bahan elektrik

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Bahan bahan listrik sangat banyak ragamnya pada pabrikasi peralatan listrik. Untuk itu pengetahuan tentang bahan-bahan listrik sangat diperlukan bagi seorang ahli listrik, baik pada industri maupun jasa kelistrikan. Dengan pengetahuan tersebut mereka tahu bagaimana memeperlakukan bahan-bahan yang mereka pakai dengan sebaik-baiknya atau memanfaatkan dan menghindari penggunaan yang berbahaya. Karena hal ini menyangkut kesadaran dan keamanan peralatan maupun pemakainya. Memahami bahan apa yang harus dipakai untuk suatu maksud tertentu, dapat mencari alternatif bahan pengganti. Bahan-bahan tersebut ada yang berbentu padat, cair dan gas.

Dalam makalah ini dibahas isolasi bahan mineral yang merupakan bahan-bahan isolasi yang diperoleh dari tambang dan digunakan sebagai isolasi pada ikatan kimia atau keadaan alaminya tanpa proses kimia atau proses termal lainnya. Klasifikasi bahan isolasi padat adalah didasarkan pada kemampuan bahan tersebut untuk bekerja pada suhu tertentu. Jenis-jenisnya adalah mika, mikanit,klorida dan bahan isolasi mineral lainnya.

B. Rumusan Masalah

Banyaknya bahan-bahan listrik pada pabrikasi peralatan listrik yang bukan hanya digunakan olah para ahli tetapi juga masyarakat luas yang tidak selalu memahami kelistrikan, hal ini menyangkut keamanan peralatan dan pemakainya, sehubungan dengan ketepatan pemilihan bahan.

C. Tujuan

Menambah wawasan mahasiwa secara khusus sekaligus sebagai metode pengumpulan data tentang bahan isolasi mineral. Ada pun secara umum agar setiap orang yang berkecimpung dalam keteknikan mempunyai pengetahuan yang memadai mengenai bahan-bahan yang berhubungan dengan pekerjaan mereka sehari-hari.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Bahan Isolasi

Bahan-bahan isolasi mineral adalah bahan-bahan isolasi yang diperoleh dari tambang dan digunakan sebagai isoalsi pada ikatan kimia atau keadaan alaminya tanpa proses kimia atau proses termal lainnya. Jenis-jenis bahan isolasi mineral:

1. Mika

2. Mikanit yaitu:

1. Mikanit komutator 2. Mikanit lempengan 3. Mikanit cetakan 4. Kertas mika 5. Mikanit fleksibel 3. Pita mika

4. Marmer 5. Batu tulis 6. Klorida B. Mika

Mika merupakan isolasi mineral (bahan tambang). Kata "mika" berasal dari kata bahasa Latin micare, "bergemerlapan", sebab mineral satu ini terlihat gemerlap (khususnya saat berskala kecil). Mika memiliki bentuk lamela berkilap hitam. Mika adalah suatu mineral penting karena mempunyai resistansi dan kekuatan mekanik tinggi, tahan panas, tahan pengaruh uap air, dan memiliki kekuatan elastisitas yang baik, ringan, dan warnanya bening. Tetapi pada suhu tinggin(di atas batas suhu kerja) mika akan mengeluarkan air yang merupakan bagian dari susunanya.

Kebeningannya berkurang atau menjadi kusam.dalam keadaan demikian mika telah kehilangan kekuatan mekanisnya, mudah retak. Pada suhu 1250 (derajat) C- 1300 (derajat) C susun Kristal mika berubah sama sekali dan mulai meleleh.

Mika digunakan sebagai isolasi pada mesin-mesin besar, misalnya generator hidro pada pembangkit, generatot turbo. Mika juga digunakan untuk kaca penjenguk pada tungku-tungku (untuk melihat bagian dalam dari tungku). Selain it, banyak digunakan dalam industry alat-alat rumah tangga untuk menyekat elemen-elemen pemanas, alat pemasak (kompor listrik), setrika listrik, pemanggang roti.

Mika adalah mineral dengan Kristal monoklin yaitu Kristal yang sumbu-sumbu ruangan (x,y,z) sama panjang, dua sudut antara sumbu-sumbu sama yaitu 90(derajat nol kecil). Ada 2 jenis mika yang umum ditemui yaitu :

 Muscovit, yaitu mika dengan rumus kimia (K2O . 3Al2O3 . 6SiO2 . 2H2O), memilki resistivitas 1014– 1016 ohm.cm

 Flogopit, yaitu mika dengan rumus kimia (K2O . 6MgO . 3Al2O3 . 6SiO2 . 2H2O) memiliki resistivitas 1013– 1014 ohm.cm. Akan tetapi Muscovit memiliki sifat isolasi dan mekanis yang lebih baik dari Flogopit.

