.1 Dapat menambah wawasan tentang isolasi listrik bab 2 Dasar Teori bab 3 Penutup 4.1 simpulan

KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat dan petunjuk-Nyalah Paper “Bahan Isolasi pada, cair, dan gas” ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Ucapan terima kasih saya berikan kepada semua pihak yang telah banyak membantu saya dalam penyusunan paper ini. paper ini bertujuan untuk memenuhi tugas mata kuliah material teknik elektro dan memberikan pengetahuan mengenai bahan isolasi pada, cair, dan gas. saya menyadari sepenuhnya makalah ini masih jauh dari sempurna, sehingga saya sebagai penyusun mengharapkan berbagai saran dan kritik yang bersifat membangun, agar nantinya dapat dijadikan pedoman bagi saya dalam penyusunan makalah berikutnya.

Denpasar, 10 desember 2016

Daftar Isi JUDUL KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB 1 PENDAHULUAN 1.1

latar

belakang 1.2

rumusa

n masalah 1.3 1.4

tujuan manfaa

t BAB 2 DASAR TEORI 2.1 isolasi cair 2.2 isolasi gas 2.3 isolasi padat BAB 3 PENUTUP 3.1 simpulan 3.2 saran DAFTAR PUSTAKA

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1

Latar belakang. Bahan penyekat atau sering disebut dengan istilah

isolasi adalah suatu bahan yang digunakan dengan tujuan agar dapat memisahkan bagian – bagian yang bertegangan atau bagian – bagian yang teraliri listrik. Elektron-elektron pada isolator sulit untuk bergerak atau bahkan sangat sulit berpindah, walaupun telah terkena dorongan

dari

luar.

Bahan

isolasi

berfungsi

untuk

memisahkan bagian-bagian yang mempunyai beda tegangan atau dua buah penghantar atau lebih yang saling berdekatan supaya

diantara

bagian

bagian

tersebut

tidak

terjadi

lompatan listrik (flsh-over) atau percikan (spark- over). Bahan isolator sering digunakan untuk bahan penyekat (dielektrik). Penyekat listrik terutama dimaksudkan agar listrik tidak dapat mengalir jika pada bahan penyekat tersebut diberi tegangan listrik. Bahan Isolasi mempunyai jenis-jenis, seperti siolasi padat, cair dan gas, setiap jenis memiliki Kemampuan menahan kebocoran arus (ketahanan isolasi) berbeda-beda, tergantung pada jenis bahan isolator, struktur bahan, proses pengolahan/pembuatan, serta perlakuan terhadap isolator pada waktu penyimpanan maupun pada saat instalasi. Kegagalan isolasi pada peralatan tegangan tinggi yang terjadi

pada

saat

peralatan

sedang

beroperasi

bisa

menyebabkan kerusakan alat sehingga kontinyuitas sistem menjadi terganggu. Dengan Mengenal jenis bahan isolasi maka akan mengetahui penempatan bahan isolasi sesuai kegunaan dan tempatnya.

1.2

Rumusan masalah Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan beberapa permasalahan yaitu; 1. Apa saja jenis isolasi listrik? 2. Apa itu isolasi padat, cair, dan gas? 3. Apa saja contoh-contoh isolasi padat, cair, dan gas?

1.3 Tujuan Adapun tujuan dari penulisan paper ini adalah ; 1. Untuk mengetahui jenis-jenis isolasi listrik 2. Untuk mengetahui manfaat isolasi listrik 3. Untuk mengetahui penerapan isolasi listrik dalam kehidupan sehari-hari 1.4 Manfaat 1. dapat mengetahui jenis isolasi 2. mengetahui apa saja contoh dari isolasi 2. dapat menambah wawasan tentang isolasi listrik

