Pengaruh Banyaknya Tembus dan Variasi Tekanan Gas Terhadap Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen
PENGARUH BANYAKNYA TEMBUS DAN VARIASI TEKANAN
GAS TERHADAP KEKUATAN DIELEKTRIK
GAS NITROGEN
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Energi Listrik
Oleh :
VALENTINO TARIGAN
120402065
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Bahan isolasi gas nitrogen pada peralatan listrik digunakan sebagai media
isolasi maupun sebagai pendingin. Agar dapat menjalankan fungsinya dengan baik,
maka gas harus memiliki kekuatan dielektrik yang memenuhi standar. Kekuatan
dielektrik pada gas dipengaruhi oleh banyaknya tegangan tembus dan besar tekanan
gas. Pada tulisan ini dilakukan pengujian yang dimaksudkan sebagai studi untuk
mengetahui pengaruh banyaknya tegangan tembus dan variasi tekanan gas
terhadap
kekuatan
dielektrik
gas
nitrogen.
Pengujian
dilakukan
dengan
menggunakan elektroda bola - bola diameter 5 cm dengan tembus listrik sebanyak
50 kali pada variasi tekanan sebesar 1-5 bar. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa
semakin banyak tembus listrik maka kekuatan dielektrik gas nitrogen menurun.
Selain itu, semakin besar tekanan gas maka kekuatan dielektrik gas nitrogen juga
besar. Terlihat bahwa untuk gas nitrogen tekanan 1 bar terjadi penurunan kekuatan
dielektrik dari 33,65 kV/cm menjadi 27,26 kV/cm dengan batas kerusakan gas
setelah 22 kali tembus listrik, untuk tekanan 2 bar terjadi penurunan dari 36,73
kV/cm menjadi 30,98 kV/cm dengan batas kerusakan gas setelah 65 kali tembus
listrik, untuk tekanan 3 bar terjadi penurunan dari 47,27 kV/cm menjadi 41,63
kV/cm dengan batas kerusakan gas setelah 136 kali tembus listrik, untuk tekanan 4
bar terjadi penurunan dari 58,67 kV/cm menjadi 53,29 kV/cm dengan batas
kerusakan gas setelah 249 kali tembus listrik dan untuk tekanan 5 bar terjadi
penurunan dari 73,47 kV/cm menjadi 67,61 kV/cm dengan batas kerusakan gas
setelah 347 kali tembus listrik.
Kata kunci: Tegangan Tembus,Tekanan,Gas Nitrogen,Kekuatan Dielektrik
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur saya ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa
yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan bagian kurikulum yang harus diselesaikan untuk
memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
PENGARUH BANYAKNYA TEMBUS DAN VARIASI TEKANAN GAS
TERHADAP KEKUATAN DIELEKTRIK GAS NITROGEN.
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada
beberapa pihak yang berperan penting yaitu :
1.
Buat keluarga saya, terutama kepada kedua orang tua saya, Bapakku tercinta
Jacob Tarigan dan Mamakku tersayang Rosida Malau yang telah
memberikan dukungan finansial, motivasi, semangat, dan nasihat kepada
saya. Saya persembahkan Tugas Akhir ini untuk Bapak, Mamak dan
Saudari Kak Febri dan Kak Mita.
2.
Bapak Ir. Hendra Zulkarnain selaku Dosen Pembimbing penulis yang telah
banyak
meluangkan
waktu
dan
memberikan
bimbingan
dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
3.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
ii
Universitas Sumatera Utara
4.
Bapak Rahmad Fauzi S.T, M.T selaku Sekretaris Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5.
Bapak Ir. Zulkarnaen Pane, M.T dan Bapak Ir. Syahrawardi selaku dosen
penguji penulis yang banyak memberikan masukan dan arahan selama
proses pengerjaan Tugas Akhir ini.
6.