Unsur dari mika jenis lain mungkin besi, natrium, kalsium. Permitivitas mika adalah 5-10. Sifat-sifat pengisolasian mika searah panjangnya adalah makin rendah dibandingkan dengan arah melintangnya. Resistivitas paling rendah adalah 109 ohm.cm, sedangkan tan (symbol di hlm:69/32) naik hingga 0.1. Muskovit mempunyai ketahan abrsi lebih tinggi dibandingkan flogopit. Sifat ini penting untuk menentukan pemilihan bahan isolasi bagian-bagian yang bergerak, seperti komutator. Sebagai gambaran, untuk komutator yang menggunakan isolasi muskovit diantara lamel-lamelnya, justru lamelnya akan lebih dahulu aus dibandingkan isolasinya setelah terkena sikat arang selama pemakaian. Sedangkan flogopit¸tingkat keausannya relative sama dengan tingkat keausan lamelnya.

Suhu sampai terjadinya penguapan (dehidrasi) pada muskovit adalah 500 (derajat)-600 (derajat) C dan Flogopit adalah 800 (derajat)-900(derajat C). untuk itu flogopit banyak digunakan pada peralatan rumah tangga seperti setrika dan

penyekat pemanggang. Jenis-jenis flogopit yang banyak mengandung air (hydrated flogopite) yaitu agak lunak dan kemampuan isolasinya lebih rendah. Jenis ini mulai menunjukkan gejala kerusakan pada suhu 150 (derajat) hingga 250 (derajat) C. Mika biasanya diperoleh secarah alami bersama-sama dengan mineral lainnya seperti kuarsa. Setelah diadakan penambangan, mika mentah ditingkatkan kualitasnya, dipotong, dan dibersihkan dari bahan ikutan lainnya. Kemudian dibentuk menjadi lembaran-lembaran yang sesuai dengan standar negara masing masing. Missal empat persegi panjang dengan perbandingan panjang dan lebar 1 : 1 hingga 1 : 3 dengan luas yang umumnya di bawah 1 m(pangkat 2). Ketebalan standar adalah 0.01- 0.03 mm.

Bahan fluoreflogopit sintetis adalah bahan cadangan yang dugunakan untuk menggantikan bahan mika alami. Bahan ini dapat melelehkan jenis mika khusus di dalam dapur tinggi pada suhu tinggi sehingga mika menjadi lumer dan kemudian dikristalisasi.

Kegunaan mika lainnya yang disesuaikan dengan sifatnya mika lempung

memiliki kapasitas tukar kation untuk lempung 2:1. Ion-ion K+ di antara lapisan-lapisan mika mencegah pembengkakan dengan menghalangi molekul air. Karena bisa ditekan menjadi film (saput) tipis, mika sering digunakan pada tabung Geiger-Muller untuk mendeteksi penetrasi rendahnya partikel Alfa. Aventurin merupakan salah satu variasi kuarsa dengan inklu si mika yang digunakan sebagai sebuah batu permata. Pelat mika hasil kempaan sering digunakan sebagai pengganti kaca dalam rumah kaca.

Beberapa merk pasta gigi menyertakan mika putih serbuk yang berfungsi sebagai sebuah ampelas (abrasi) yang ringan untuk membantu pemolesan permukaan gigi, serta menambahkan keindahan bersifat kosmetik ke pasta gigi yang tampak lebih berkilauan. Gemerlap dari mika digunakan pula dalam riasan, karena membuat kulit tampak "berseri-seri" dengan jernih atau menolong menyamarkan ketidaksempurnaan. Pelat mika digunakan pula untuk menyediakan struktur bagi kawat pemanas (seperti Kanthal, Nikrom, dll.) dalam unsur pemanasan dan bertahan sampai 900 °C (1,650 °F).

