Bahan bahan isolasi listrik
Oleh Kelompok 4
Enda Putra Khairul
Wandi saputra
Heru agustia yoranda
Rivaldi
Syafroni
2014310014
2014310015
2014310016
2014310017
2014310018
DEFINISI
Persoalan isolasi adalah salah satu dari beberapa persoalan
yang terpenting dalam teknik tenaga listrik pada umumnya,
dan teknik tegangan tinggi pada khususnya, oleh karena ia
menyangkut persoalan pokok bidang teknik, dan ekonomi.
Isolasi yang dipakai dalam setiap peralatan tenaga listrik,
terutama peralatan tegangan tinggi, merupakan bagian
terbesar dari pada biaya yang diperlukan untuk membuat
peralatan tersebut. Oleh sebab itu pemakaian isolasi haruslah
rasionil, artinya tingkat isolasi yang ada harus didasarkan
atas norma-norma tertentu
PARTIAL DISCHARGE
Partial discharge (peluahan parsial) adalah peristiwa
pelepasan/loncatan bunga api listrik yang terjadi pada
suatu bagian isolasi (padarongga dalam atau pada
permukaan) sebagai akibat adanya bedapotensial
yang tinggi dalam isolasi tersebut partial discharge
dapat terjadi pada bahan isolasi padat, bahan isolasi
cair maupun bahan isolasi gas.
A. Bahan Isolasi Padat
Karet tahan terhadap keretakan, memiliki daya lengket yang
tinggi terhadap bahan, Karet merupakan salah satu bahan
teknik non-logam yang mana Indonesia sendiri menjadi
salah satu produsen terbesar di dunia. Menurut bahan
bakunya, karet dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu
karet alam dan karet sintesis.
Bahan tambang adalah bahan yang berasal dan terdapat
dari penggalian dalam tanah dalam bentuk bijih (seperti
besi, seng, bongkahan batu : pualam, batu tulis, dll.) yang
harus diproses dahulu untuk mendapatkan bahan yang
dikehendaki
Batu pualam, yaitu batu kapur (CaCo3)
Asbes, yaitu bahan berserat,
Mika, yaitu mempunyai sifat-sifat teknis yang baik
Mikanit, yaitu Mika yang telah mendapat perubahan
bentuk maupun susunan bahannya sesuai kebutuhan
B. Bahan Isolasi Cair
Bahan isolasi 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.
Minyak transformator adalah minyak mineral yang
diperoleh dengan pemurnian minyak mentah. Dalam
pemakaiannya, minyak ini karena pengaruh panas dari
rugi-rugi
di
dalam
transformator
akan
timbul
hidrokarbon.
ISOLASI CAIR YANG ADA
PADA TRAFO
C. Bahan Isolasi gas/udara
•
•
•
•
Bahan isolasi gas adalah digunakan sebagai
pengisolasi dan sekaligus sebagai media
penyalur panas. Bahan gas yang biasa
digunakan adalah udara dan sulfur hexafluida
(sf6).
Udara
Udara merupakan bahan isolasi yang mudah didapatkan,
mempunyai tegangan tembus yang cukup besar yaitu 30
kv/cm. Contoh yang mudah dijumpai antara lain : pada jtr,
jtm, dan jtt antara hantaran yang satu dengan yang lain
dipisahkan dengan udara
Sulphur hexa fluorida
Sulphur hexa fluorida (sf6) merupakan suatu gas
bentukan antara unsur sulphur dengan fluor dengan
reaksi eksotermis :
ISOLASI PADAT PADA SUTT
DAN GI
D. Bahan isolasi vacum.
Vacum Circuit Breakers adalah
salah satu pemutus kontak,
vakum di gunakan sebagai
peredam terhadap busur api,
vacuum mempunyai kekuatan
isolasi yang tinggi sehingga
mempunyai
keunggulan
dibandingkan
menggunakan
media lain,
Gambar
diatas
menunjukan
bagian bagian pada Vacuum
Circuit Breaker, terdiri dari Fixed
contact ( kontak tetap ), Moving
contact ( kontak yang bergerak ),
shield ( pelindung ) insulating
envelope,
electrodes,
vapor
condensation shield
E. Bahan isolasi komposit atau campuran.
Menurut Matthews dkk. (1993), komposit adalah suatu
material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih
material pembentuknya melalui campuran yang tidak
homogen, dimana sifat mekanik dari masing-masing
material pembentuknya berbeda. Dari campuran tersebut
akan dihasilkan material komposit yang mempunyai sifat
mekanik dan karakteristik ini yang berbeda dari material
pembentuknya
Komposit merupakan sejumlah sistem multi fasa sifat
dengan gabungan, yaitu gabungan antara bahan matriks
atau pengikat dengan penguat.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa bahan komposit (atau
komposit) adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang
terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing
bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun
fisika dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut
(bahan komposit).
