Pengaruh Tekanan Mekanis Terhadap Tegangan Tembus Dielektrik Kertas Terimpregnasi Minyak

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
Sistem isolasi merupakan hal yang perlu diketahui agar suatu peralatan

dapat bekerja dengan baik. Bahan isolasi berfungsi untuk memisahkan suatu
bagian peralatan yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan. Salah
satu bahan isolasi yang sering dipakai pada peralatan listrik adalah isolasi kertas,
yang

termaksud

dalam

dielektrik

padat.

Bahan

isolasi

kertas

dalam

penggunaannya dikombinasikan dengan bahan impregnasi yaitu minyak mineral.
Pada saat peralatan listrik beroperasi, arus akan mengalir pada sistem.
Arus listrik yang mengalir pada peralatan ini akan menimbulkan gaya mekanis
sehingga sistem isolasi khususnya dielektrik padat akan mengalami tekanan
mekanis. Ketika adanya arus gangguan berupa hubung singkat yang mengalir
pada peralatan, gaya yang dihasilkan oleh arus akan menimbulkan tekanan yang
berat pada isolasi. Apabila tekanan mekanis (beban tekanan) semakin besar maka
bahan isolasi akan menjadi tipis sehingga kemampuan memikul kuat medan
elektrik semakin kecil[1].
Pada transformator daya, kemampuan isolasi kertas untuk memikul kuat
medan elektrik akan menjadi lebih besar karena adanya pengaruh minyak
transformator. Selain itu pada saat transformator beroperasi, suhu pada
transformator semakin lama akan meningkat mengakibatkan suhu pada

komponen-komponennya seperti isolasi juga naik. Apabila suhu minyak naik,
maka viskositas akan menurun dan menyebabkan terjadi gelembung udara pada

1
Universitas Sumatera Utara

minyak sehingga menyebabkan penuaan pada isolasi dan akan memengaruhi
karateristik isolasi.
Oleh karena itu pada tulisan ini akan dibahas sejauh mana pengaruh
tekanan mekanis terhadap tegangan tembus pada berbagai lapisan dielektrik kertas
terimpregnasi minyak dengan suhu menjadi parameter. Dengan dilakukannya
penelitian ini diharapkan untuk menentukan sebuah parameter dalam penentuan
kekuatan dan kualitas dielektrik kertas sehingga menghasilkan sistem isolasi yang
baik pada peralatan sistem tenaga listrik.
1.2

Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka dapat dirumuskan

permasalahan dalam tugas akhir ini adalah :

1. Bagaimana pengaruh tekanan mekanis terhadap tegangan tembus pada
berbagai lapisan dielektrik kertas sebelum diimpregnasi minyak ?.
2. Bagaimana pengaruh tekanan mekanis terhadap tegangan tembus pada
berbagai lapisan dielektrik kertas dengan diimpregnasi minyak ?.
3. Bagaimana pengaruh tekanan mekanis terhadap tegangan tembus pada
berbagai lapisan dielektrik kertas yang diimpregnasi minyak dengan
kondisi kenaikan suhu ?.
1.3

Batasan Masalah
Adapun pembatasan masalah yang dilakukan dalam penulisan tugas akhir

ini adalah sebagai berikut :
1. Hanya membahas mengenai pengaruh tekanan mekanis tegangan
tembus pada berbagai lapisan dielektrik kertas sebelum dan sesudah
diimpreganasi minyak dengan kondisi kenaikan suhu minyak.

2
Universitas Sumatera Utara

2. Kertas yang digunakan kertas kraft serta digunakan sebanyak 3 - 6
lapisan.
3. Pemberat diasumsikan sebagai tekanan mekanis terdiri dari tanpa
pemberat sampai dengan 3 Kg dengan Kenaikan 500 Gram.
4. Perubahan suhu minyak

isolasi dengan rentang suhu 35°C - 85°C

dengan 10°C untuk setiap kenaikan.
5. Tegangan kerja adalah Tegangan AC.
6. Tidak membahas reaksi kimia yang terjadi pada minyak isolasi.
7. Minyak Isolasi yang digunakan Isovoltine II-T.
8. Tidak membahas perubahan suhu maupun perubahan tekanan pada
udara sekitar pengujian.
1.4

Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian tugas akhir ini adalah :
1. Mengetahui pengaruh tekanan mekanis terhadap tegangan tembus
dielektrik kertas sebelum dan sesudah diimpreganasi minyak serta

dengan kenaikan suhu minyak.
2. Memperoleh besar pengaruh tekanan mekanis terhadap tegangan
tembus dielektrik kertas sebelum dan sesudah diimpregnasi minyak
serta dengan kenaikan suhu minyak.

1.5

Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah
untuk menentukan sebuah parameter dalam penentuan kekuatan dan
kualitas

dielektrik

kertas

terhadap

berbagai

kondisi

sehingga

menghasilkan sistem isolasi yang baik pada peralatan sistem tenaga listrik.

3
Universitas Sumatera Utara