Bapak Ir. Syahrawardi selaku Kepala Laboratorium Tegangan Tinggi yang
telah mengijinkan penulis untuk mengambil data di Laboratorium Tegangan
Tinggi FT-USU.
7.
Bapak Tigor Hamonangan Nasution S.T., M.T., selaku dosen wali yang
selalu mengawasi, membimbing, dan menyemangati saya selama masa
perkuliahan.
8.
Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
9.
Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro,Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
10. Sahabat-sahabat asisten di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi TA.
2015/2016 yaitu Gomgom,dan Nova yang banyak memberi semangat dan
masukan dalam pengerjaan Tugas Akhir.
10. Sahabat-sahabat saya yaitu Binsar, Bobby, Desy, Ira, Johannes, Marco, dan
Ray Calvin yang banyak memberi semangat dan dengan kerelaan hati
meluangkan waktunya untuk membantu pengambilan data Tugas Akhir.
11. Sahabat-sahabat stambuk 2012 yang telah banyak memberikan masukan, doa
dan semangat selama pengerjaan Tugas Akhir ini.
iii
Universitas Sumatera Utara
12. Seluruh abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah
memberikan dukungan dan bantuan selama penyelesaian Tugas Akhir ini.
13. Serta untuk semua yang telah mendukung penyelesaian Tugas Akhir ini yang
tidak dapat disebutkan penulis satu persatu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bertujuan untuk
menyempurnakan dan memperkaya kajian Tugas Akhir ini.
Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini
dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, 21 September 2016
Penulis,
Valentino Tarigan
NIM. 120402065
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ........................................................................................ ii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1.Latar Belakang ........................................................................................ 1
1.2.Rumusan Masalah ................................................................................... 2
1.3.Batasan Masalah ...................................................................................... 2
1.4.Tujuan Penulisan ..................................................................................... 3
1.5.Manfaat Penulisan ................................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................. 4
2.1.Sifat-sifat Dielektrk Listrik .................................................................... 4
2.2.Kekuatan Dielektrik ............................................................................... 6
2.3.Kekuatan Dielektrik Gas ........................................................................ 7
2.4.Tegangan Tembus .................................................................................. 9
2.5.Kegagalan Isolasi Gas ............................................................................ 9
2.5.1.Proses Ionisasi ................................................................................ 9
2.5.1.1.Radiasi Kosmis ..................................................................... 11
v
Universitas Sumatera Utara
2.5.1.2.Ionisasi karena Benturan Elektron ........................................ 12
2.5.1.3.Ionisasi Termis ..................................................................... 13
2.5.2.Deionisasi ..................................................................................... 14
2.5.3.Emisi............................................................................................. 15
2.6.Proses-proses Dasar dalam Kegagalan Gas ......................................... 15
2.7.Mekanisme Tembus Listrik pada Gas .................................................. 16
2.8.Gas Nitrogen ........................................................................................ 18
2.8.1.Struktur dan Sifat Gas Nitrogen ................................................... 18
2.8.2.Proses Produksi Nitrogen ............................................................. 22
2.8.3.Pengaplikasian Gas Nitrogen pada Peralatan Listrik ................... 23
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.......................................................... 28
3.1.Umum .................................................................................................. 28
3.2.Tempat dan Waktu ............................................................................... 28
3.3.Bahan dan Peralatan ............................................................................. 28
3.4.Rangkaian Percobaan ........................................................................... 34
3.5.Prosedur Percobaan .............................................................................. 35
3.6.Diagram Alir Percobaan ...................................................................... 36
vi
Universitas Sumatera Utara
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 37
4.1.Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 1 Bar ............................ 38
4.2.Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 2 Bar ............................ 42
4.3.Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 3 Bar ............................ 46
4.4.Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 4 Bar ............................ 50
4.5.Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 5 Bar ............................ 54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN............................................................ 60
