32931918 bahan isolasi cair

Upload: h-aries-drk-munans

Post on 17-Oct-2015

69 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

32

TRANSCRIPT

  • TUGAS BAHAN LISTRIK

    BAHAN ISOLASI CAIR

    Oleh :

    Putu Rusdi Ariawan. (0804405050)

    JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

    JIMBARAN-BALI2009

  • ii

    KATA PENGANTAR

    Puji syukur kami panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena

    atas berkat rahmat dan petunjuk-Nyalah Paper Bahan Isolasi Cair ini dapat

    diselesaikan tepat pada waktunya.

    Ucapan terima kasih kami berikan kepada semua pihak yang telah

    banyak membantu kami dalam penyusunan makalah ini. Khususnya kepada

    Bapak Ir. Ketut Wijaya M. Erg selaku dosen Mata Kuliah Bahan Listrik Jurusan

    Teknik Elektro dan juga berbagai pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu

    persatu.

    Makalah ini bertujuan untuk memenuhi tugas mata kuliah Bahan

    Listrik dan memberikan pengetahuan mengenai bahan isolasi cair. Kami

    menyadari sepenuhnya makalah ini masih jauh dari sempurna, sehingga kami

    sebagai penyusun mengharapkan berbagai saran dan kritik yang bersifat

    membangun, agar nantinya dapat dijadikan pedoman bagi kami dalam

    penyusunan makalah berikutnya.

    Denpasar, Februari 2009

    Penyusun

  • iii

    DAFTAR ISI

    JUDUL ....................................................................................................... i

    KATA PENGANTAR ................................................................................ ii

    DAFTAR ISI .............................................................................................. iii

    BAB I. PENDAHULUAN .......................................................................... 1

    1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1

    1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 2

    1.3 Tujuan Penulisan ............................................................................. 2

    1.4 Manfaat Penulisan ........................................................................... 2

    1.5 Batasan Masalah .............................................................................. 2

    1.6 Sistematika Pembahasan .................................................................. 3

    BAB II DASAR TEORI

    2.1 Tinjauan Umum ............................................................................. 4

    2.2 Tingkat Ketahanan Isolasi .............................................................. 5

    BAB III PEMBAHASAN

    3.1 Bahan Isolasi Cair ................................................................................... 6

    3.2 Minyak Transformator ............................................................................ 7

    3.3 Proses Pemurnian Minyak Transformator................................................ 11

    3.3.1 Pemanasan .................................................................................... 11

    3.3.2 Penyaringan .................................................................................. 12

    3.3.3 Pemusingan................................................................................... 13

    3.3.4 Regenerasi..................................................................................... 14

    3.4 Bahan-Bahan Isolasi Cair Lain................................................................ 16

    3.5 Mekanisme Kegagalan Isolasi Cair ......................................................... 18

    BAB IV PENUTUP

    4.1 Simpulan........................................................................................... 20

    4.2 Saran-saran ....................................................................................... 20

    DAFTAR PUSTAKA

  • BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Bahan listrik sangat banyak ragamnya. Bahan listrik sangat diperlukan

    pada kehidupan sehai-hari. Bahan listrik merupakan suatu bahan yang digunakan

    dalam peralatan listrik. Isolasi memiliki peranan yang sangat penting dalam sistem

    tenaga listrik. Isolasi sangat diperlukan untuk memisahkan dua atau lebih

    penghantar listrik yang bertegangan sehingga antara penghantar-penghantar

    tersebut tidak terjadi lompatan listrik atau percikan. Bahan isolasi akan mengalami

    pelepasan muatan yang merupakan bentuk kegagalan listrik apabila tegangan yang

    diterapkan melampaui kekuatan isolasinya. Kegagalan yang terjadi pada saat

    peralatan sedang beroperasi bisa menyebabkan kerusakan alat sehingga

    kontinuitas sistem terganggu.

    Bahan listrik sudah digunakan oleh masyarakat luas untuk berbagai

    macam aplikasi peralatan listrik dan tentunya peralatan tersebut didukung oleh

    keamanan peralatan serta keamanan konsumen atau pengguna. Untuk itu harus

    pengguna harus mengetahui bahan isolasi yang ada dan diperhatikan dalam

    ketepatan pemilihan bahan oleh para pengguna. Pada kemajuan teknologi

    tegangan tinggi, isolasi listrik memegang peranan yang sangat penting dalam

    teknik tegangan tinggi, Isolasi listrik sangat diperlukan untuk menunjang

    keandalan di dalam penyaluran tegangan listrik.

    Untuk itu diperlukan suatu informasi bagi pengguna agar dapat

    menentukan bahan-bahan isolasi yang digunakan pada peralatan listrik khususnya

    bahan isolasi cair yang merupakan bahan pengisi pada peralatan listrik seperti

    transformator, pemutus beban, rheostat.

  • 21.2 Rumusan Masalah

    Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan beberapa

    permasalahan yaitu :

    1. Bagaimana pengertian dan fungsi bahan isolasi cair?

    2. Bagaimana pengertian, proses pemurnian, dan mekanisme kegagalan minyak

    transformator?

    3. Apakah jenis bahan isolasi cair lainnya?

    1.3 Tujuan Penulisan

    Adapun tujuan dari penulisan laporan ini adalah :

    1. Mengetahui pengertian dan fungsi bahan isolasi cair.

    2. Mengetahui pengertian, proses pemurnian, dan mekanisme kegagalan minyak

    transformator.

    3. Mengetahui jenis bahan isolasi cair lainnya.

    1.4 Manfaat Penulisan

    Manfaat dari pembuatan laporan ini adalah:.

    1. Agar kita mengetahui pengertian dan fungsi dari bahan isolasi cair.

    2. mengetahui tentang minyak transformator.

    3. Menambah pengetahuan mengenai Bahan Isolai Cair.

    1.5 Batasan Masalah

    Mengingat permasalahan yang terlaluluas dalam penyusunan laporan ini,

    maka dibatasi pada penekanan masalah Bahan Isolasi Cair dan Minyak

    Transformator sebagai bahan pengisolasi dan pendingin.

  • 31.6 Sistematika Pembahasan

    Adapun sistematika pembahasan yang digunakan dalam penulisan makalah ini

    adalah :

    BAB I : PENDAHULUAN

    Berisikan tentang gambaran umum isi tulisan, mulai latar belakang

    masalah, rumusan masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan,

    batasan masalah yang akan dibahas dan sistematika penulisan.

    BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

    Dalam bab ini memaparkan kepustakaan yang berisikan tentang

    konsep dan penggunaan bahan isolasi secara umum

    BAB III : METODE

    Dalam bab ini diuraikan tempat dan waktu penelitian, sumber data dan

    jenis data.

    BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

    Dalam bab ini membahas hasil penelitian yang telah dilakukan guna

    mengetahui cara kerja Bahan Isolasi Cair dan Minyak Transformator

    sebagai bahan pengisolasi dan pendingin.

    BAB V : PENUTUP

    Bab ini yang berisikan kesimpulan dari uraian pembahasan dan saran-

    saran yang menghubungkan dengan pembahasan sebelumnya.

  • BAB II

    DASAR TEORI

    2.1 Tinjauan Umum

    Bahan isolasi merupakan peralatan yang digunakan untuk memisahkan

    bagian-bagian yang bertegangan atau bagian-bagian yang aktif. Bahan isolasi

    dibedakan menjadi: bahan isolasi gas, bahan isolasi padat, bahan isolasi cair.

    Dalam pembahasan kali ini kami akan padalebih menekankan pada jenis bahan

    isolasi cair.(Drs. Muhaimin,1991)

    Pada dasarnya suatu bagian yang aktif peralatan listrik harus diisolasi

    sehingga mempunyai sistem keamanan dan kenyamanan. bahan isolasi cair (liquid

    insulation material) telah digunakan sebagai bahan pengisi pada peralatan-

    peralatan listrik seperti transformator, kapasitor, pemutus beban (circuit breaker).

    Fungsi bahan ini selain sebagai islolasi juga berfungsi sebagai pendingin bagi

    peralatan. Oleh karena itu bahan-bahan isolasi cair yang akan digunakan harus

    mempunyai tegangan tembus dan daya hantar panas yang tinggi serta sifat listrik

    dan sifat kimia yang dapat menunjang ketahanan isolasi tersebut.

    Koordinasi isolasi dapat di definisikan sebagai korelasi antara daya isolasi

    alat-alat dan sirkuit listrik disatu pihak, dan karakteristik alat-alat pelindungnya

    dilain pihak, sehingga isolasi tersebut terlindung dari bahaya-bahaya tegangan

    lebih. Koordinasi isolasi dilakukan dengan menentukan kesesuaian yang

    diperlukan antara daya isolasi alat-alat listrik dan karakteristik alat-alat pelindung

    terhadap tegangan lebih, yang masing-masing ditentukan oleh tingkat ketahanan

    impuls dan tingkat perlindungan impulsnya.koordinasi isolasi mempunyai tujuan

    untuk perlindungan terhadap peralatan dan penghematan.

    Beberapa sistem yang perlu diperhatikan dalam koordinasi isolasi adalah:

    1. Penentuan sifat gangguan

    2. Penentuan daya isolasi petralatan seperti: isolator, bushing, dan trafo.

    3. Penentuan tegangan impuls standart.

    4. Karakteristik alat-alat pelindung seperti CB, Arrester.

  • 55. Penentuan tingkat isolasi impuls dasar ( BIL ) yang disingkat Basic Impuls

    Insulation Level. Bil ini merupakan suatu besar tegangan yang masih mampu

    ditahan oleh peralatan listrik, atau kemampuan peralatan listrik menahan

    tegangan maksimum pada saat terjadi tegangan lebih.

    2.2 Tingkat Ketahanan Isolasi (Basic Impuls Insulation Level/BIL)

    Ketahanan isolasi minyak dapat dipengaruhi oleh kondisi iklim, yaitu

    berupa suhu dan kelembaban udara disekitarnya.

    Oksigen yang terdapat di udara dan suhu minyak yang tinggi dapat

    menyebabkan oksidasi pada permukaan minyak yang cenderung meningkatkan

    keasaman minyak. Kadar asam yang terdapat dalam minyak adalah merupakan

    ukuran kerusakan (deteriorasi) bahan isolasi. Jika keasaman minyak tinggi, maka

    terjadi endapan pada dinding trafo maupun pada lapisan isolasi belitan sehingga

    mempersulit proses pendinginan. Suatu endapan dengan ketebalan 0,2 mm - 0,4

    mm dapat menaikkan suhu 10 oC - 15 oC. Selain itu endapan-endapan ini akan

    meningkatkan kemungkinan terjadinya bunga api antara bagian-bagian

    transformator yang terbuka. Bila dalam minyak terdapat kelembaban, maka akan

    terbentuk jalur-jalur yang membuka jalan terhadap terjadinya hubung singkat.

    Kelembaban tidak hanya menurunkan ketahanan isolasi minyak, tetapi

    kelembaban juga diserap oleh bahan isolasi lain seperti isolasi belitan, sehingga

    dapat merusak gulungan kawat tembaga transformator.

    Pemeliharaan minyak transformator secara berkala sangat penting untuk

    mencegah terjadinya kerusakan isolasi dengan konsekuensi pemadaman. Sebuah

    transformator yang bekerja dengan baik selama sekian tahun, dapat mengalami

    kerusakan seketika disebabkan oleh kegagalan isolasi. Pemeliharaan yang

    dilakukan secara teratur pada minyak transformator merupakan cara yang paling

    baik untuk mempertahankan kondisi operasional sebuah transformator sehingga

    masa pemanfaatan menjadi relatif panjang.

  • BAB III

    PEMBAHASAN

    3.1 Bahan Isolasi Berserat

    Bahan-bahan isolasi berserat sangat besar peran dan penggunaannya pada

    teknik listrik. Dikatakan sebagai bahan berserat karena bahan-bahan ini terdiri dari

    serat-serat yang terpisah satu sama lain. Pada kebanyakan bahan ini (benang, kain,

    pita) struktur seratnya sangat mudah dilihat, sedangkan pada kayu dan kertas,

    untuk memeriksa strukturnya perlu menggunakan mikroskop.

    Kelebihan bahan berserat adalah mempunyai fleksibilitas yang baik,

    kekuatan mekanis yang tinggi, mudah diproses dan murah harganya. Adapun

    kekurangannya adalah higroskopis dan tegangan tembusnya rendah. Untuk

    mengatasi hal tersebut, bahan-bahan berserat yang akan digunakan sebagai

    pengisolasi perlu diimpregnansi. Bahan berserat asli tergolong bahan isolasi kelas

    Y, sedangkan bahan isolasi yang telah diimpregnansi menjadi kelas A.

    Bahan dasar yang dipergunakan untuk bahan berserat berasal dari tiga

    macam, yaitu tumbuh-tumbuhan, binatang, dan bahan tiruan (sintetis). Sebenarnya

    bahan ini kurang baik sebagai bahan penyekat listrik karena sifatnya sangat

    menyerap cairan, sedangkan cairan itu dapat merusak penyekat yang

    menyebabkan daya sekatnya menurun. Tetapi karena faktor-faktor lain seperti

    bahan yang berlimpah sehingga murah harganya, daya mekanisnya cukup kuat

    dan fleksibel, dan dengan disusun berlapis-lapis dan dicampur dengan zat-zat

    tertentu untuk meningkatkan daya sekat, daya mekanis dan daya tahan panas,

    sehingga bahan berserat ini banyak dipakai sebagai penyekat listrik.

