bahan isolasi

14
A. Pengertian Isolasi Isolasi adalah suatu alat atau bahan yang dapat memisahkan secara elektris dua buah atau lebih penghantar sehingga tidak terjadi kebocoran arus atau dalam gradient tinggi, lompatan api (flashover). Oleh karena itu persoalan isolasi adalah persoalan penting dalam sistem tenaga listrik umumnya dan khususnya pada teknik tegangan tinggi, hal ini dimaksudkan untuk pemakaian bahan isolasi yang sesuai dan penghematan dalam pemakaiannya adalah mutlak diperlukan dengan se-ekonomis mungkin dan tidak mengurangi Bahan yang disebut sebagai bahan isolator adalah bahan dielektrik, ini disebabkan jumlah elektron yang terikat oleh gaya tarik inti sangat kuat. Elektro-elektronya sulit untuk bergerak atau bahkan tidak sangat sulit berpindah, walaupun telah terkena dorongan dari luar. Bahan isolator sering digunakan untuk bahan penyekat (dielektrik). Pentyekat listrik terutama dimaksudkan agar listrik tidak dapat mengalir jika pada bahan penyekat tersebut diberi tegangan listrik. Untuk dapat memenuhi persyaratan tersebut, diperlukan jenis bahan yang sesuai. 2. Sifat Listrik Bahan Isolasi Sifat listrik bahan isolasi bahan penyekatnya mempunyai tahanan listrik yang besar. Penyekat listrik ditujukan untuk mencegah terjadinya kebocoran arus listrik antara kedua penghantar yang berbeda potensial atau untuk mencegah loncatan listrik ketanah. Kebocoran arus listrik harus dibatasi sekecil- kecilnya (tidak melampui batas yang telah ditentukan oleh peraturan yang berlaku). Dalam menentukan dimensi suatu sistem isolasi dibutuhkan pengetahuan yang pasti mengenai jenis, besaran, dan durasi tekanan dielektrik yang akan dialami bahan isolasi tersebut, dan disamping itu perlu mempertimbangkan

Upload: hada

Post on 05-Jan-2016

25 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

BAHAN ISOLASI

TRANSCRIPT

Page 1: BAHAN  ISOLASI

A. Pengertian IsolasiIsolasi adalah suatu alat atau bahan yang dapat memisahkan secara elektris dua buah atau lebih

penghantar sehingga tidak terjadi kebocoran arus atau dalam gradient tinggi, lompatan api (flashover).

Oleh karena itu persoalan isolasi adalah persoalan penting dalam sistem tenaga listrik umumnya dan

khususnya pada teknik tegangan tinggi, hal ini dimaksudkan untuk pemakaian bahan isolasi yang sesuai

dan penghematan dalam pemakaiannya adalah mutlak diperlukan dengan se-ekonomis mungkin dan

tidak mengurangi

Bahan yang disebut sebagai bahan isolator adalah bahan dielektrik, ini disebabkan jumlah elektron yang terikat oleh gaya tarik inti sangat kuat. Elektro-elektronya sulit untuk bergerak atau bahkan tidak sangat sulit berpindah, walaupun telah terkena dorongan dari luar. Bahan isolator sering digunakan untuk bahan penyekat (dielektrik). Pentyekat listrik terutama dimaksudkan agar listrik tidak dapat mengalir jika pada bahan penyekat tersebut diberi tegangan listrik. Untuk dapat memenuhi persyaratan tersebut, diperlukan jenis bahan yang sesuai.