ISOLATOR KOMPOSIT /
CAMPURAN
* KEGAGALAN BAHAN ISOLASI PADAT
Beberapa kegagalan pada benda padat dapat
digolongkan seperti berikut :
a. Kegagalan intrinsik (asasi)
b. Kegagalan elektromekanik
c.Kegagalan streamer
d.Kegagalan termal
e.Kegagalan erosi
Kegagalan Asasi (Intrinsik)
Kegagalan asasi (intrinsik) adalah kegagalan yang
disebabkan oleh jenisdan suhu bahan dengan
menghilangkan pengaruh luar seperti tekanan, bahan
elektroda, ketidakmurnian, kantong kantong udara
Adanya Korona
Pada Jaringan
Transmisi
Mekanisme kegagalan bahan
isolasi
padat
terdiri
dari
beberapa jenis sesuai fungsi
waktu
penerapan
tegangannya.
Hal(Intrinsik)
ini dapat
1. Kegagalan Asasi
dilihat
sebagaiasasi
berikut
:
Kegagalan
(intrinsik)
adalah
kegagalan yang disebabkan oleh
jenis dan suhu bahan dengan
menghilangkan pengaruh luar
seperti tekanan, bahan elektroda,
2. Kegagalan Elektromekanik
ketidakmurnian, kantong kantong
Kegagalan elektromekanik udara
adalah kegagalan yang disebabkan
oleh adanya perbedaan polaritas
antara elektroda yang mengapit zat
isolasi
padat
sehingga
timbul
3. Kegagalan Streamer
tekanan listrik pada bahan tersebut.
Kegagalan streamer adalah
kegagalan yang terjadi sesudah
suatu banjiran (avalance).
4. Kegagalan Termal
5. Kegagalan Erosi
Kegagalan
termal,
adalah
kegagalan
yang
terjadi
jika
kecepatan pembangkitan panas
di suatu titik dalam bahan
melebihi
laju
kecepatan
pembuangan
panas
keluar.
Akibatnya terjadi keadaan tidak
stabil sehingga pada suatu saat
bahan
mengalami
kegagalan.
Kegagalan erosi, adalah
kegagalan yang disebabkan
zat isolasi tidak sempurna,
karena
adanya
lubang
lubang atau rongga dalam
bahan
isolasi
padat
tersebut.
Lubang/rongga
akan terisi oleh gas atau
cairan
yang
kekuatan
MEKANISME KEGAGALAN ISOLASI ZAT
CAIR
merupakan mekanisme yang
memerlukan suatu penyebab
(tidak inpenden) seperti kondisi
alami elektroda, keadaan
mengenai benda cair itu sendiri
dan keberadaan benda-benda
asing (gelembung gas dan
paritkel benda padat) di dalam
benda cair.
Beberapa teori telah dirancang untuk
menjelaskan mekanisme kegagalan pada benda
cair.
Mekanisme tersebut dapat digolongkan
menjadi tiga, yaitu:
a.
Mekanisme partikel yang melayang
b.
Mekanisme gelembung gas dan
kavitasi
c.
Mekanisme volume minyak yang
tertekan.
1. Mekanisme partikel yang melayang
2. Mekanisme gelembung atau kavitasi pada zat cair
3. Mekanisme volume minyak yang tertekan
4. Kegagalan Elektronik Pada Zat Cair
5. Kegagalan Bola Cair Dalam Zat Cair
Jika suatu zat isolasi cair mengandung
sebuah bola cair atau jenis cairanlain,
maka dapat terjadi kegagalan akibat
ketidakstabilan bola cair tersebut dalam
medan listrik.
Arus yang timbul mempunyai
kerapatan (schottky)
6. Kegagalan Butiran Padat Dalam Zat Cair
Adanya
butiran
penghantar
diantara
elektroda
akan
mengakibatkan pembesaran
medan
dalam
zat cair
didekat
permukaan
butiran.
Pembesaran
medan
ini
ditentukan
oleh bentuk butiran.
7. Kegagalan Campuran Zat Cair-Padat
Jika campuran dielektrik zat
cair-padat memiliki kekuatan
gagal yang berbeda beda maka
jika
tegangan
listrik
dinaikkan,
akan
terjadi
kegagalan pada zat yang paling
lemah.
Hal
ini
dapat
mengakibatkan
kegagalan
parsial (partialdischarge).