    3.2 Macam-macam Bahan Isolator Berserat

    Bahan isolator berserat mudah sekali kita dapatkan, karena bahan isolator

    berserat merupakan bahan bahan dari alam. Bahan-bahan tersebut diambil dari

    alam, kemudian diproses dan dijadikan bahan isolator.

    Berikut adalah bahan yang termasuk bahan isolator berserat.

  • 73.2.1 Kayu

    Pada tahun-tahun yang silam, kayu banyak digunakan sebagai isolasi sejak

    perkembangan teknik listrik misalnya untuk tiang listrik, karena terdapat dimana-

    mana dan harganya murah. Sekarang kayu banyak terdesak oleh besi, beton, dan

    bahan sintetis. Kelebihan kayu adalah kekuatan mekanisnya cukup tinggi

    tergantung dari macam dan kerasnya kayu dan tidak terlalu berat. Kekuatan

    tariknya berkisar antara 700 hingga 1300 kg/cm2, massa jenisnya berkisar antara

    0,5 hingga 1 gr/cm2, tetapi kelemahannya adalah menyerap air, dapat rusak karena

    hama dan penyakit serangga sehingga mudah rapuh. Supaya daya tahan lama,

    maka kayu harus diawetkan atau diimpregnansi lebih dahulu.

    Cara mengimpregnansi kayu sebagai berikut :

    Bahan untuk mengimpregnansi antara lain minyak cat, minyak vernis yang

    dipanaskan hingga 120o hingga 130oC denga kayu yang diimpregnansi

    dimasukkan kedalamnya. Selanjutnya didinginkan hingga suhu 60oC dan kayu

    dikeluarkan dari minyak. Kayu yang sudah dikeluarkan dari minyak selanjutnya

    dikeringkan dalam oven dengan suhu 110o hingga 130oC. Jika dilakukan dengan

    cat, impregnansi tanpa dilakukan pemanasan selama 5 hingga 8 jam pada suhu

    135oC. Kayu yang telah diimpregnansi bertambah beratnya 70 hingga 80% di

    samping kekuatannya bertambah. Jika yang digunakan mengimpregnansi adalah

    vernis bakelit dengan kandungan alkohol 50%, benda yang sudah diimpregnansi

    harus dikeringkan pada suku 110o hingga 130oC, kemudian dicelupkan lagi ke

    dalam bahan pengimpregnansi dan selanjutnya dikeringkan lagi dengan suhu 130o

    hingga 135oC.

    Kayu yang akan digunakan sebagai isolator selain diimpregnansi juga perlu diberi

    antiseptik agar tahan terhadap peluruhan dan dilapisi dengan antipirin agar tidak

    mudah terbakar.

    3.2.2 Kertas

    Kertas atau karton merupakan bahan berserat yang seratnya pendek, kertas

    dan karton pada dasarnya adalah selulosa (C6H10O5) atau asetat, dimana bahan ini

  • 8adalah zat sel tumbuh-tumbuhan yang terdapat antara kulit dan batangnya.

    Selulosa ini berserat, fleksibel, lunak dan menyerap air, sedangkan bahan pembuat

    kertasnya diambil dari kayu, merang, rami, majun (sisa bahan tekstil), dan lain-

    lain. Kertas yang terlalu kering atau lembab, kekuatan isolasinya berkurang

    karena kertas sangat menyerap cairan, sehingga untuk mengatasinya kertas

    dilapisi lak isolasi. Penggunaan kertas untuk isolasi selain sebagai pembalut lilitan

    kawat dan kumparan, juga untuk isolasi kabel dan kondensator kertas. Untuk

    memenuhi tebal yang diharapkan kertas dibuat berlapis-lapis. Kertas yang

    digunakan untuk bahan isolasi selulosa digodok dengan senyawa alkali. Sifat dari

    selulosa alkali dibanding dengan kertas biasa adalah secara mekanis lebih kuat

    dan lebih tahan terhadap panas.

    Pemakaian kertas atau karton untuk bahan isolasi listrik antara lain sebagai :

    - Bahan isolasi kabel

    - Kertas telepon

    - Penyaring minyak transformator

    - Kertas kapasitor (dielektrik)

    Adapula jenis kertas yang lain yaitu kertas mika. Kertas ini dibuat dari serat katun

    atau jenis lain dari substansi tumbuhan serat panjang.

    Kekuatan tarik kertas ini kearanh memanjang lebih besar daripada kearah

    melebar. Banyak digunakan untuk memperkuat pita kertas dengan cara

    mengelemkannya.Kertas mika juga diperkuat dengan vernis.

    3.2.3 Prespan

    Prespan juga sebetulnya kertas, karena bahan dasarnya sama hanya berbeda sifat-

    sifatnya saja. Dibandingkan dengan kertas, prespan lebih padat sehingga kurang

    menyerap air. Padat karena pembuatannya ditekan dengan tegangan tinggi

    sehingga lebih keras dan lebih kuat, tetapi dapat dibengkokan dengan tidak retak-

    retak sehingga baik sekali untuk penyekat alur stator atau rotor mes in listrik, juga

    pada transformator sebagai penyekat lilitan dan kawatnya. Prespan ini di pasaran

    berbentuk lembaran atau gulungan dengan ukuran tebal antara 0,1 sampai 5 mm,

  • 9warnanya kekuning-kuningan, coklat muda atau abu. Karena daya menyerap air

    masih ada, maka dalam pelaksanaannya selalu masih perlu dilapisi lak penyekat.

    3.2.4 Benang

    Benang merupakan hasil pemintalan pertama dari sebuah kapas yang berserat

    cukup panjang, setelah biji-bijinya yang menempel dipisahkan terlebih dahulu.

    Dari kumpulan benang ini dapat dibuat tali, pita, dan kain tenun, yang selanjutnya

    disebut dengan tekstil. Dalam bidang kelistrikan banyak digunakan sebagai

    penyekat kawat. Pemakaian benang banyak dipakai untuk penyekat kawat halus

    yang digunakan dalam pembuatan pesawat-pesawat cermat seperti pengukuran

    listrik. Sekarang banyak digunakan benang sintetis dari bahan plastik, gelas, dan

    sebagainya karena lebih kuat dan tahan panas.

    3.2.5 Bahan Isolasi Dari Tekstil

    Tekstil termasuk bahan yang mempunyai serat yang cukup panjang. Tekstil

    secara mekanis adalah kuat khususnya untuk mengikat dan tidak terjadi

    penyusutan yang berarti jika terkena lembab. Namun tegangan tembusnya lebih

    rendah dibanding kertas.