         2. Sifat Listrik Bahan IsolasiSifat listrik bahan isolasi bahan penyekatnya mempunyai tahanan listrik yang besar.

Penyekat listrik ditujukan untuk mencegah terjadinya kebocoran arus listrik antara kedua penghantar yang berbeda potensial atau untuk mencegah loncatan listrik ketanah. Kebocoran arus listrik harus dibatasi sekecil-kecilnya (tidak melampui batas yang telah ditentukan oleh peraturan yang berlaku). Dalam menentukan dimensi suatu sistem isolasi dibutuhkan pengetahuan yang pasti mengenai jenis, besaran, dan durasi tekanan dielektrik yang akan dialami bahan isolasi tersebut, dan disamping itu perlu mempertimbangkan kondisi sekitar di mana isolasi akan ditempatkan. Selain itu perlu juga diperhatikan sifat-sifat dari berbagai bahan isolasi sehingga dapat dipilih bahan-bahan yang tepat untuk untuk suatu sistem isolasi. Sifat-sifat bahan isolasi ditentukan pada keadaan kondisi standar. Adapun fungsi utama dari bahan isolasi adalah :a) Untuk mengisolasi antara suatu penghantar dengan penghantar lainnya. Misalnya antara konduktor fasa dengan dengan konduktor fasa, atau konduktor fasa dengan tanahb) Menahan gaya mekanis akibat adanya arus pada konduktor yang diisolasic) Mampu menahan tekanan yang diakibatkan panas dan reaksi kimia.Tekanan yang diakibatkan medan elektrik, gaya mekanik, thermal maupun kimia dapat terjadi serentak, sehingga perlu diketahui efek bersama dari semua parameter tersebut. Dengan kata lain, suatu bahan isolasi dinyatakan ekonomis jika bahan tersebut dalam jangka waktu yang lama

Page 2: BAHAN  ISOLASI

dapat menahan semua tekanan tersebut. Adapun sifat dielektrik yang dibutuhkan untuk suatu bahan isolasi yaitu:a) Mempunyai kekuatan dielektrik (KD) yang tinggi, agar dimensi sistem isolasi menjadi kecil dan penggunaan bahan semakin sedikit, sehingga harganya semakin murahb) Rugi-rugi dielektriknya rendah, agar suhu badan isolasi tidak melebihi batas yang ditentukanc) Memiliki kekuatan kerak (tracking strenght) tinggi, agar tidak terjadi erosi karena tekanan elektrik permukaand) Memiliki konstanta dielektrik yang tepat dan cocok, sehingga membuat arus pemuatan (charging current) tidak melebihi yang diijinkan.Bahan isolasi sekaligus juga merupakan bahan konstruksi peralatan.Oleh karena itu ia juga memikul beban mekanis, sehingga bahan isolasi harus memenuhi persyaratan mekanis yang dibutuhkan. Sifat mekanis yang dibutuhkan tergantung dengan pemakainnya. Peralatan-peralatan listrik akan mengalami kenaikan suhu selama beroperasi baik pada kerja normal maupun dalam kondisi gangguan, sehingga bahan isolasi harus memiliki sifat thermal sebagai berikut:a) Kemampuan menahan panas tinggi (daya tahan panas)b) Kerentanan terhadap perubahan bentuk pada keadaan panasc) Konduktivitas panas yang tinggid) Koefisien muai panas rendahe) Tidak mudah terbakarf) Tahan terhadap tembus listrik dan busur api.Bahan isolasi harus dapat menyesuaikan diri terhadap lingkungan di mana bahan itu digunakan. Bahan isolasi yang digunakan tidak hanya dengan mengetahui sifat-sifatnya akan tetapi perlu dilakukan pengujian dan bagaimana pengaruhnya jika ada polutan yang mengakibatkan bahan isolasi tersebut menjadi tidak murni. Karena jika bahan tersebut tidak murni akan mempengaruhi keandalaanya. Dan dalam tugas akhir ini udara dianggap sebagai polutan dari bahan isolasi tersebut. Tujuan dari pengujian tegangan tinggi adalah untuk meneliti sifat-sifat listrik dielektrik baik yang telah digunakan sebagai bahan isolasi peralatan listrik maupun masih dalam penelitian. Ada sifat-sifat listrik dielektrik yang perlu diketahui, yaitu:a) Kekuatan dielektrikb) Rugi-rugi dielektrikc) Tahanan Isolasid) Kekuatan kerak isolasi (tracking strength).

Bahan isolasi sekaligus juga merupakan bahan konstruksi peralatan. Oleh karena itu ia juga memikul beban mekanis, sehingga bahan isolasi harus memenuhi persyaratan mekanis yang dibutuhkan. Berikut ini akan dijelaskan secara sederhana tentang apa yang dimaksud dengan keempat sifat-sifat diatas sehingga kita dapat memilih bahan apa yang harus dipilih untuh sistem pengisolasian ketika terjadinya tembus listrik pada peralatan listrik tersebut, pendingin, dan pemadaman busur api.

KEKUATAN DIELEKTRIKSuatu dielektrik tidak mempunyai elektron-elektron bebas, melainkan elektron-elektron yang terikat pada inti atom unsur yang membentuk dielektrik tersebut. Pada Gambar II.2 ditunjukkan

Page 3: BAHAN  ISOLASI

suatu bahan dielektrik yang ditempatkan diantara dua elektroda piring sejajar. Bila tegangan diberi tegangan searah V, maka timbul medan elektrik (E) didalam dielektrik. Medan elektrik ini memberi gaya kepada elektron-elektron agar terlepas dari ikatannya dan menjadi elektron bebas. Dengan kata lain, medan elektrik merupakan suatu beban yangmenekan dielektrik agar berubah sifat menjadi konduktor.