Mikanit adalah mika yang telah mendapat perubahan bentuk maupun susunan bahannya. Berbentuk agak padat. Mikanit Juga adalah mika yang diikat dengan sirlak atau gliptal, sehingga bentuknya dapat diubah-ubah. Ini terjadi karena diketahui ukuran alat-alat listrik yang bermaam-macan. Untuk mendapatkan kekuatan mekanis lebih tinggi, satu sisi mikanit dilapisi kertas atau kain untuk mencegah keretakan apabila dibengkokkan. Jenis mikanit antara lain :

a. Mikanit Komutator, yaitu digunakan untuk bahan isolasi antara lamel-lamel pada komutator mesin DC. Mikanit ini sangat kuat, karena dikerjakan pada suhu tinggi, mengandung sedikit resin, dan tahan aus. Mengandung bahan pengikat maksimum 4 %, massa jenis 2.4 – 2.6 gram/cm(pangkat 3).

b. Mikanit lempengan, yaitu mikanit yang diproduksi dari muscovit atau flogopit atau paduan keduanya diikat dengan sirlak atau gliptal.

c. Mikanit Cetakan, yaitu mikanit yang bentuknya dapat diubah dengan cara dipanasi lalu dicetak sebelum didinginkan. Mikanit ini digunakan untuk pengisolasi antara poros dengan komutator dan antara poros dengan intirotor.

d. Kertas Mika, yaitu mikanit cetakan yang satu sisinya dilapisi

kertas setebal 0,05 sampai 0,06 mm. Penggunaannya untuk membuat isolasi yang keras pada belitan jangkar mesin tegangan tinggi.

e. Mikanit Fleksibel, yaitu mikanit yang pada suhu kamar dapat dibengkokkan tanpa perlu pemanasan lagi. Digunakan sebagai penyekat fleksibel, isolasi alur pada mesin listrik.

f. Pita Mika, yaitu mikanit fleksibel yang dibuat dalam ukuran besar yang dipotong-potong kemudian digulung. Mikanit ini dapat dibuat dari muskovit atau flogopit dan dilapisi vernis hitam atau vernis jernih.

Ada pula salah satu jenis mika yang disebut samika yang dibuat dengan memanaskan serap mika hingga suhu 800(derajat)C. kemudian merendamnya di dalam larutan sodadan dimurnikan asam sulfat encer. Selanjutnya mika yang sudah mengembang, bersama-sama dengan airnya, diangkat dan dijadikan bubur yang diberi beberapa macam pengikat (baham organik) untuk kemudian dijadikan kertas

mika. Bahan pengikat yang sering digunakan adalah senyawa ammonium fosfat atau kaca. Hasilnya disebut kertas slyudinit atau kertas samika. Bahan isolasi mika sintetis perlu dipikirkan karena tingginya biaya pembuatan dan banyaknya limbah yang dihasilkan dalam pembuatan mikanit.

D. Marmer

Marmer ikatan kimianya sama dengan batu kapur tapi sifat fisiknya berbeda. Agar didapat marmer yang kemampuan listriknya baik, marmer harus diimpregnasi dengan parafin, polistirin, bitumen, minyak dan sebagainya. Marmer sifatnya regas dan sensitive terhadap asam. Warna yang alami dari marner adalah putih, abu-abu, kuning atau kemerah-merahan. Kalau dipanasi pada suhu tinggi kemudian didinginkan mendadak marmer akan retak.

E. Batu Tulis

Batu Tulis digunakan pada panel PHB. Batu tulis berwarna abu-abu kehitam-hitaman, strukturnya berlapis-lapis, lebih mudah pecah dari marmer, tidak dapat dipoles, sifat kelistrikan dan higroskopisnya dibawah marmer. Namun batu tulis tahan terhadap asam dan panas.

F. Klorida

Bahan ini berwarna abu-abu yang kekuatan mekanis dan sifat kelistrikannya di bawah batu tulis. Karena itu mudah dipotong, digergaji dan dibor. Saat digunakan sebagai isolator, harus diimpregnasi menggunakan bakelit yang dicairkan agar sifat kelistrikan dan mekanisnya naik dan higroskopisitasnya turun.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Bahan isolasi mineral adalah bahan-bahan isolasi yang diperoleh dari tambang dan digunakan sebagai isoalsi pada ikatan kimia atau keadaan alaminya tanpa

proses kimia atau proses termal lainnya. Bahan isolasi ini digunakan untuk memisahkan bagian-bagian yang bertegangan. Di samping itu juga memperhatikan sifat kelistrikannya (resistivitas, permitivitas dan kerugian dielektrik), sifat termal,mekanis dan kimianya. Jenis-jenis bahan isolasi mineral adalah mika, mikanit, batu tulis, klorida, dan marmer.