    Dengan menenun benang menjadi tekstil (pita dan kain dengan berbagai

    macam corak, ukuran dan kualitas) maksudnya adalah untuk memperoleh

    penyekat yang lebih baik, yaitu pertama lebih kuat, dan kedua dalam beberapa hal

    mempermudah teknis pelaksanaan (membalut lilitan penyekat kawat). Selain

    tekstil dari kapas, ada juga sutra yang digunakan sebagai bahan islasi namun

    harganya cukup mahal. Kemudian juga terdapat bahan isolasi yang terbuat dari

    serat tumbuh-tumbuhan yang dikenal dengan nama lena (linnen). Bahan ini lebih

    kuat daripada kertas. Pada tekstil ini ada yang terbuat dari bahan tiruan (sintetis),

    dimana bahan ini digunakan dalam bidang kelistrikan sebagai penyekat kawat-

    kawat lilitan mesin listrik, pengikat, dan sebagainya. Karena sifat tekstil ini dapat

    menyerap cairan, maka untuk memperbaiki daya sekatnya dilapisi atau dicelup ke

    dalam cairan lak penyekat. Selain itu ada beberapa keuntungan dari tekstil sintetis

  • 10

    ini, yaitu kekuatan mekanis, elastisitas, dan ketahanan terhadap panas yang tinggi,

    higroskopisitas rendah, den lebuh stabil terhadap pengaruh kimia.

    Serat sintetis yang paling penting diantaranya adalah serat poliamid (yaitu

    nilon, kapron, silon, dederon), serat poliester (yaitu lavsan, terilin, tetron, dakron),

    serat-serat yang dibuat dari polistrin, pvc atau politetrafluoroethilen. Berikut ini

    adalah tabel perbandingan antara lavsan, kapron, dan sutera.

    Sifat-sifat utama Lavsan Kapron Sutera alam

    1. Panjang pemutusan dalam keadaan

    kering (km)

    2. Pengurangan kekuatan mekanis dalam

    keadaan basah (%)

    3. Pengurangan kekuatan mekanis setelah

    3 jam pada suhu 190oC (%)

    4. Pemuluran dalam keadaan kering (%)

    5. Massa jenis (g/cm3)

    6. Persentase kelembaban pada

    kelembaban relatif 65%

    40 50

    0

    1

    20 25

    1,38

    0,5

    40 50

    10

    48

    20 25

    1,14

    3,4 4

    32 36

    15

    53

    17 18

    1,37

    11

    Dari data di atas dapat dilihat bahwa kapron lebih ekonomis daripada sutera alam,

    karena kapron lebih tipis, lebih ringan dibanding sutera alam.

    Suatu hal yang perlu diperhatikan pada bahan berserat yaitu panjang

    pemutusan (rupture-length). Panjang pemutusan adalah panjang rentangan suatu

    bahan yang menyebabkan bahan tersebut patah atau putus secara mendadak

    disebabkan oleh berat benda itu sendiri.

    Besarnya panjang pemutusan adalah :

    1000

    fPsL

    L = panjang pemutus (m)

    Ps = kuat tarik pemutus (gr)

    f = faktor

  • 11

    Besarnya faktor (f) merupakan perbandingan panjang bahan terhadap beratnya,

    persamaannya adalah :

    G

    lf

    l = panjang bahan (m)

    G = berat bahan (gr)

    Di beberapa negara ketebalan sutera dan bahan-bahan sintetis dinyatakan dengan

    Titer, yaitu berat bahan-bahan sintetis delam gram setiap panjang bahan 9000

    meter. Dengan demikian hubungan Titer (T) dengan faktor (f) adalah :

    9000TfDari sini tampak bahwa makin besar Titer suatu bahan , maka makin tebal bahan

    tersebut. Diantara bahan-bahan yang digunakan pada teknik listrik adalah sebagai

    berikut.

    Nama Bahan Tebal (mm)

    A. Katun :

    1. Chifton

    2. Cambric

    3. Cambric muslin dan calico kasar

    B. Sutera :

    1. Florentin

    2. Flourard

    C. Pita Katun :

    1. Plester

    2. Calico

    3. Cambric

    0,15

    0,12

    0,4

    0,08

    0,07

    0,45 0,020,22 0,020,12 0,01

    3.2.6 Bahan Berserat Anorganik

    Salah satu bahan berserat anorganik adalah ketahanannya terhadap panas

    lebih tinggi. Jenis bahan isolasi berserat ada 2, yaitu asbes dan fiberglass.

    Terdapat beberapa macam asbes yang mempunyai komposisi kimia yang berbeda.

  • 12

    Kristolin atau serpentin dengan komposisi kimia 3MgO2SiO22H2O adalah jenis asbes yang paling umum digunakan sebagai bahan isolasi.

    Asbes dapat diperoleh dari batu-batuan yang merupakan jalur kecil yang

    terdiri atas kumpulan serat yang paralel satu sama lain.Panjang serat-serat tersebut

    tergantung ukuran jalurnya yang berkisar antara satu hingga beberapa sentimeter.

    Makin panjang serat suatu asbeb, makin tinggi mutunya dan makin mahal

    harganya.

    Pada suhu 300o hingga 400oC, asbes dianggap tidak terjadi perubahan,

    tetapi pada suhu yang lebih tinggi lagi kandungan airnya akan hilang dan

    kekuatan mekanisnya akan menurun.

    Hal yang menyebabkan asbes tahan terhadap suhu tinggi adalah karena

    pori-porinya mudah dimasuki udara sehingga konduktivitas panasnya rendah.

    Asbes akan meleleh pada suhu 1150o. Bahan-bahan asbes tidak digunakan di atas

    1000 volt karena kemampuan isolasinya jelek.

  • BAB III

    PEMBAHASAN

    3.1 Bahan Isolasi Cair

    Bahan isolai 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

    (Muhaimin, 1991).

    Beberapa alasan digunakannya bahan isolasi cair adalah sebagai berikut:

    1. Isolasi cair memiliki kerapatan 1000 kali atau lebih dibandingkan dengan

    isolasi gas, sehingga memiliki kekuatan dielektrik yang lebih tinggi menurut

    hukum Paschen.

    2. Isolasi cair akan mengisi celah atau ruang yang akan diisolasi dan secara

    serentak melalui proses konversi menghilangkan panas yang timbul akibat

    rugi energi.

    3. Isolasi cair cenderung dapat memperbaiki diri sendiri (self healing) jika terjadi

    pelepasan muatan (discharge). Namun kekurangan utama isolasi cair adalah

    mudah terkontaminasi.