Enda Putra Khairul
Wandi saputra
Heru agustia yoranda
Rivaldi
Syafroni
2014310014
2014310015
2014310016
2014310017
2014310018
DEFINISI
Persoalan isolasi adalah salah satu dari beberapa persoalan
yang terpenting dalam teknik tenaga listrik pada umumnya,
dan teknik tegangan tinggi pada khususnya, oleh karena ia
menyangkut persoalan pokok bidang teknik, dan ekonomi.
Isolasi yang dipakai dalam setiap peralatan tenaga listrik,
terutama peralatan tegangan tinggi, merupakan bagian
terbesar dari pada biaya yang diperlukan untuk membuat
peralatan tersebut. Oleh sebab itu pemakaian isolasi haruslah
rasionil, artinya tingkat isolasi yang ada harus didasarkan
atas norma-norma tertentu
PARTIAL DISCHARGE
Partial discharge (peluahan parsial) adalah peristiwa
pelepasan/loncatan bunga api listrik yang terjadi pada
suatu bagian isolasi (padarongga dalam atau pada
permukaan) sebagai akibat adanya bedapotensial
yang tinggi dalam isolasi tersebut partial discharge
dapat terjadi pada bahan isolasi padat, bahan isolasi
cair maupun bahan isolasi gas.
A. Bahan Isolasi Padat
Karet tahan terhadap keretakan, memiliki daya lengket yang
tinggi terhadap bahan, Karet merupakan salah satu bahan
teknik non-logam yang mana Indonesia sendiri menjadi
salah satu produsen terbesar di dunia. Menurut bahan
bakunya, karet dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu
karet alam dan karet sintesis.
Bahan tambang adalah bahan yang berasal dan terdapat
dari penggalian dalam tanah dalam bentuk bijih (seperti
besi, seng, bongkahan batu : pualam, batu tulis, dll.) yang
harus diproses dahulu untuk mendapatkan bahan yang
dikehendaki
Batu pualam, yaitu batu kapur (CaCo3)
Asbes, yaitu bahan berserat,
Mika, yaitu mempunyai sifat-sifat teknis yang baik
Mikanit, yaitu Mika yang telah mendapat perubahan
bentuk maupun susunan bahannya sesuai kebutuhan
B. Bahan Isolasi Cair
Bahan isolasi 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.
Minyak transformator adalah minyak mineral yang
diperoleh dengan pemurnian minyak mentah. Dalam
pemakaiannya, minyak ini karena pengaruh panas dari
rugi-rugi
di
dalam
transformator
akan
timbul
hidrokarbon.
ISOLASI CAIR YANG ADA
PADA TRAFO
C. Bahan Isolasi gas/udara
•
•
•
•
Bahan isolasi gas adalah digunakan sebagai
pengisolasi dan sekaligus sebagai media
penyalur panas. Bahan gas yang biasa
digunakan adalah udara dan sulfur hexafluida
(sf6).
Udara
Udara merupakan bahan isolasi yang mudah didapatkan,
mempunyai tegangan tembus yang cukup besar yaitu 30
kv/cm. Contoh yang mudah dijumpai antara lain : pada jtr,
jtm, dan jtt antara hantaran yang satu dengan yang lain
dipisahkan dengan udara
Sulphur hexa fluorida
Sulphur hexa fluorida (sf6) merupakan suatu gas
bentukan antara unsur sulphur dengan fluor dengan
reaksi eksotermis :
ISOLASI PADAT PADA SUTT
DAN GI
D. Bahan isolasi vacum.
Vacum Circuit Breakers adalah
salah satu pemutus kontak,
vakum di gunakan sebagai
peredam terhadap busur api,
vacuum mempunyai kekuatan
isolasi yang tinggi sehingga
mempunyai
keunggulan
dibandingkan
menggunakan
media lain,
Gambar
diatas
menunjukan
bagian bagian pada Vacuum
Circuit Breaker, terdiri dari Fixed
contact ( kontak tetap ), Moving
contact ( kontak yang bergerak ),
shield ( pelindung ) insulating
envelope,
electrodes,
vapor
condensation shield
E. Bahan isolasi komposit atau campuran.
Menurut Matthews dkk. (1993), komposit adalah suatu
material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih
material pembentuknya melalui campuran yang tidak
homogen, dimana sifat mekanik dari masing-masing
material pembentuknya berbeda. Dari campuran tersebut
akan dihasilkan material komposit yang mempunyai sifat
mekanik dan karakteristik ini yang berbeda dari material
pembentuknya
Komposit merupakan sejumlah sistem multi fasa sifat
dengan gabungan, yaitu gabungan antara bahan matriks
atau pengikat dengan penguat.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa bahan komposit (atau
komposit) adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang
terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing
bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun
fisika dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut
(bahan komposit).
