PERBANDINGAN KARAKTERISTIK PELUAHAN SEBAGIAN (PARTIAL DISCHARGE) DALAM RONGGA UDARA PADA ISOLASI KERTAS KORAN DAN KERTAS PUTIH DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR EMISI AKUSTIK (Seminar Proposal) Oleh DERRY FERDIANSYAH

PERBANDINGAN KARAKTERISTIK PELUAHAN SEBAGIAN (PARTIAL DISCHARGE) PADA ISOLASI EPOKSI RESIN (RESIN EPOXY) TERHADAP KARET SILIKON (SILICONE RUBBER ) MENGGUNAKAN SENSOR EMISI AKUSTIK

(Seminar Hasil)Oleh :DERRY FERDIANSYAH1015031030Pembimbing Utama : Jannus Maurits N, S.T., M.T.Pembimbing Pendamping : Dr. Eng. Dikpride Despa, S.T., M.T.Penguji Utama : Dr. Eng. Yul Martin S.T. M.T.PENDaHULUAN

Latar BelakangTujuanManfaat PenelitianBatasan MasalahBahan isolasi yang digunakan adalah resin epoxy dan silicone rubber.Sumber peluahan yang digunakan sebagai acuan pengukuran adalah peluahan ronggaKarakteristik gelombang yang dianalisis adalah frekuensi, magnitudo dan arus bocor dari masing - masing sumber peluahan.Bahan isolasi dibuat berbentuk sampel dengan ukuran tertentu.Informasi sinyal didapatkan dari deteksi sensor emisi akustik.Tidak memberikan penekanan pada kandungan isolasi resin epoxy dan silicone rubber yang menjadi sampel.TINJAUAN PUSTAKA

Kegagalan IsolasiSistem isolasi sangat diperlukan pada peralatan tegangan tinggi untuk membatasi bagian-bagian bertegangan

agar tidak terjadi lompatan listrik (flash-over) atau percikan listrik (spark-over).Partial Discharge Peluahan sebagian ini merupakan bentuk pelepasan muatan listrik yang terjadi hanya pada sebagian dari sistem isolasi yang dapat mengawali kegagalan isolasi

Isolasi PolimerEpoksi ResinResin epoksi adalah golongan polimer termoset dimana campuran dua komponen yang akhirnya berbentuk seperti kaca pada temperature ruang yang mempunyai sifat isolasi listrik yang layak dan juga mempunyai kekedapan air yang tinggi.

Karet SilikonSilicone Rubber adalah polymeric synthetic bahan yang tahan terhadap temperatur tinggi yang biasanya digunakan untuk isolasi kabel dan bahan isolasi tegangan tinggi.Acoustic Emission Acoustic Emission didefinisikan sebagai gelombang transien elastik yang dibangkitkan oleh suatu pelepasan energi yang terus menerus di dalam suatu material ketika terjadi propagasi keretakan dan deformasi internal di dalam suatu material atau bahan.Acoustic Emission Prinsip Acoustic Emission ini secara pasif mendengarkan gelombang suara yang dihasilkan oleh stress (tekanan) di dalam suatu material. Dengan demikian, seolah-olah suatu bahan material dapat berbicara/mengeluh apabila mereka memiliki masalah internal, Seperti adanya : pertumbuhan defek (cacat), perkembangan keretakan, dan kerusakan-kerusakan internal lainnya yang diakibatkan oleh stress (tekanan).Acoustic Emission Sensor

Kelebihan Sensor AETermasuk Uji Tak Merusak medeteksian cacat-cacat di saat bahan tersebut walau sedang digunakan. Pemantauan dapat dilakukan tanpa hentiDapat memberikan indikasi langsung perilaku dan respons materialSensitivitas tinggiTidak membutuhkan scan permukaan struktur secara menyeluruhMETODE PENELITIAN

Waktu dan TempatTempat :Laboratorium Teknik Pengukuran Besaran Elektrik (TPBE),Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik,Universitas LampungWaktu :Alat dan Bahan Pembuatan Bahan IsolasiPolimer Epoksi Resin yang akan dibandingkan dengan Karet Silikon

Rangkaian Pengujian

Proses PengujianProses PengujianVoltage Divider pada Pengujian Arus bocor

Proses Pengolahan DataProses Denoised

Proses pengolahan frekuensi

HipotesisHasil dan pembahasanLubang TunggalJarak 24 mm(Tegangan Kritis = 1.5 kV)1.4 kV1.3 KV1.2 kV

Jarak 36 mm (Tegangan Kritis = 1.7 kV)1.6 kV1.5 kV1.4 kV

24 mm

Sinyal AE

1.4 kV1.2 kV1.3kVFrekuensi Dominan1.4 kV = 992 kHz1.3 kV = 990 kHz1.2 kV = 968 kHz

Arus Bocor1.4 kV = 31 menit1.3 kV = 33 menit1.2 kV = 35 menitHubungan Tegangan Dan Waktu Pada Jarak 24 mmHasil Pada Jarak Sesnor 24 mmTeganganWaktuArus BocorFrekuensiFrekuensi Dominan1.4 kV31 Menit46.12 mA987-997 kHz992 kHz1.3 kV33 Menit43.78 mA988-993 kHz990 kHz1.2 kV35 Menit42.21 mA960-976 kHz968 kHz36 mm