    Adapun sifat-sifat listrik yang menentukan unjuk kerja cairan sebagai

    isolasi adalah:

    1. Withstand Breakdown

    Yaitu kemampuan untuk tidak mengalami ketembusan dalam kondisi tekanan

    listrik (electric stress ) yang tinggi.

    2. Kapasitansi Listrik per unit volume yang menentukan permitivitas relatifnya.

    Minyak petroleum merupakan subtansi nonpolar yang efektif karena

    merupakan campuran cairan hidrokarbon. Minyak ini memiliki permitivitas

    kira-kira 2 atau 2.5 . Ketidakbergantungan permitivitas subtansi nonpolar pada

    frekuensi membuat bahan ini lebih banyak dipakai dibandingkan dengan

  • 7bahan yang bersifat polar. Misalnya air memiliki permitivitas 78 untuk

    frekuensi 50 Hz, namun hanya memiliki permitivitas 5 untuk gelombang

    mikro.

    3. Faktor daya

    Faktor dissipasi daya dari minyak dibawah tekanan bolak balik dan tinggi

    akan menentukan unjuk kerjanya karena dalam kondisi berbeban terdapat

    sejumlah rugi-rugi dielektrik. Faktor dissipasi sebagai ukuran rugi-rugi daya

    merupakan parameter yang penting bagi kabel dan kapasitor. Minyak

    transformator murni memiliki faktor dissipasi yang bervariasi antara 10-4 pada

    20 oC dan 10-3 pada 90 oC pada frekuensi 50 Hz.

    4. Resistivitas

    Suatu cairan dapat digolongkan sebagai isolasi cair bila resitivitasnya lebih

    besar dari 109 W-m. Pada sistem tegangan tinggi resistivitas yang diperlukan

    untuk material isolasi adalah 1016 W-m atau lebih.

    (www.elektroindonesia.com, 2009).

    3.2 Minyak Transformator

    Minyak transformator adalah minyak mineral yang diperoleh dengan

    pemurnian minyak mentah. Dalam pemakaiannya, minyak ini karena pengaruh

    panas dari rugi-rugi didalam transformator akan timbul hidrokarbon. Selain

    berasal dari minyak mineral, minyak transformator dapat pula yang dapat dibuat

    dari bahan organik, misalnya minyak trafo piranol, silicon . Sebagai bahan isolasi,

    minyak transformator harus mempunyai tegangan tembus yang tinggi.

    Sebagian besar trafo tenaga kumparan-kumparan dan intinya direndam

    dalam minyak-trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas besar, karena

    minyak trafo mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan

    bersifat pula sebagai isolasi (daya tegangan tembus tinggi) sehingga berfungsi

    sebagai media pendingin dan isolasi. Untuk itu minyak trafo harus memenuhi

    persyaratan sebagai berikut:

  • 81. Kekuatan isolasi tinggi

    2. Penyalur panas yang baik memiliki berat jenis yang kecil, sehingga partikel-

    partikel dalam minyak dapat mengendap dengan cepat

    3. Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan

    pendinginan menjadi lebih baik

    4. Titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat membahayakan

    5. Tidak merusak bahan isolasi padat

    6. Sifat kimia yang stabil (www.elektroindonesia.com, 2007).

    Sebagai bahan isolasi, minyak transfomator harus mempunyai tegangan

    tembus yang tinggi. Pengujian tegangan tembus minyak transformator dapat

    dilakukan dengan mengunakan peralatan seperti ditunjukan pada gambar 4.1.

    Gambar 4.1 Alat pengujian tegangan tembus minyak transformator

    (Sumber: Muhaimin, 1991)

    Jarak elektoda dibuat 2,5 cm, sedangkan tegangannya dapat diatur dengan

    menggunakan autotransformator sehingga dapat diketahui tegangan sebelum saat

    terjadinya kegagalan isolasi yaitu terjadinya loncatan bunga api. Loncatan bunga

    api dapat dilihat lewat lubang yang diberi kaca. Selain itu dapat dilihat dari

    voltmeter tegangan tertinggi sebelum terjadinya kegagalan isolasi (karena setelah

    terjadinya kegagalan isolasi voltmeter akan menunjukan harga nol). Tegangan

    tembus nominal minyak transformator untuk tegangan kerja tertentu dapat dilihat

    pada tabel 4.1.

  • 9Tabel 4.1 Tegangan tembus standar minyak transformator

    Tegangan kerja

    peralatan

    Tegangan tembus (kV) untuk jarak 2,5 mm

    Minyak baru Sedang dipakai

    Diatas 35 kV 40 35

    6 s/d 35 kV 30 25

    Dibawah 6 kV 30 20

    (Sumber: Muhaimin, 1993)

    Berdasarkan standar yang dikeluarkan oleh ASTM yakni dalam standar D-

    877 disebutkan bahwa suatu bahan isolasi harus memiliki tegangan tembus

    sebesar kurang lebih 30 kV untuk lebar sela elektroda 1 mm, dengan kata lain

    kekuatan dielektrik bahan isolasi kurang lebih 30 kV/mm. Sedangkan menurut

    standar ASTM D-1816 suatu bahan isolasi harus mampu menahan tegangan

    sebesar 28 V untuk suatu lebar sela elektroda sebesar 1,2 mm. Standar ini

    merupakan standar yang diterima secara internasional dan harus dipenuhi oleh

    suatu bahan yang dikategorikan sebagai suatu bahan isolasi.

    Beberapa macam faktor yang diperkirakan mempengaruhi kegagalan

    minyak transformator, yaitu:

    1. Luas daerah elektroda

    2. Jarak celah (gap spacing)

    3. Pendinginan

    4. Perawatan sebelum pemakaian (elektroda dan minyak)

    5. Pengaruh kekuatan dielektrik dari minyak transformator yang diukur serta

    kondisi pengujian atau minyak transformator itu sendiri juga mempengaruhi

    kekuatan dielektrik minyak transformator.

    Ketembusan isolasi (insulation breakdown, insulation failure) disebabkan

    karena beberapa hal antara lain isolasi tersebut sudah lama dipakai, berkurangnya

    kekuatan dielektrik dan karena isolasi tersebut dikenakan tegangan lebih. Pada

    prinsipnya tegangan pada isolator merupakan suatu tarikan atau tekanan (stress)

    yang harus dilawan oleh gaya dalam isolator itu sendiri agar supaya isolator tidak

    tembus. Dalam struktur molekul material isolasi, electron-elektron terikat erat

  • 10

    pada molekulnya, dan ikatan ini mengadakan perlawanan terhadap tekanan yang

    disebabkan oleh adanya tegangan. Bila ikatan ini putus pada suatu tempat maka

    sifat isolasi pada tempat itu hilang. Bila pada bahan isolasi tersebut diberikan

    tegangan akan terjadi perpindahan elektron-elektron dari suatu molekul ke

    molekul lainnya sehingga timbul arus konduksi atau arus bocor. Karakteristik

    isolator akan berubah bila material tersebut kemasukan suatu ketidakmurnian

    (impurity) seperti adanya arang atau kelembaban dalam isolasi yang dapat

    menurunkan tegangan tembus (www.elektroindonesia.com, 2009).