5.1.Kesimpulan .......................................................................................... 60
5.2.Saran .................................................................................................... 61
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 62
LAMPIRAN ...................................................................................................... 64
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
1. Gambar 2.1 Medan Listrik di Antara Dua Elektroda ..................................... 7
2. Gambar 2.2 Proses ionisasi .......................................................................... 10
3. Gambar 2.3 Ionisasi karena radiasi sinar Kosmis ........................................ 11
4. Gambar 2.4 Benturan ionisasi ...................................................................... 12
5. Gambar 2.5 Ionisasi thermis ......................................................................... 14
6. Gambar 2.6 Proses deionisasi ....................................................................... 14
7. Gambar 2.7 Proses terjadinya emisi ............................................................. 15
8. Gambar 2.8 Elektron-elektron bebas di udara .............................................. 16
9. Gambar 2.9 Banjiran elektron menyebabkan tembus listrik. ....................... 18
10. Gambar 2.10 Bentuk Molekul Nitrogen ....................................................... 19
11. Gambar 2.11 Proses produksi Nitrogen ....................................................... 23
12. Gambar 2.12 High Voltage Gas Pressure Cable ......................................... 24
13. Gambar 2.13 Gas Nitrogen pada Main Tank Trafo...................................... 25
14. Gambar 2.14 Trafo type Hermetically sealed .............................................. 26
15. Gambar 3.1 Wadah penampung gas Nitrogen.............................................. 29
16. Gambar 3.2 Trafo uji .................................................................................... 29
17. Gambar 3.3 Auto Transformator .................................................................. 30
18. Gambar 3.4 Voltmeter AC ........................................................................... 31
19. Gambar 3.5 Pompa Vacuum ........................................................................ 31
20. Gambar 3.6 Tahanan peredam...................................................................... 32
21. Gambar 3.7 Elektroda Bola-bola .................................................................. 33
22. Gambar 3.8 Wadah Pengukuran gas Nitrogen ............................................. 33
23. Gambar 3.9 Rangkaian Percobaan ............................................................... 34
viii
Universitas Sumatera Utara
24. Gambar 3.10 Diagram alir percobaan .......................................................... 36
25. Gambar 4.1 Grafik Nilai Kekuatan Dielektrik Rata-Rata Gas Nitrogen
Tekanan 1 Bar Setelah N kali tembus listrik. ............................ 40
26. Gambar 4.2 Grafik Nilai Kekuatan Dielektrik Rata-Rata Gas Nitrogen
Tekanan 2 Bar Setelah N kali tembus listrik ............................. 44
27. Gambar 4.3 Grafik Nilai Kekuatan Dielektrik Rata-Rata Gas Nitrogen
Tekanan 3 Bar Setelah N kali tembus listrik ............................. 48
28. Gambar 4.4 Grafik Nilai Kekuatan Dielektrik Rata-Rata Gas Nitrogen
Tekanan 4 Bar Setelah N kali tembus listrik ............................. 52
29. Gambar 4.5 Grafik Nilai Kekuatan Dielektrik Rata-Rata Gas Nitrogen
Tekanan 5 Bar Setelah N kali tembus listrik ............................. 56
30. Gambar 4.6 Penggabungan tabel dan grafik percobaan ............................... 58
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
1. Tabel 2.1 Bahan dielektrik gas. ...................................................................... 8
2. Tabel 2.2Nilai faktor efisiensi Ƞ .................................................................. 21
3. Tabel 4.1Interpolasi mencari nilai efisiensi. ................................................ 37
4. Tabel 4.2 Kekuatan dielektrik gas nitrogen tekanan 1 bar. .......................... 39
5. Tabel 4.3 Kekuatan dielektrik gas nitrogen tekanan 2 bar ........................... 43
6. Tabel 4.4 Kekuatan dielektrik gas nitrogen tekanan 3 bar ........................... 47
7. Tabel 4.5 Kekuatan dielektrik gas nitrogen tekanan 4 bar ........................... 51
8. Tabel 4.6 Kekuatan dielektrik gas nitrogen tekanan 5 bar ........................... 55
x
Universitas Sumatera Utara
GAS TERHADAP KEKUATAN DIELEKTRIK
GAS NITROGEN
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Energi Listrik
Oleh :
VALENTINO TARIGAN
120402065
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Bahan isolasi gas nitrogen pada peralatan listrik digunakan sebagai media
isolasi maupun sebagai pendingin. Agar dapat menjalankan fungsinya dengan baik,
maka gas harus memiliki kekuatan dielektrik yang memenuhi standar. Kekuatan
dielektrik pada gas dipengaruhi oleh banyaknya tegangan tembus dan besar tekanan
gas. Pada tulisan ini dilakukan pengujian yang dimaksudkan sebagai studi untuk
mengetahui pengaruh banyaknya tegangan tembus dan variasi tekanan gas
terhadap
kekuatan
dielektrik
gas
nitrogen.