B. Saran

Kepada para pembaca untuk lebih memahami tentang bahan isolasi mineral, lebih meningkatkan lagi kesadaran dalam bekerja, apalagi ini berhubungan dengan kelistrikan. Semoga lebih banyak lagi buku-buku yang berhubungan dengan bahan-bahan isolasi.

Penyusun sadar bahwa makalah ini jauh dari kesempurnan oleh karena itu diharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi perbaikan makalah ini kedepannya.

Daftar Pustaka

http://www.scribd.com/doc/45486678/Makalah-Bahan-Isolas

Drs. Muhaimin. Bahan-Bahan Listrik untuk politeknik. Pradnya Paramita,

Jakarta.

Drs. Sumanto, MA. Pengetahuan Bahan untuk Mesin dan Listrik. Andi Offset, Yogyakarta.

penyekat pemanggang. Jenis-jenis flogopit yang banyak mengandung air (hydrated flogopite) yaitu agak lunak dan kemampuan isolasinya lebih rendah. Jenis ini mulai menunjukkan gejala kerusakan pada suhu 150 (derajat) hingga 250 (derajat) C. Mika biasanya diperoleh secarah alami bersama-sama dengan mineral lainnya seperti kuarsa. Setelah diadakan penambangan, mika mentah ditingkatkan kualitasnya, dipotong, dan dibersihkan dari bahan ikutan lainnya. Kemudian dibentuk menjadi lembaran-lembaran yang sesuai dengan standar negara masing masing. Missal empat persegi panjang dengan perbandingan panjang dan lebar 1 : 1 hingga 1 : 3 dengan luas yang umumnya di bawah 1 m(pangkat 2). Ketebalan standar adalah 0.01- 0.03 mm.

Bahan fluoreflogopit sintetis adalah bahan cadangan yang dugunakan untuk menggantikan bahan mika alami. Bahan ini dapat melelehkan jenis mika khusus di dalam dapur tinggi pada suhu tinggi sehingga mika menjadi lumer dan kemudian dikristalisasi.

Kegunaan mika lainnya yang disesuaikan dengan sifatnya mika lempung

memiliki kapasitas tukar kation untuk lempung 2:1. Ion-ion K+ di antara lapisan-lapisan mika mencegah pembengkakan dengan menghalangi molekul air. Karena bisa ditekan menjadi film (saput) tipis, mika sering digunakan pada tabung Geiger-Muller untuk mendeteksi penetrasi rendahnya partikel Alfa. Aventurin merupakan salah satu variasi kuarsa dengan inklu si mika yang digunakan sebagai sebuah batu permata. Pelat mika hasil kempaan sering digunakan sebagai pengganti kaca dalam rumah kaca.

Beberapa merk pasta gigi menyertakan mika putih serbuk yang berfungsi sebagai sebuah ampelas (abrasi) yang ringan untuk membantu pemolesan permukaan gigi, serta menambahkan keindahan bersifat kosmetik ke pasta gigi yang tampak lebih berkilauan. Gemerlap dari mika digunakan pula dalam riasan, karena membuat kulit tampak "berseri-seri" dengan jernih atau menolong menyamarkan ketidaksempurnaan. Pelat mika digunakan pula untuk menyediakan struktur bagi kawat pemanas (seperti Kanthal, Nikrom, dll.) dalam unsur pemanasan dan bertahan sampai 900 °C (1,650 °F).

Mikanit adalah mika yang telah mendapat perubahan bentuk maupun susunan bahannya. Berbentuk agak padat. Mikanit Juga adalah mika yang diikat dengan sirlak atau gliptal, sehingga bentuknya dapat diubah-ubah. Ini terjadi karena diketahui ukuran alat-alat listrik yang bermaam-macan. Untuk mendapatkan kekuatan mekanis lebih tinggi, satu sisi mikanit dilapisi kertas atau kain untuk mencegah keretakan apabila dibengkokkan. Jenis mikanit antara lain :

a. Mikanit Komutator, yaitu digunakan untuk bahan isolasi antara lamel-lamel pada komutator mesin DC. Mikanit ini sangat kuat, karena dikerjakan pada suhu tinggi, mengandung sedikit resin, dan tahan aus. Mengandung bahan pengikat maksimum 4 %, massa jenis 2.4 – 2.6 gram/cm(pangkat 3).

b. Mikanit lempengan, yaitu mikanit yang diproduksi dari muscovit atau flogopit atau paduan keduanya diikat dengan sirlak atau gliptal.

