11
2.3 Arus Bocor pada Isolator
[3]
Bila suatu bahan isolasi dikenai medan elektrik, arus akan mengalir pada permukaan bahan isolasi tersebut. Arus ini sering disebut arus bocor atau arus
rambat. Besarnya arus bocor ini ditentukan oleh resistansi permukaan bahan isolasi. Mudah dipahami bahwa besarnya arus bocor dipengaruhi oleh kondisi
udara di sekitar isolator, yaitu temperature, tekanan, kelembaban, dan kandungan polusi di sekitar isolator tersebut. Secara teknis, sistem isolasi harus mampu
memikul arus bocor tanpa menimbulkan pemburukan pada isolator atau setidaknya pemburukan pada arus bocor tersebut dapat dibatasi. Arus bocor
menimbulkan panas pada permukaan isolator, dan efek samping yang ditimbulkannya adalah penguraian bahan kimia yang melapisi permukaan isolator.
Efek yang sangat nyata dari penguraian kimia ini adalah timbulnya jejak arus pada permukaan isolator. Jejak arus inilah yang disebut kerak dielektrik. Kerak
dielktrik pada bahan isolasi dapat membentuk suatu jalur konduktif. Keberadaan jalur konduktif ini menimbulkan peninggian tekanan medan elektrik pada bahan
isolasi. Panas yang ditimbulkan arus rambat dapat juga menimbulkan erosi dielktrik tanpa didahului adanya kerak konduktif.
2.4 Tahanan Isolator
[3]
Apabila isolator memikul tegangan searah, maka arus akan mengalir melalui permukaan dan bagian dalam isolator. Arus yang melalui permukaan disebut arus
permukaan. Sedangkan hambatan yang dialami arus ini disebut tahanan permukaan. Arus yang melalui bagian dalam isolator disebut arus volume dan hambatan yang
dialami arus tersebut disebut tahanan volume. Besarnya tahanan volume dipengaruhi oleh bahan isolator yang digunakan. Sedangkan besarnya tahanan permukaan
dipengaruhi oleh kondisi dari permukaan isolator. Jumlah arus volume dan arus permukaan disebut arus bocor. Pada Gambar 2.6 ditunjukkan arus permukaan, arus
volume dan arus kapasitif yang mengalir pada suatu isolator
Universitas Sumatera Utara
12
Gambar 2.6. Arus bocor pada permukaan isolator
Jika tegangan yang dipikul isolator adalah tegangan AC, maka selain kedua jenis arus tersebut, pada isolator juga mengalir arus kapasitif. Arus kapasitif terjadi
karena adanya kapasitansi yang dibentuk isolator dengan elektroda..
Rangkaian listrik ekivalen suatu isolator ditunjukkan pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7. Rangkaian ekivalen arus bocor isolator
Menurut Gambar 2.7 arus bocor yang mengalir pada permukaan isolator adalah sebesar :
Ib = Ip + Iv + Ic ................................................................... 1
Karena tahanan volume relatif besar dibandingkan dengan tahanan permukaan, maka menyebabkan arus volume dapat diabaikan. Sehingga, arus bocor
total menjadi : Ib = Ip + Ic ...............................................................................2
Dengan demikian, tahanan ekivalen isolator menjadi seperti pada Gambar 2.8.
Universitas Sumatera Utara
13
Gambar 2.8. Rangkaian ekivalen arus bocor pada isolator
Tahanan permukaan isolator dapat bervariasi, bergantung pada material yang menempel pada permukaan isolator. Keadaan iklim, daerah pemasangan isolator serta
kelembaban udara menjadi faktor yang mempengaruhi besar dari tahanan permukaan isolator. Polutan yang menempel pada permukaan isolator akan menyebabkan
tahanan permukaan isolator turun dan meningkatkan besar arus permukaan yang mengalir pada permukaan isolator sehingga arus bocor semakin besar.
2.5 Pengaruh Kadar Asam terhadap Arus Bocor Isolator