    Ketahanan listrik transformator dapat menurun karena pengaruh asam dan

    dapat pula karena kandungan air. Keasaman minyak transformator dapat

    dinetralisir dengan menggunakan potas hidroksida (KOH). Sedangkan kandungan

    air di dalam minyak transformator dapat dihilangkan dengan memakai bahan

    higroskopis yaitu silikagel.

    Kegunaan minyak trafo adalah selain untuk bahan isolasi juga sebagai

    media pendingin antara kumparan kawat atau inti besi dengan sirip pendingin.

    Agar minyak trafo berfungsi dengan baik, kualitas minyak harus sesuai dengan

    standar kebutuhan ditunjukkan pada tabel dibawah ini.

    Tabel 4.2 Standard Minyak sebagai isolasi pada transformator

    (Sumber: www.ums.ac.id, 2007)

    Agar minyak transformator berfungsi sebagai pendingin yang baik, maka

    kekentalannya tidak boleh terlalu tinggi agar mudah bersirkulasi di dalam tangki

    sehingga dapat mendinginkan transformator dengan baik. Kekentalan relatif

    minyak transformator tidak boleh lebih dari 4,2 o pada suhu 20 oC dan 1,8 o hingga

    1,85 o maksimum 2 o pada suhu 50 oC.

  • 11

    3.3 Proses Pemurnian Minyak Transformator

    Minyak transformator dapat dikotori oleh uap air, fiber (misalnya : kertas,

    kayu, tekstil), damar dan yang lainnya. Hal ini dapat mempengaruhi kemurnian

    minyak transformator. Bentuk dari pengotoran dapat bermacam-macam yaitu

    meleleh dan mencairnya bahan-bahan yang digunakan di dalam transformator,

    partikel-partikel yang mengapung pada minyak, partikel-partikel yang mengendap

    didasar tangki, pada belitan atau pada intinya. Dengan adanya pengotoran maka

    tegangan tembus minyak akan menurun dan ini berarti mengurangi atau

    menurunnya umur pemakaian minyak. Akhir-akhir ini usaha memperlambat

    terjadinya penurunan dengan tegangan tembus minyak transformator untuk

    pemakaian pada transformator yang bertegangan kerja tinggi dan dayanya besar,

    ruangan yang terdapat di atas permukaan minyak diisi dengan gas murni (biasanya

    nitrogen).

    Cara lain untuk memperpanjang umur minyak transformator adalah dengan

    mencampurkan senyawa tertentu antara lain paraoksi diphenilamin. Senyawa

    tersebut dimasukkan ke dalam minyak transformator yang telah dipanasi 80o

    hingga 85oC. Campuran tersebut kosentrasinya dibuat 0,1% dan selanjutnya

    didinginkan. Minyak transformator yang sudah diberi senyawa paraoksi

    diphenilamin akan berwarna kemerah-merahan (Muhaimin, 1991).

    3.3.1 Pemanasan

    Pada cara ini minyak transformator dipanasi hingga titik didih air pada

    perangkat khusus yang disebut penggodok minyak (oil boiler). Air yang ada

    dalam minyak akan menguap karena titik didih minyak lebih tinggi dari pada titik

    didih air.

    Cara ini dianggap sebagai cara yang paling sederhana dalam hal pemurnian

    minyak transformator. Dengan cara ini bahan-bahan pencemar padat, misalnya :

    fiber, jelaga akan tetapi tinggal di dalam minyak. Apabila pemanasan tersebut

    mendekati titik penguapan minyak, akan menyebabkan umur minyak berkurang.

    Namun hal ini dapat diatasi dengan cara memanaskan minyak di tempat yang

  • 12

    pakem atau boiler minyak hampa udara (vacum oil boiler), sehingga air akan

    menguap pada suhu yang relatif rendah. Alat ini dipakai dengan minyak yang

    dipanaskan dalam bejana udara sempit (air tight vessel) dimana udara

    dipindahkan bersama dengan air yang menguap dari minyak. Air mendidih pada

    suhu rendah dalam ruang hampa oleh sebab itu menguap lebih cepat ketika

    minyak dididihkan dalam alat ini pada suhu yang relatif rendah. Namun demikian

    pencemar selain air akan tetap tinggal di dalam minyak. Sebagai

    pengembangannya pemurnian minyak dengan udara pakem seperti gambar

    berikut.

    Gambar 4.2 Pemurnian minyak menggunakan pemanas-pakem

    (Sumber: Muhaimin, 1993)

    3.3.2 Penyaringan

    Pada metode ini digunakan kertas khusus untuk menyaring minyak yang

    tercemar. Untuk mempercepat waktu penyaringan, digunakan tekanan. Air yang

    terkandung dalam minyak transformator diserap dengan kertas higroskopis.

    Dengan cara ini baik air maupun patikel-partikel tercemar lainnya akan tersaring

    sekaligus.

    Filter ini sangat efesien memindahkan pengotor padat dan uap dari minyak

    yang merupakan kelebihan dari pada alat sentrifugal. Walaupun cara ini sederhana

    dan lebih mudah untuk dilakukan, keluaran yang dihasilkan lebih sedikit jika

    dibandingkan dengan alat sentrifugal yang menggunakan kapasitas motor

    penggerak yang sama. Filter press ini cocok digunakan untuk memisahkan minyak

    dalam circuit breaker (CB), yang biasanya tercemari oleh partikel jelaga (arang)

    yang kecil dan sulit dipisahkan dengan menggunakan alat sentrifugal.Untuk

    menambah output mesin penyaring, minyak dipanasi 40o hingga 45oC sehingga

  • 13

    viskositas minyak menurun dan dengan demikian makin memudahkan

    penyaringan.

    Normalnya, minyak yang akan disaring dimasukkan ke filter atau

    penyaring dengan tekanan 3 hingga 5 atmosfir. Biasanya penyaring dilakukan

    selama 4 jam, tetapi bila minyaknya sangat kotor, penggantiannya dilakukan

    setiap 0,5 hinga 1 jam (Muhaimin, 1991).

    3.3.3 Pemusingan

    Pencemaran minyak transformator misalnya fiber, karbon maupun lumpur

    adalah lebih berat daripada minyak transformator sehingga kotoran-kotoran

    tersebut suatu saat mengendap dan mudah dipisahkan secara kasar. Untuk

    mempercepat proses pemisahan, maka minyak dipanaskan 45 hingga 55 di dalam suatu tabung dan kemudian diputar atau dipusing dengan cepat. Karena

    gaya sentrifugal, maka substansi yang lebih berat akan berada di bagian pinggir

    bejana dan minyaknya sendiri yang relatif lebih ringan akan berada di tengah

    bejana.