BAB 2 Pembahasan

Isolasi

adalah

pembatas

dan

suatu

bahan

pengaman

yang

pada

digunakan

peralatan

sebagai

listrik

yang

mempunyai kekuatan listrik yang cukup untuk menjamin faktor keselamatan yang di perlukan pada saat peralatan listrik tersebut beroperasi maupun tidak beroperas. Bahan isolasi yang digunakan dalam teknik tegangan tinggi dibedakan menjadi bahan isolasi padat, cair, dan gas A. Isolasi cair Isolasi cair memiliki dua fungsi yaitu sebagai pemisah antara bagian

yang

Sehingga

bertegangan

banyak

dan

digunakan

juga

sebagai

pada

pendingin

peralatan

seperti

transformator, Pemutus Tenaga, switch gear. Bahan isolai cair merupakan bahan pengisi pada beberapa peralatan listrik. Bahan isolasi cair ini biasanya digunakan pada peralatan seperti transformator, pemutus beban, rheostat. Bahan isolasi cair memiliki dua fungsi yaitu sebagai pemisah antara bagian yang bertegangan atau pengisolasi dan juga sebagai

pendingin.

Persyaratan

agar

bahan

cair

dapat

digunakan sebagai bahan isolasi adalah mempunyai tegangan tembus dan daya hantar panas yang tinggi (Muhaimin, 1991). Keunggulan isolasi cair sebagai berikut; 1. Isolasi cair memiliki kerapatan 1000 kali atau lebih dibandingkan dengan isolasi gas, sehingga memiliki kekuatan dielektrik yang lebih tinggi menurut hukum Paschen.

2. . Isolasi cair akan mengisi celah atau ruang yang akan diisolasi dan secara serentak melalui proses konversi menghilangkan panas yang timbul akibat rugi energi. 3. Isolasi cair cenderung dapat memperbaiki diri sendiri (self healing) jika terjadi pelepasan muatan (discharge). Namun kekurangan utama isolasi cair adalah mudah terkontaminasi. Contoh dari isolasi cair adalah sebagai berikut ; 1. minyak trasnformator

Minyak transformator adalah minyak mineral yang diperoleh dengan pemurnian minyak mentah. Dalam pemakaiannya, minyak ini karena pengaruh panas dari rugi-rugi didalam transformator akan timbul hidrokarbon. Selain berasal dari minyak mineral, minyak transformator dapat pula yang dapat dibuat dari bahan organik, misalnya minyak trafo piranol, silicon . Sebagai bahan isolasi, minyak transformator harus mempunyai tegangan tembus yang tinggi. Sebagian besar trafo tenaga kumparan-kumparan dan intinya direndam dalam minyak-trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan bersifat pula sebagai isolasi (daya tegangan tembus tinggi) sehingga berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. Untuk itu minyak trafo harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: a) Kekuatan isolasi tinggi b) Penyalur panas yang baik memiliki berat jenis yang kecil, sehingga

partikel-

partikel

dalam

minyak

dapat

mengendap dengan cepat c) Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendinginan menjadi lebih baik

d) Titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat membahayakan e) Tidak merusak bahan isolasi padat f) Sifat kimia yang stabil

2. Sovol Sovol adalah cairan yang agak kental, tidak berwarna. Massa jenisnya jauh lebih besar dari minyak transformator yaitu 1,5 g/cm3. Tegangan tembus sovol kurang lebih sama dengan minyak transformator yaitu ± 20 kV/cm, sedangkan permitivitasnya lebih tinggi. Bahan sovol ditambah sedikit dengan Trichlorobenzena (C8H3L3) untuk mengurangi kekentalannya diperoleh bahan baru dengan nama Sovtol. Salah satu manfaat penggunaan sovol dan sovtol adalah karena pencampuran uapnya dengan udara tidak terbakar dan tidak menyebabkan ledakan. Karena itu transformator yang diisi dengan sovtol tidak mempunyai resiko kebakaran dan dapat dipasang di dalam ruangan jika transformator minyak biasa tidak memungkinkan dipasang. Sovol dan sovtol tidak dapat digunakanuntuk bahan isolasi pemutus, karena akibat adanya busur api pada waktu terjadinya pemutusan akan menghasilkan karbon. Kekurangannya yang lian, bahan ini adalah beracun, karena itu jika mengunakan bahan ini harus diimbangi dengan ventilasi yang baik.