Pengujian
dilakukan
dengan
menggunakan elektroda bola - bola diameter 5 cm dengan tembus listrik sebanyak
50 kali pada variasi tekanan sebesar 1-5 bar. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa
semakin banyak tembus listrik maka kekuatan dielektrik gas nitrogen menurun.
Selain itu, semakin besar tekanan gas maka kekuatan dielektrik gas nitrogen juga
besar. Terlihat bahwa untuk gas nitrogen tekanan 1 bar terjadi penurunan kekuatan
dielektrik dari 33,65 kV/cm menjadi 27,26 kV/cm dengan batas kerusakan gas
setelah 22 kali tembus listrik, untuk tekanan 2 bar terjadi penurunan dari 36,73
kV/cm menjadi 30,98 kV/cm dengan batas kerusakan gas setelah 65 kali tembus
listrik, untuk tekanan 3 bar terjadi penurunan dari 47,27 kV/cm menjadi 41,63
kV/cm dengan batas kerusakan gas setelah 136 kali tembus listrik, untuk tekanan 4
bar terjadi penurunan dari 58,67 kV/cm menjadi 53,29 kV/cm dengan batas
kerusakan gas setelah 249 kali tembus listrik dan untuk tekanan 5 bar terjadi
penurunan dari 73,47 kV/cm menjadi 67,61 kV/cm dengan batas kerusakan gas
setelah 347 kali tembus listrik.
Kata kunci: Tegangan Tembus,Tekanan,Gas Nitrogen,Kekuatan Dielektrik
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur saya ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa
yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan bagian kurikulum yang harus diselesaikan untuk
memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
PENGARUH BANYAKNYA TEMBUS DAN VARIASI TEKANAN GAS
TERHADAP KEKUATAN DIELEKTRIK GAS NITROGEN.
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada
beberapa pihak yang berperan penting yaitu :
1.
Buat keluarga saya, terutama kepada kedua orang tua saya, Bapakku tercinta
Jacob Tarigan dan Mamakku tersayang Rosida Malau yang telah
memberikan dukungan finansial, motivasi, semangat, dan nasihat kepada
saya. Saya persembahkan Tugas Akhir ini untuk Bapak, Mamak dan
Saudari Kak Febri dan Kak Mita.
2.
Bapak Ir. Hendra Zulkarnain selaku Dosen Pembimbing penulis yang telah
banyak
meluangkan
waktu
dan
memberikan
bimbingan
dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
3.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
ii
Universitas Sumatera Utara
4.
Bapak Rahmad Fauzi S.T, M.T selaku Sekretaris Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5.
Bapak Ir. Zulkarnaen Pane, M.T dan Bapak Ir. Syahrawardi selaku dosen
penguji penulis yang banyak memberikan masukan dan arahan selama
proses pengerjaan Tugas Akhir ini.
6.
Bapak Ir. Syahrawardi selaku Kepala Laboratorium Tegangan Tinggi yang
telah mengijinkan penulis untuk mengambil data di Laboratorium Tegangan
Tinggi FT-USU.