3. Sifat Mekanisme Bahan IsolasiMengingat luasnya pemakaiannya pemakaian bahan penyekat, maka dipertimbangkan kekuatan struktur bahannya. Dengan demikian, dapat dibatasi hal-hal penyebab kerusakan dikarenakan kesalahan pemakaiannya. Misal diperlukan bahan yang tahan tarikan, maka kita harus menggunakan bahan dari kain daripada kertas. Bahan kain lebih kuat terhadap tarikan daripada bahan kertas.

4. Sifat Kimia Bahan IsolasiPanas yang tinggi yang diterima oleh bahan penyekat dapat mengakibatkan perubahan

susunan kimia bahan. Demikian juga pengaruh adanya kelembaban udara, basah yang ada di sekitar bahan penyekat. Jika kelembaban tidak dapat dihindari, haruslah dipilih bahan penyekat

Page 4: BAHAN  ISOLASI

yang tahan terhadap air. Demikian juga adanya zat-zat lain dapat merusak struktur kimia bahan. Mengingat adanya bermacam-macam asal, sifat dan ciri bahan penyekat, maka untuk memudahkan kita dalam memilih untuk aplikasi dalam kelistrikan, kita akan membagi bahan penyekat berdasar kelompoknya. Pembagian kelompok bahan penyekat adalah sebagai berikut :

o   Bahan tambang (batu pualam, asbes, mika, dan sebagainya)o   Bahan berserat (benang, kain, kertas, prespon, kayu, dan sebagainya)o   Gelas dan keramiko   Plastiko   Karet, bakelit, ebonit, dan sebagainyao   Bahan yang dipadatkan.

5. Macam – Macam Bahan IsolasiMacam-macam bahan isolasi yaitu terdiri dari :a. Bahan Isolasi Mineral

Bahan-bahan isolasi mineral yang dimaksudkan disini adalh bahan-bahan yang diperoleh dari hasil tambang yang digunakan sebgapi isolasi pada ikatan kimia atau keadaan alaminya tanpa proses kimia atau termal sebelumnya. Pada bab ini akan dibahas bahan-bahan isolasi mineral: mika, mikanit, serta beberapa bahan isolasi mineral lainnya.

1. MIKAMika adalah salah satu bahan isolasi mineral yang sangat penting karena mempunyai

resistansi serta kekuatan mekanik yang tinggi, tahan panas, dan tahan terhadap pengaruh uap air di samping mempunyai elastisitas yang baik.

Mika digunakan sebagai isolasi pada mesin-mesin besar dengan tegangan kerja yang tinggi, misalnya : generator turbo, generator hidro pada pembangkit, motor-motor traksi. Juga dapat digunakan untuk kaca penjenguk pada tungku-tungku untuk melihat bagian dalam tungku.

Mika adalah mineral dengan Kristal monoklin, yaitu Kristal yang sumbu-sumbu ruangnya (x,y,z)  sama panjang, 2 sudut antara sumbu-sumbu sama yaitu 90 derajat.

Ada beberapa macam mika, antara lain mika yang umum dijumpai adalah muskovit dan flogopit. Unsur dari mika jenis lain mungkin besi, natrium, atau kalsium.

Sifat pengisolasian dari muskovit adalah lebih baik dibandingkan dengan flogopit. Demikian pula dengan sifat mekanisnya.Mika memiliki rumus umum kimia X2Y4–6Z8O20(OH,F)4

dengan X biasanya adalah K, Na, atau Ca, tetapi dapat pula Ba, Rb, atau Cs;

Page 5: BAHAN  ISOLASI

Y terutama adalah Al, Mg, atau Fe, dan dapat pula Mn, Cr, Ti, Li, dsb.;Z terutama sekali adalah Si atau Al, tapi bisa pula mencakup Fe3+ atau Ti.

Secara struktural, mika bisa digolongkan sebagai disoctahedral (Y = 4) dan trisoctahedral (Y = 6). Jika ion X adalah K atau Na, maka mika itu termasuk golongan common. Tapi apabila ion X adalah Ca, maka mika digolongkan sebagai mika rapuh.