c. Mikanit Cetakan, yaitu mikanit yang bentuknya dapat diubah dengan cara dipanasi lalu dicetak sebelum didinginkan. Mikanit ini digunakan untuk pengisolasi antara poros dengan komutator dan antara poros dengan intirotor.

d. Kertas Mika, yaitu mikanit cetakan yang satu sisinya dilapisi

kertas setebal 0,05 sampai 0,06 mm. Penggunaannya untuk membuat isolasi yang keras pada belitan jangkar mesin tegangan tinggi.

e. Mikanit Fleksibel, yaitu mikanit yang pada suhu kamar dapat dibengkokkan tanpa perlu pemanasan lagi. Digunakan sebagai penyekat fleksibel, isolasi alur pada mesin listrik.

f. Pita Mika, yaitu mikanit fleksibel yang dibuat dalam ukuran besar yang dipotong-potong kemudian digulung. Mikanit ini dapat dibuat dari muskovit atau flogopit dan dilapisi vernis hitam atau vernis jernih.

Ada pula salah satu jenis mika yang disebut samika yang dibuat dengan memanaskan serap mika hingga suhu 800(derajat)C. kemudian merendamnya di dalam larutan sodadan dimurnikan asam sulfat encer. Selanjutnya mika yang sudah mengembang, bersama-sama dengan airnya, diangkat dan dijadikan bubur yang diberi beberapa macam pengikat (baham organik) untuk kemudian dijadikan kertas

mika. Bahan pengikat yang sering digunakan adalah senyawa ammonium fosfat atau kaca. Hasilnya disebut kertas slyudinit atau kertas samika. Bahan isolasi mika sintetis perlu dipikirkan karena tingginya biaya pembuatan dan banyaknya limbah yang dihasilkan dalam pembuatan mikanit.

D. Marmer

Marmer ikatan kimianya sama dengan batu kapur tapi sifat fisiknya berbeda. Agar didapat marmer yang kemampuan listriknya baik, marmer harus diimpregnasi dengan parafin, polistirin, bitumen, minyak dan sebagainya. Marmer sifatnya regas dan sensitive terhadap asam. Warna yang alami dari marner adalah putih, abu-abu, kuning atau kemerah-merahan. Kalau dipanasi pada suhu tinggi kemudian didinginkan mendadak marmer akan retak.

E. Batu Tulis

Batu Tulis digunakan pada panel PHB. Batu tulis berwarna abu-abu kehitam-hitaman, strukturnya berlapis-lapis, lebih mudah pecah dari marmer, tidak dapat dipoles, sifat kelistrikan dan higroskopisnya dibawah marmer. Namun batu tulis tahan terhadap asam dan panas.

F. Klorida

Bahan ini berwarna abu-abu yang kekuatan mekanis dan sifat kelistrikannya di bawah batu tulis. Karena itu mudah dipotong, digergaji dan dibor. Saat digunakan sebagai isolator, harus diimpregnasi menggunakan bakelit yang dicairkan agar sifat kelistrikan dan mekanisnya naik dan higroskopisitasnya turun.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Bahan isolasi mineral adalah bahan-bahan isolasi yang diperoleh dari tambang dan digunakan sebagai isoalsi pada ikatan kimia atau keadaan alaminya tanpa

proses kimia atau proses termal lainnya. Bahan isolasi ini digunakan untuk memisahkan bagian-bagian yang bertegangan. Di samping itu juga memperhatikan sifat kelistrikannya (resistivitas, permitivitas dan kerugian dielektrik), sifat termal,mekanis dan kimianya. Jenis-jenis bahan isolasi mineral adalah mika, mikanit, batu tulis, klorida, dan marmer.

B. Saran

Kepada para pembaca untuk lebih memahami tentang bahan isolasi mineral, lebih meningkatkan lagi kesadaran dalam bekerja, apalagi ini berhubungan dengan kelistrikan. Semoga lebih banyak lagi buku-buku yang berhubungan dengan bahan-bahan isolasi.

Penyusun sadar bahwa makalah ini jauh dari kesempurnan oleh karena itu diharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi perbaikan makalah ini kedepannya.

Daftar Pustaka

http://www.scribd.com/doc/45486678/Makalah-Bahan-Isolas

Drs. Muhaimin. Bahan-Bahan Listrik untuk politeknik. Pradnya Paramita, Jakarta.

Drs. Sumanto, MA. Pengetahuan Bahan untuk Mesin dan Listrik. Andi Offset, Yogyakarta.