7.
Bapak Tigor Hamonangan Nasution S.T., M.T., selaku dosen wali yang
selalu mengawasi, membimbing, dan menyemangati saya selama masa
perkuliahan.
8.
Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
9.
Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro,Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
10. Sahabat-sahabat asisten di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi TA.
2015/2016 yaitu Gomgom,dan Nova yang banyak memberi semangat dan
masukan dalam pengerjaan Tugas Akhir.
10. Sahabat-sahabat saya yaitu Binsar, Bobby, Desy, Ira, Johannes, Marco, dan
Ray Calvin yang banyak memberi semangat dan dengan kerelaan hati
meluangkan waktunya untuk membantu pengambilan data Tugas Akhir.
11. Sahabat-sahabat stambuk 2012 yang telah banyak memberikan masukan, doa
dan semangat selama pengerjaan Tugas Akhir ini.
iii
Universitas Sumatera Utara
12. Seluruh abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah
memberikan dukungan dan bantuan selama penyelesaian Tugas Akhir ini.
13. Serta untuk semua yang telah mendukung penyelesaian Tugas Akhir ini yang
tidak dapat disebutkan penulis satu persatu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bertujuan untuk
menyempurnakan dan memperkaya kajian Tugas Akhir ini.
Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini
dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, 21 September 2016
Penulis,
Valentino Tarigan
NIM. 120402065
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ........................................................................................ ii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1.Latar Belakang ........................................................................................ 1
1.2.Rumusan Masalah ................................................................................... 2
1.3.Batasan Masalah ...................................................................................... 2
1.4.Tujuan Penulisan ..................................................................................... 3
1.5.Manfaat Penulisan ................................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................. 4
2.1.Sifat-sifat Dielektrk Listrik .................................................................... 4
2.2.Kekuatan Dielektrik ............................................................................... 6
2.3.Kekuatan Dielektrik Gas ........................................................................ 7
2.4.Tegangan Tembus .................................................................................. 9
2.5.Kegagalan Isolasi Gas ............................................................................ 9
2.5.1.Proses Ionisasi ................................................................................ 9
2.5.1.1.Radiasi Kosmis ..................................................................... 11
v
Universitas Sumatera Utara
2.5.1.2.Ionisasi karena Benturan Elektron ........................................ 12
2.5.1.3.Ionisasi Termis ..................................................................... 13
2.5.2.Deionisasi ..................................................................................... 14
2.5.3.Emisi............................................................................................. 15
2.6.Proses-proses Dasar dalam Kegagalan Gas ......................................... 15
2.7.Mekanisme Tembus Listrik pada Gas .................................................. 16
2.8.Gas Nitrogen ........................................................................................ 18
2.8.1.Struktur dan Sifat Gas Nitrogen ................................................... 18
2.8.2.Proses Produksi Nitrogen ............................................................. 22
2.8.3.Pengaplikasian Gas Nitrogen pada Peralatan Listrik ................... 23
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.......................................................... 28
3.1.Umum .................................................................................................. 28
3.2.Tempat dan Waktu ............................................................................... 28
3.3.Bahan dan Peralatan ............................................................................. 28
3.4.Rangkaian Percobaan ........................................................................... 34
3.5.Prosedur Percobaan .............................................................................. 35
3.6.Diagram Alir Percobaan ...................................................................... 36
vi
Universitas Sumatera Utara
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 37
4.1.Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 1 Bar ............................ 38
4.2.Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 2 Bar ............................ 42