  Sifat dan KegunaanKarena memiliki kuat dielektrik yang tinggi dan stabilitas kimiawi yang sempurna, mika

sering dijadikan bahan pembuatan kondensator untuk penerapan frekwensi radio. Selain digunakan sebagai insulator dalam alat listrik tegangan tinggi, mika yang juga merupakan bias ganda biasanya digunakan untuk membuat lempeng gelombang paruh.

Karena tahan panas, mikalah yang digunakan (bukannya kaca) dalam berbagai jendela untuk kompor dan pemanas minyak tanah. Mika juga dipakai untuk memisahkan konduktor listrik dalam kabel yang dirancang untuk memiliki sebuah tingkat tahan api agar menyediakan integritas sirkuit. Idenya adalah mencegah bersatunya konduktor yang terbuat dari logam agar tidak terjadi korsleting sehingga kable tetap operasional saat kebakaran terjadi, ini penting untuk berbagai aplikasi seperti penerangan darurat.

Ilit atau mika lempung memiliki kapasitas tukar kation untuk lempung 2:1. Ion-ion K+ di antara lapisan-lapisan mika mencegah pembengkakan dengan menghalangi molekul air.

Karena bisa ditekan menjadi film (saput) tipis, mika sering digunakan pada tabung Geiger-Muller untuk mendeteksi penetrasi rendahnya partikel Alfa.

Aventurin merupakan salah satu variasi kuarsa dengan inklusi mika yang digunakan sebagai sebuah batu permata.

Pelat mika hasil kempaan sering digunakan sebagai pengganti kaca dalam rumah kaca.Beberapa merk pasta gigi menyertakan mika putih serbuk yang berfungsi sebagai sebuah

ampelas (abrasi) yang ringan untuk membantu pemolesan permukaan gigi, serta menambahkan keindahan bersifat kosmetik ke pasta gigi yang tampak lebih berkilauan. Gemerlap dari mika digunakan pula dalam riasan, karena membuat kulit tampak “berseri-seri” dengan jernih atau menolong menyamarkan ketidaksempurnaan.

Pelat mika digunakan pula untuk menyediakan struktur bagi kawat pemanas (seperti Kanthal, Nikrom, dll.) dalam unsur pemanasan dan bertahan sampai 900 °C (1,650 °F).

Penggunaan mika yang lain adalah sebagai substrat dalam produksi permukaan saput tipis yang ultra flat (seperti permukaan emas). Meski permukaan saput terendapkan masih kasar dikarenakan kinetik endap, bagian belakangnya saput (film) pada antarmuka mika-film menyediakan kedataran yang amat sangat (ultra flat), ketika saput dihilangkan dari substrat.

Mika muskovit merupakan substrat paling umum bagi penyiapan sampel untuk atomic force microscope. Permukaan mika yang baru saja dibelah telah digunakan sebagai substrat pencitraan yang bersih dalam atomic force microscope, sebagai misal membolehkan pencitraan berbagai saput/lapisan bismut, glikoprotein plasma, membran sel, dan berbagai molekul asam deoksiribonukleat

Penyekat yang terbuat dari mika digunakan dalam elektronika untuk menyediakan penyekat elektrik di antara sebuah komponen penghasil panas dengan heat sink (sungap bahang) yang dipakai untuk mendinginkannya[10]. Kata yang sama kadang-kadang digunakan oleh para teknisi sebagai istilah bagi karet atau getah sintetik (biasanya biru atau abu-abu) yang digunakan untuk tujuan yang sama, tapi tidak terdiri dari mineral silikat.

Page 6: BAHAN  ISOLASI

1.     MIKANITSeperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa mika adalah bahan isolasi yang kemampuan

isolasinya tinggi dapat diperoleh dari tambang dengan jumlah besar dengan ukuran atau dimensi yang terbatas. Sedangkan alat-alat listrik ukurannya bervariasi. Untuk keperluan itu dibuat mikanit, yaitu mika yang diikat dengan sirlak atau gliptal sehingga ukurannya dapat dibuat sesuai dengan yang dikehendaki.