Sinyal AE1.6 kV1.5 kV1.4 kVFrekuensi Dominan1.6 kV = 949 kHz1.5 kV = 946 kHz1.4 kV = 967 kHz

Arus Bocor32 menit34 menit35 menitGrafik Hubungan Tegangan dan WaktuHasil Pada Jarak Sesnor 36 mmTeganganWaktuArus BocorFrekuensiFrekuensi Dominan1.6 kV32 menit47.68 mA940-9599491.5 kV34 menit46.908 mA930-9629461.4 kV35 Menit45.676 mA960-974967Lubang GandaJarak 24 mm (Tegangan Kritis = 1.4 kV)1.3 KV1.2 kV

Lubang GandaSinyal AE pada d= 24 mm

1.3 kV1.2 kVFrekuensiKeterangan1.3 kV= 65 kHz dan 930 kHz1.2 kV= 65 kHz dan 945 kHz

Hasil Pada Lubang GandaTeganganWaktuArus BocorFrekuensiFrekuensi ke-21.3 kV32 menit46.712 mA65 kHz930 kHz1.2 kV33 menit45.93 mA65 kHz945 kHzPerbandingan Epoksi resin karet silikon

Perbandingan Tegangan KritisTegangan Kritis (kV)VariasiEpoksi ResinKaret Silikon24 mm1.51.236 mm1.71.3kekuatan menahan tegangan pada epoksi resin lebih baik dibandingkn dengan karet silikon, sehingga epoksi resin dapat digunakan sebagai isolasi dengan kapastias tegangan lebih besar daripada karet silikon ini.Perbandingan Magnitude sinyal aenilai magnitude isolasi suatu material akan semakin besar saat jarak sensor semakin besar dan saat tegangan uji semakin besarVariasiEpoksi ResinKaret Silikon24 mm0.530.2636 mm0.320.24Perbandingan Frekuensiepoksi resin memiliki nilai frekuensi yang lebih besar dibandingkan dengan karet silikon, hal ini dapat disebabkan karena tekstur pada isolasi epoksi resin lebih padat atau keras sehingga frekuensi yang dihasilkan saat terjadi keretakan atau fenomena peluahan sebagian yang terbaca oleh sensor akan lebih besarPerbandingan Waktu Terjadinya PDWaktu Terjadinya Peluahan Sebagian (Menit)VariasiEpoksi ResinKaret Silikon24 mm31-3530-3336 mm32-3432-33Lubang Ganda32-3328-31Perbandingan Arus BocorVariasiEpoksi ResinKaret Silikon24 mm42-47 mA28-32 mA36 mm46-48 mA32-34 mAKesimpulanTegangan kritis pada isolasi epoksi resin lebih besar (1.5-1.7 kV) dibandingkan dengan karet silikon (1.0-1.2 kV). Hal ini terjadi karena material epoksi resin yang lebih padat.

Rerata frekuensi dominan pada epoksi resin untuk lubang tunggal adalah 960 kHz dan untuk lubang ganda adalah 62.5 kHz dan 935 kHz. Rerata frekuensi dominan pada karet silikon untuk lubang tunggal adalah 60 kHz dan untuk lubang ganda adalah 60 kHz dan 940 kHz.

Arus bocor pada epoksi resin lebih besar (42-48 mA) dibandingkan pada karet silikon (28-34 mA). Hal ini terjadi karena epoksi resin memiliki nilai tegangan kritis yang lebih besar sehingga arus bocor yang terjadi lebih besar. Selain itu karet silikon memiliki sifat hydrofobic yang dapat mereduksi arus bocor.

Durasi yang dibutuhkan sampai fenomena peluahan sebagian terjadi pada isolasi epoksi resin lebih lama (31-35 menit) dibandingkan karet silikon (28-33 menit). Ini terjadi karena material epoksi resin lebih padat, sehingga penyebaran gelombang elastis pada material lebih lama.

SaranPenelitian lebih lanjut mengenai pendeteksian beragam sumber peluahan sebagian sebaiknya dilakukan dengan menggunakan sumber tegangan yang memiliki kapasitas tegangan yang lebih besar, sensor yang sensitif dan terhindar dari inteferensi gelombang gangguan (noise), sehingga dapat diperoleh karakteristik gelombang peluahan sebagian secara jelas dari peluahan yang dihasilkannya.

Penelitian lebih lanjut sebaiknya menggunakan panjang sinyal atau jumlah titik data pada osiloskop yang memiliki kapasitas lebih besar agar banyaknya interval antara peluhan sebagian yang terjadi dalam suatu pengujian dapat diketahui.

Penelitian lebih lanjut sebaiknya menggunakan bahan isolasi yang memiliki aplikasi diskala tegangan yang sama agar dapat mengetahui kualitas sebuah bahan isolasi dengan lebih baik.END

TERIMA KASIH