4.3.Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 3 Bar ............................ 46
4.4.Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 4 Bar ............................ 50
4.5.Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 5 Bar ............................ 54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN............................................................ 60
5.1.Kesimpulan .......................................................................................... 60
5.2.Saran .................................................................................................... 61
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 62
LAMPIRAN ...................................................................................................... 64
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
1. Gambar 2.1 Medan Listrik di Antara Dua Elektroda ..................................... 7
2. Gambar 2.2 Proses ionisasi .......................................................................... 10
3. Gambar 2.3 Ionisasi karena radiasi sinar Kosmis ........................................ 11
4. Gambar 2.4 Benturan ionisasi ...................................................................... 12
5. Gambar 2.5 Ionisasi thermis ......................................................................... 14
6. Gambar 2.6 Proses deionisasi ....................................................................... 14
7. Gambar 2.7 Proses terjadinya emisi ............................................................. 15
8. Gambar 2.8 Elektron-elektron bebas di udara .............................................. 16
9. Gambar 2.9 Banjiran elektron menyebabkan tembus listrik. ....................... 18
10. Gambar 2.10 Bentuk Molekul Nitrogen ....................................................... 19
11. Gambar 2.11 Proses produksi Nitrogen ....................................................... 23
12. Gambar 2.12 High Voltage Gas Pressure Cable ......................................... 24
13. Gambar 2.13 Gas Nitrogen pada Main Tank Trafo...................................... 25
14. Gambar 2.14 Trafo type Hermetically sealed .............................................. 26
15. Gambar 3.1 Wadah penampung gas Nitrogen.............................................. 29
16. Gambar 3.2 Trafo uji .................................................................................... 29
17. Gambar 3.3 Auto Transformator .................................................................. 30
18. Gambar 3.4 Voltmeter AC ........................................................................... 31
19. Gambar 3.5 Pompa Vacuum ........................................................................ 31
20. Gambar 3.6 Tahanan peredam...................................................................... 32
21. Gambar 3.7 Elektroda Bola-bola .................................................................. 33
22. Gambar 3.8 Wadah Pengukuran gas Nitrogen ............................................. 33
23. Gambar 3.9 Rangkaian Percobaan ............................................................... 34
viii
Universitas Sumatera Utara
24. Gambar 3.10 Diagram alir percobaan .......................................................... 36
25. Gambar 4.1 Grafik Nilai Kekuatan Dielektrik Rata-Rata Gas Nitrogen
Tekanan 1 Bar Setelah N kali tembus listrik. ............................ 40
26. Gambar 4.2 Grafik Nilai Kekuatan Dielektrik Rata-Rata Gas Nitrogen
Tekanan 2 Bar Setelah N kali tembus listrik ............................. 44
27. Gambar 4.3 Grafik Nilai Kekuatan Dielektrik Rata-Rata Gas Nitrogen
Tekanan 3 Bar Setelah N kali tembus listrik ............................. 48
28. Gambar 4.4 Grafik Nilai Kekuatan Dielektrik Rata-Rata Gas Nitrogen
Tekanan 4 Bar Setelah N kali tembus listrik ............................. 52
29. Gambar 4.5 Grafik Nilai Kekuatan Dielektrik Rata-Rata Gas Nitrogen
Tekanan 5 Bar Setelah N kali tembus listrik ............................. 56
30. Gambar 4.6 Penggabungan tabel dan grafik percobaan ............................... 58
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
1. Tabel 2.1 Bahan dielektrik gas. ...................................................................... 8
2. Tabel 2.2Nilai faktor efisiensi Ƞ .................................................................. 21
3. Tabel 4.1Interpolasi mencari nilai efisiensi. ................................................ 37
4. Tabel 4.2 Kekuatan dielektrik gas nitrogen tekanan 1 bar. .......................... 39
5. Tabel 4.3 Kekuatan dielektrik gas nitrogen tekanan 2 bar ........................... 43
6. Tabel 4.4 Kekuatan dielektrik gas nitrogen tekanan 3 bar ........................... 47
7. Tabel 4.5 Kekuatan dielektrik gas nitrogen tekanan 4 bar ........................... 51
8. Tabel 4.6 Kekuatan dielektrik gas nitrogen tekanan 5 bar ........................... 55
x
Universitas Sumatera Utara