Seringkali pada salah satu sisi mikanit dilapis dengan kertas atau kain dengan tujuan mendapatkan kekuatan mekanis yang lebih tinggi atau untuk menjaga agar tidak terjadi keretakan ketika dibengkokkan.Beberapa mikanit sesuai dengan penggunaannya :1. Mikanit Komutator

Mikanit Komutator digunakan untuk bahan isolasi antara lamel-lamel pada komutator mesin DC. Mikanit komutator mengandung bahan pengikat maksimum 4%, mempunyai massa jenis 2,4 hingga 2,6 gram/cm2. Secara mekanis mikanit ini kuat karena pada waktu pengerjaannya digunakan tekanan tinggi, mengandung sedikit resin, tahan aus walaupun mendapat tekanan yang tinggi dan suhu kerjanya hingga 180 derajat celcius. Hal ini yang menjadi dasar pertimbangan sehingga mikanit tepat untuk penyekat lamel-lamel komutator. Kontraksi mikanit pada suhu 20 derajat celcius tidak lebih dari 9% dengan tekanan hingga 600 kg/cm22. Mikanit Lempengan

Lempeng mikanit diproduksi dari muskovit atau flogopit atau dari paduan keduanya dengan bahan pengikat sirlak atau gliptal. Untuk keperluan pembuatan lempengan tersebut, kandungan mikanya dibuat 75% hingga 85% sedangkan bahan pengikatnya berkisar antara 15% hingga 25%. Lempengan mikanit diperlukan untuk isolasi yang tidak memerlukan bengkokan. Baik mikanit komutator maupun mikanit lempengan adalah tergolong mikanit keras.3. Mikanit Cetakan

Mikanit ini dibuat berbagai bentuk sesuai dengan kerpeluan. Cara pembentukannya adalah dengan dipanasi kemudian dicetak sebelum didinginkan. Penggunaannya antara lain : pengisolasi antara poros dengan komutator, antara poros dengan inti rotor.Mikanit cetakan dipabrikasi dengan ketebalan 0.1 hingga 0.5 mm dengan bahan pengikat sirlak atau gliptal dengan komposisi bahan pengikat 8% hingga 25% dan sisanya adalah mika.4. Kertas Mika

Kertas mika merupakan bahan yang sejenis dengan mikanit cetakan. Salah satu sisinya dilapisi dengan kertas setebal 0,05 hingga 0,06 mm.Penggunaannya adalah untuk membuat isolasi yang keras pada belitan jangkar mesin tegangan tinggi.Kertas mika dibuat dari muskovit atau flogopit dengan bahan pengikat sirlak atau resin sintetis. Dipabrikasikan dengan bentuk gulungan selebar 0,4 meter dan dengan tebal 0,15 hingga 0,3 mm.5. Mikanit Fleksibel

Mikanit jenis ini pada suhu kamar dapat dibengkokkan tanpa pemanasan lagi. Penggunaannya antara lain untuk penyekat fleksibel, isolasi alur pada mesin listrik. Mikanit fleksibel diproduksi dalam bentuk lempengan dengan ketebalan 0,15 sampai 0,6 mm, terbuat dari muskovit atau flogopit yang dilapisi dengan minyak vernis bitumen atau dilapisi dengan minyak vernis gliptal.

Page 7: BAHAN  ISOLASI

Di samping itu, ada pula mikanit fleksibel yang di kedua sisinya dilapisi kertas dengan ketebalan 0,2 hingga 0,5 mm. Komposisi mika pda mikanit ini yang tanpa pelapis kertas adalah 75% hingga 90% sedangkan yang dilapisi kertas mengandung mika sekitar 50%.6. Pita Mika

Pita mika adalah salah satu macam dari mikanit fleksibel. Pita mika ini dibuat lembaran-lembaran yang relative besar, kemudian di potong-potong dengan ukuran lebar tertentu dan digulung. Pita mika dibuat dari muskovit atau flogopit dilapisi vernis, baik vernis hitam atau vernis jernih.Pita mika diberi warna cerah mempunyai ketahanan terhadap panas yang tinggi. Penggunaannya terutama untuk isolasi belitan rotor pada generator turbo, sehingga seringkali pita mika disebut “pita mika rotor”. Kadang-kadang ada pula pita mika yang dilapisi dengan sutera atau kain kasa.

2.     BAHAN ISOLASI MINERAL LAIN  Marmer

Marmer mempunyai ikatan kimia seperti halnya batu kapur, yaitu CaCo3, tetapi sifat fisiknya berbeda. Marmer lebih keras daripada kapur dan dapat dipoles hingga mengkilap. Marmer dapat di tambang dari tanah dalam bentuk lempengan-lempengan tebal kemudian di potong-potong sesuai dengan ukuran dan bentuk yang dikehendaki, selanjutnya di poles.