    Bagian utama dari pemutar (sentrifuge) adalah sebuah silinder yang

    memiliki lempengan-lempengan (hingga 50 buah jumlahnya), lempengan-

    lempengan tersebut dipasang pada poros tegak dan pemutar tersebut berputar

    bersama-sama dengan poros.

    Jarak antara lempengan-lempengan kira-kira 0,1 mm. Lempengan-

    lempengan ini menyebabkan mnyak dapat terbawa keatas seperti terlihat pada

    Gambar 3. sedangkan bagian-bagian yang berat akan terlempar ke arah pinggir.

  • 14

    Gambar 4.3 Silinder Sentrifugal

    (Sumber: Muhaimin, 1993)

    Silinder sentrifugal dapat diatur dengan 2 cara yaitu:

    1. Untuk pemisahan, yaitu jika diinginkan untuk memisahkan pencemar

    misalnya karbon, fiber dan lumpur yang biasanya kuantitasnya kecil.

    Pencemar yang telah terpisahkan akan terkumpul dikotak-lumpur (mud-box)

    pada silinder. Karena itu pengoperasian silinder sentrifugal harus

    dihentikanpada saat-saat tertentu untuk membersihkan kotak tersebut.

    2. Untuk pemurnian, yaitu jika diperlukan untuk memisahkan pencemar minyak

    dalam jumlah besar, khususnya air. Dalam hal ini air akan dikeluarkan secara

    terus melalui pipa khusus.

    Dari 2 cara tersebut di atas, output proses pemisahan ternyata lebih besar yaitu

    kurang-lebih 25% dari output pemurnian.

    3.3.4 Regenerasi

    Pencemaran minyak transformator seperti dijelaskan sebelumnya, tidak

    dapat benar-benar dikeluarkan dengan cara-cara seperti telah dijelaskan diatas.

    Pencemaran akan lebih dapat dihilangkan dengan pemurnian khusus yaitu

    regenerasi. Cara ini menggunakan absorben untuk regenerasi minyak

    transformator. Dalam praktek, cara ini banyak digunakan pada pembangkit-

    pembangkit tenaga listrik dan gardu-gardu induk.

  • 15

    Absorben adalah substansi yang siap menyerap produk yang diakibatkan

    oleh pemakaian dan kelembaban pada minyak transformator. Regenerasi dengan

    absorben dapat lebih baik hasilnya jika dilakukan setelah minyak ditambah

    dengan 42SOH . Selanjutnya jika terjadi kelebihan asam dapat dinetralisir dengan

    kalium hidroksida (KOH) dan kemudian minyaknya dicuci dengan air yang

    dialirkan, ditambah dengan absorben dan kemudian disaring.

    Terdapat 2 cara untuk menambahkan absorben ke dalam minyak

    transformator, yaitu:

    Minyak dipanaskan dan dicampur dengan absorben yang didapatkan dan kemudian disaring. Cara atau metode ini disebut Metode Sentuhan

    (Contact Method).

    Minyak yang telah dipanasi dialirkan melalui lapisan tipis dari absorben yang disebut Metode Filtrasi.

    Filtrasi penyerap untuk regenerasi minyak transformator terdiri dari sebuah

    silinder yang dilas dengan sebuah kawat kasa di dasarnya, di sini penyerap

    dimasukkan ke dalam minyak yang kemudian dialirkan melalui kawat kasa

    tersebut.

    Lama-kelamaan kawat kasa akan tersumbat partikel-partikel halus dari

    absorben. Untuk membersihkan absorben yang tersaring dan sisa-sisa minyak,

    silinder dapat dibalikkan atau diputar 180 . Instalasi ini akan lebih efisien jika 10% sampai 20% absorben dibuang dari dasar absorber dan ditambahkan

    absorben baru.

    Dapat digunakan 2 absorber yang dikopel secara seri sehingga minyak

    mengalir pada awal melalui absorber yang masih baru, kemudian minyak

    dialirkan ke absorber yang berikutnya. Absorber yang digunakan untuk regenerasi

    kebanyakan produk buatan misalnya: silikagel, alumina atau tanah liat khusus.

    Tanah liat dalam hal ini dapat digunakan secara natural atau diaktifkan

    terlebih dahulu dengan asam sulfat, dengan pencucian yang seksama. Sebelum

    digunakan tanah liat yang sudah disenyawakan dengan asam sulfat tersebut

  • 16

    dikeringkan terlebih dahulu. Absorben yang lebih mahal misalnya: silikagel dan

    alumina memungkinkan digunakan untuk beberapa kali regenerasi.

    Penggunaan kembali absorben tanah liat yang diaktifkan tersebut adalah dengan

    dipanaskan untuk menghilangkan minyak yang diserap dan produk-produk lain

    yang terjadi selama pemakaian.

    Tetapi hal ini tidak banyak dilakukan karena harga tanah liat baru jauh lebih

    rendah dibandingkan kalau mengaktifkan kembali (reactivation). Regenerasi

    minyak transformator dapat dilakukan secara terus-menerus pada waktu

    transformator sedang bekerja yaitu menggunakan thermal siphon filter yang

    dihubungkan pada tangki transformator seperti ditunjukkan pada gambar 4.

    Gambar 4.4 Thermal siphon filter yang terhubung pada tangki transformator

    (Sumber:Muhaimin,1993)

    Penyaringannya diisi dengan absorben yang jumlahnya 1% dari berat

    minyak di dalam tangki. Dengan demiikian maka kapasitas filter tersebut

    tergantung pada ukuran tangki. Karena perbedaan suhu pada bagian atas dan

    bawah transformator, maka terjadilah sirkulasi minyak transformator secara alami.

    Dengan demikian maka proses regenerasi minyak berlangsung terus-menerus

    sehingga kualitas minyak dapat selalu dipertahankan (Muhaimin, 1991).

    3.4 Bahan-Bahan Isolasi Cair Lain

    Jenis-jenis minyak bumi di samping minyak transformator didapat bahan

    isolasi lain yang mempunyai kekentalan, pemurnian serta sifat-sifat lain yang

  • 17

    berbeda. Sebagai contoh, minyak untuk kabel yang berisolasi kertas, dibuat lebih

    kental daripada minyak transformator.

    Di samping itu terdapat pula bahan isolasi kabel yang diimpregnasi dengan

    minyak yang kekentalannya rendah dengan pemurnian yang tinggi yaitu kabel

    untuk tegangan ekstra tinggi yang diisi minyak.