B. ISOLASI GAS Bahan isolasi gas digunakan sebagai pengisolasi dan sekaligus sebagai media penyalur panas. Bahan isolasi gas dapat berupa udara, sulphur hexa fluorida (SF6) dan gas-gas lainnya yang lazim digunakan di dalam teknik listrik. Hubungan antara tegangan tembus dan jarak untuk udara tidak linier sepertiditunjukkan pada gambar sebagai berikut

Kalau dua buah elektroda yang dipisahkan dengan udara mempunyai beda tegangan yang cukup tinggi yaitu tegangan yang melebihi tegangan tembus, makaakan timbul loncatan bunga api. Bila tegangan tersebut dinaikkan lagi, maka akanterjadi busur api. Jika terdapat dua buah elektroda berbentuk bulat dipisahkan dengan udarayang jaraknya cukup besar untuk harga tegangan

dan memungkinkan terjadinyaionisasi pada udara sekitarnya maka terbentuklah ozon. Pada sekitar elektrodatersebut akan timbul sinar terang kebiru-biruan yang disebut korona. Besarnya tegangan tembus pada udara dipengaruhi oleh besarnya tekananudara. Secara umum, makin besar tekanannya, makin besar juga tegangantembusnya. Tetapi untuk keadaan pakem justru tegangan tembus akan menjadilebih besar. Keadaan yang demikian inilah yang digunakan atau diterapkan pada beberapa peralatan listrik. Sulphur Hexa Fluorida (SF6) Sulphur hexa Fluorida (SF6) merupakan suatu gas bentukan antara unsur sulphur dengan fluor dengan reaksi eksotermis: S + 3 F2  SF2+ 262 kilo kalori. Molekul SF6 seperti ditunjukkan pada gambar sebagai berikut:

Gambar : Molekul sulphur hexa fluorida

Terlihat pada gambar diatas bahwa molekul SF 6 mempunyai 6 atom fluor yang mengelilingi sebuah atom sulphur, di sini masing-masing atom fluor mengikat 1 buah elektron terluar atom

sulphur. Dengan demikian maka SF6 menjadi gas yanginert atau stabil seperti halnya gas mulia. Sampai

saat

ini

SF6

merupakan

gas

terberat

yang

mempunyai massa jenis6,139 kg / m3 yaitu sekitar 5 kali berat udara pada suhu nol derajat celsius dantekanan 1 atmosfir. ifat lainnya adalah : tidak terbakar, tidak larut dalam air, tidak beracun, tidak

berwarna dan tidak berbau. SF6 juga

merupakan bahan isolasi yang baik yaitu 2,5 kali kemampuan isolasi udara. Perbandingan SF6 dengan beberapa gas lainseperti tercantum pada tabel sebagai berikut:

tabel : sifat dari beberapa gas

Seperti telah disebutkan di atas, bahwa untuk pembentukan SF6 menjadiSulphur dan Fluor memerlukan panas dari sekelilingnya sebesar 262k . kalori/molekul.Hal ini tepat sekali digunakan untuk bahan pendinginan pada peralatan listrik yang menimbulkan panas atau bunga api pada waktu bekerja , misalnya: sakelar pemutus beban. Sifat dari SF6 sebagai media pemadam busur api dan relevansinya padasakelar pemutus beban adalah :

a. Hanya

memerlukan

energi

yang

rendah

untuk

mengoperasikanmekanismenya. Pada prinsipnya, SF 6 sebagai pemadam busur apiadalah tampa memerlukan energi

untuk

mengkompresikannya,namun

semata-mata

karena pengaruh panas busur api yang terjadi b. Tekanan SF6 sebagai pemadam busur api maupun sebagai pengisolasi dapat dengan mudah dideteksi. c. Penguraian pada waktu pemadaman busur api maupun pembentukannya kembali

setelah pemadaman adalah

menyeluruh(tidak ada sisa unsur pembentuknya). d. Relatif mudah terionisasi sehingga plasmanya pada CBkonduktivitasnya tetap rendah dibandingkan pada keadaan dingin.Hal ini mengurangi kemungkinan busur api tidak stabil dengandemikian ada pemotongan arus dan menimbulkan tegangan antar kontak. e. Karakteristik gas SF6 adalah elektro negatif sehingga penguraiannya menjadikan dielektriknya naik secara bertahap.f.Transien frekuensi yang tinggi akan naik selama operasi pemutusan dan dengan adanya hal ini busur api akan dipadamkan pada saat nilai arusnya rendah. C. ISOLASI PADAT Kesimpulan Penutup