ISOLATOR KOMPOSIT /
CAMPURAN
* KEGAGALAN BAHAN ISOLASI PADAT
Beberapa kegagalan pada benda padat dapat
digolongkan seperti berikut :
a. Kegagalan intrinsik (asasi)
b. Kegagalan elektromekanik
c.Kegagalan streamer
d.Kegagalan termal
e.Kegagalan erosi
Kegagalan Asasi (Intrinsik)
Kegagalan asasi (intrinsik) adalah kegagalan yang
disebabkan oleh jenisdan suhu bahan dengan
menghilangkan pengaruh luar seperti tekanan, bahan
elektroda, ketidakmurnian, kantong kantong udara
Adanya Korona
Pada Jaringan
Transmisi
Mekanisme kegagalan bahan
isolasi
padat
terdiri
dari
beberapa jenis sesuai fungsi
waktu
penerapan
tegangannya.
Hal(Intrinsik)
ini dapat
1. Kegagalan Asasi
dilihat
sebagaiasasi
berikut
:
Kegagalan
(intrinsik)
adalah
kegagalan yang disebabkan oleh
jenis dan suhu bahan dengan
menghilangkan pengaruh luar
seperti tekanan, bahan elektroda,
2. Kegagalan Elektromekanik
ketidakmurnian, kantong kantong
Kegagalan elektromekanik udara
adalah kegagalan yang disebabkan
oleh adanya perbedaan polaritas
antara elektroda yang mengapit zat
isolasi
padat
sehingga
timbul
3. Kegagalan Streamer
tekanan listrik pada bahan tersebut.
Kegagalan streamer adalah
kegagalan yang terjadi sesudah
suatu banjiran (avalance).
4. Kegagalan Termal
5. Kegagalan Erosi
Kegagalan
termal,
adalah
kegagalan
yang
terjadi
jika
kecepatan pembangkitan panas
di suatu titik dalam bahan
melebihi
laju
kecepatan
pembuangan
panas
keluar.
Akibatnya terjadi keadaan tidak
stabil sehingga pada suatu saat
bahan
mengalami
kegagalan.
Kegagalan erosi, adalah
kegagalan yang disebabkan
zat isolasi tidak sempurna,
karena
adanya
lubang
lubang atau rongga dalam
bahan
isolasi
padat
tersebut.
Lubang/rongga
akan terisi oleh gas atau
cairan
yang
kekuatan
MEKANISME KEGAGALAN ISOLASI ZAT
CAIR
merupakan mekanisme yang
memerlukan suatu penyebab
(tidak inpenden) seperti kondisi
alami elektroda, keadaan
mengenai benda cair itu sendiri
dan keberadaan benda-benda
asing (gelembung gas dan
paritkel benda padat) di dalam
benda cair.
Beberapa teori telah dirancang untuk
menjelaskan mekanisme kegagalan pada benda
cair.
Mekanisme tersebut dapat digolongkan
menjadi tiga, yaitu:
a.
Mekanisme partikel yang melayang
b.
Mekanisme gelembung gas dan
kavitasi
c.
Mekanisme volume minyak yang
tertekan.
1. Mekanisme partikel yang melayang
2. Mekanisme gelembung atau kavitasi pada zat cair
3. Mekanisme volume minyak yang tertekan
4. Kegagalan Elektronik Pada Zat Cair
5. Kegagalan Bola Cair Dalam Zat Cair
Jika suatu zat isolasi cair mengandung
sebuah bola cair atau jenis cairanlain,
maka dapat terjadi kegagalan akibat
ketidakstabilan bola cair tersebut dalam
medan listrik.
Arus yang timbul mempunyai
kerapatan (schottky)
6. Kegagalan Butiran Padat Dalam Zat Cair
Adanya
butiran
penghantar
diantara
elektroda
akan
mengakibatkan pembesaran
medan
dalam
zat cair
didekat
permukaan
butiran.
Pembesaran
medan
ini
ditentukan
oleh bentuk butiran.
7. Kegagalan Campuran Zat Cair-Padat
Jika campuran dielektrik zat
cair-padat memiliki kekuatan
gagal yang berbeda beda maka
jika
tegangan
listrik
dinaikkan,
akan
terjadi
kegagalan pada zat yang paling
lemah.
Hal
ini
dapat
mengakibatkan
kegagalan
parsial (partialdischarge).