    Kapasitor-kapasitor kertas diisi dengan minyak yang sangat kental yaitu

    vaselin yang mempunyai titik pemadaman di antara 30 hingga 50 C, permitivitas relatif 2,2 dan tan pada 1 kHz tidak lebih dari 0,0002.

    Di samping bahan-bahan tersebut diatas, didapat pula isolasi cair sintesis

    yang juga digunakan pada teknik listrik. Isolasi cair isntetis yang banyak

    digunakan adalah cairan yang berisi Chloor (hidrokarbon seperti difenil 1210 HC )

    dimana 3 sampai 5 atom Hidrogen diganti dengan atom Chloor. Bahan-bahan ini

    diantaranya adalah: Sovol, Askarel, Araclor, Pyralen, Shibanol.

    Sovol adalah cairan yang agak kental, tidak berwarna. Massa jenisnya jauh

    lebih besar dari minyak transformator yaitu 1,5 3/ cmg . Tegangan tembus Sovol

    kurang lebih sama dengan minyak transformator yaitu 20 kV/cm, sedangkan

    permitivitasnya lebih tinggi. Bahan Sovol ditambahkan sedikit dengan

    Trichlorobenzena ( 338 CLHC ) untuk mengurangi kekentalannya diperoleh bahan

    baru dengan nama Sovtol.

    Salah satu manfaat penggunaan Sovol dan Sovtol adalah karena

    percampuran uapnya dengan udara tidak terbakar dan tidak menyebabkan

    ledakan. Karena itu transformator yang diisi dengan Sovtol tidak mempunyai

    resiko kebakaran dan dapat dipasang di dalam ruangan jika transformator minyak

    biasa tidak memungkinkan dipasang.

    Sovol dan Sovtol tidak dapat digunakan pada bahan solasi pemutus, karena

    akibat adanya busur api pada waktu terjadinya pemutusan akan menghasilkan

    karbon. Kekurangan yang lain, bahan ini adalah beracun, karena itu jika

    menggunakan bahan ini harus diimbangi dengan ventilasi yang baik.

    Bahan lain adalah minyak Silikon. Bahan ini harganya lebih mahal daripada

    minyak transformator. Tetapi mempunyai kelebihan antara lain sudut kerugian

  • 18

    dielektrik kecil, higroskopisnya dapat diabaikan dan resistivitas panasnya relatif

    tinggi. Massa jenisnya 1 3/ cmg , permitivitas relatifnya 2,5 tan 0,0002 pada 1000 Hz, titik nyala tidak kurang dari C145 , titik beku lebih rendah dari -60oC(Muhaimin, 1991).

    3.5 Mekanisme Kegagalan Isolasi Cair

    Karakteristik pada isolasi minyak trafo akan berubah jika terjadi

    ketidakmurnian di dalamnya. Hal ini akan mempercepat terjadinya proses

    kegagalan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kegagalan isolasi antara lain adanya

    partikel padat, uap air dan gelembung gas.

    Teori mengenai kegagalan dalam zat cair kurang banyak diketahui

    dibandingkan dengan teori kegagalan gas atau zat padat. Hal tersebut disebabkan

    karena sampai saat ini belum didapatkan teori yang dapat menjelaskan proses

    kegagalan dalam zat cair yang benar-benar sesuai antara keadaan secara teoritis

    dengan keadaan sebenarnya.

    Teori kegagalan zat isolasi cair dapat dibagi menjadi empat jenis sebagai

    berikut :

    a. Teori Kegagalan Gelembung

    Kegagalan gelembung atau kavitasi merupakan bentuk kegagalan zat cair

    yang disebabkan oleh adanya gelembung-gelembung gas di dalamnya.

    b. Teori Kegagalan Elektronik

    Teori ini merupakan perluasan teori kegagalan dalam gas, artinya proses

    kegagalan yang terjadi dalam zat cair dianggap serupa dengan yang terjadi dalam

    gas. Oleh karena itu supaya terjadi kegagalan diperlukan elektron awal yang

    dimasukkan kedalam zat cair. Elektron awal inilah yang akan memulai proses

    kegagalan.

  • 19

    c. Teori Kegagalan Tak Murnian Padat

    Kegagalan tak murnian padat adalah jenis kegagalan yang disebabkan oleh adanya

    butiran zat padat (partikel) didalam isolasi cair yang akan memulai terjadi

    kegagalan

    d. Teori Kegagalan Bola Cair

    Jika suatu zat isolasi mengandung sebuah bola cair dari jenis cairan lain,

    maka dapat terjadi kegagalan akibat ketakstabilan bola cair tersebut dalam medan

    listrik. Medan listrik akan menyebabkan tetesan bola cair yang tertahan didalam

    minyak yang memanjang searah medan dan pada medan yang kritis tetesan ini

    menjadi tidak stabil. Kanal kegagalan akan menjalar dari ujung tetesan yang

    memanjang sehingga menghasilkan kegagalan total.

  • BAB IV

    PENUTUP

    4.1 Simpulan

    Dari hasil pembahasan diatas dapat disimpulkan beberapa hal sebagai

    berikut:

    1. Isolasi cair memiliki dua fungsi yaitu sebagai pengisolasi dan sebagai

    pendingin. Contoh isolasi cair yang lazim digunakan adalah minyak

    transformator.

    2. Minyak transformator adalah minyak mineral yang diperoleh dengan

    pemurnian minyak mentah. Proses pemurnian minyak transformator dapat

    dilakukan dengan 4 cara, yaitu:

    a) Pemanasan

    b) Penyaringan

    c) Pemusingan

    d) Regenerasi

    3. Terdapat beberapa contoh bahan isolasi cair lainnya seperti Sovol, Askarel,

    Araclor, Pyralen, Shibanol.

    4.2 Saran

    Bahan isolasi cair merupakan salah satu bahan listrik yang sering

    digunakan oleh masyarakat. Yang perlu dilakukan oleh pemerintah dan

    masyarakat mulai sekarang ini adalah meningkatkan pengetahuan mengenai

    bahan isolasi cair dan melestarikan bahan-bahan anorganik maupun organik

    sebagai bahan dasar pembuat bahan isolasi cair ini.

  • DAFTAR PUSTAKA

    Muhaimin. 1993. Bahan-Bahan Listrik Untuk Politeknik. Jakarta : PT Pradnya

    Paramita.

    2009. Energi. Diakses dari http://www.elektroindonesia.com. Tanggal 21

    Februari 2009

    COVER,ABSTRAK,KATA PENGANTAR,DAFTAR ISI, DAFTAR GAMBAR, DAFTAR TABEL.docBAB I.docBAB II.docBAB III.docBAB IV.docBAB V.docDAFTAR PUSTAKA.doc