Marmer mempunyai massa jenis yang paling rendah 2,6 g/cm3, makin tinggi kepadatannya maka makin tinggi massa jenisnya, makin kecil kristalnya maka makin tidak higrokospis dan makin baik hasilnya jika dipoles.

Untuk mendapatkan marmer yang kemampuan listriknya makin baik, marmer perlu diimpregnasi dengan paraffin, polistirin, bitumen, minyak, dan sebagainya. Marmer sifatnya regas dan sensitive terhadap asam. Warna yang alami dari marmer adalah putih abu-abu atau kuning atau kemerah-merahan. Kalau dipanasi pada suhu tinggi kemudian didinginkan mendadak marmer akan retak.

  BatutulisWarnanya abu-abu kehitam-hitaman, strukturnya berlapis-lapis sehingga dapat dibentuk

sebagai papan (sepanjang lapisannya) dengan menggunakan palu dan pahat serta pengasah.Penggunaannya seperti halnya marmer, yaitu pada panel PHB. Batutulis lebih mudah

pecah dibandingkan marmer, tidak dapat dipoles, sifat kelistrikan dan higrokopisitasnya di bawah marmer. Namun demikian, tahan terhadap asam dan panas. Massa jenisnya berkisar antara 2,7 hingga 2,8 gr/cm3.

  KloridaBahan ini berwarna abu-abu yang mempunyai sifat kelistrikan dan kekuatan mekanis di

bawah batutulis sehingga mudah dipotong, digergaji, dan dibor. Klorida padat sangat higrokopis. Jika akan digunakan sebagai isolator harus terlebih dahulu diimpregnasi dengan resin, misalnya : bakelit yang dicairkan, agar sifat kelistrikannya serta kekuatan mekanisnya naik serta higroskopisitasnya menuru

            2. Bahan Isolasi Gas            Bahan isolasi gas adalah digunakan sebagai pengisolasi dan sekaligus sebagai mediapenyalur panas. Bahan isolasi gas yang dibahas dalam bab ini adalah : udara, sulphur hexa

Page 8: BAHAN  ISOLASI

fluorida (SF6) sebagai titik berat di damping gas-gas lain yang lazim digunakan di dalam teknik listrik.            1. UdaraUdara merupakan bahan isolasi yang mudah didapatkan, mempunyai tegangan tembus yangcukup besar yaitu 30 kV/ cm. Contoh yang mudah dijumpai antara lain : pada JTR, JTM, dan JTT antara hantara yang satu dengan yang lain dipisahkan dengan udara. Hubungan antara tegangan tembus dan jarak untuk udara tidak linier.            2. Sulphur Hexa FluoridaSulphur Hexa Fluorida (SF6) merupakan suatu gas bentukan antara unsur sulphur dengan fluor dengan reaksi eksotemis.SF6 sebagai media pemadam busur api dan relevansinya pada sakelar pemutus beban adalah mengkompresikannya, namun semata-mata karena pengaruh panas busur api yang terjadi. Ø Tekanan SF6 sebagai pemadam busur api maupun sebagai pengisolasi dapat dengan mudah dideteksi. Ø Penguraian pada waktu memadamkan busur api maupun pembentukannya kembali setelah pemadaman adalah menyeluruh (tidak ada sisa unsure pembentuknya) Ø Relatif mudah terionisasi sehingga plasmanya pada CB konduktivitasnya tetap rendah dibandingkan pada keadaan dingin. Hal ini mengurangi kemungkinan busur api tidak stabil dengan demikian ada pemotongan arus dan menimbulkan tegangan antar kontak. Ø Karakteristik gas SF6 adalah elektro negatif sehingga penguraiannya menjadikan dielektriknya naik secara bertahap. Ø Transien frekuensi yang tinggi akan naik selama operasi pemutusan dan dengan adanya hal ini busur api akan dipadamkan pada saat nilai arusnya rendah.            3. Gas-gas lainGas bentukan fluoro organic misalnya C7F14, C7F8, C14, F24 mempunyai tegangan tembus yang tinggi, berkisar antara 6 – 10 kali tegangan tembus udara. Pemakaian gas ini cocok untuk bahan isolasi pada alat-alat pemutus. Gas karbon dioksoda (CO2) dapat digunakan sebagai gas residu pada bahan dielektrik cair (minyak) pada alat-alat tegangan tinggi, antara lain : kabel dan trafo. Gas neon adalah salah satu gas mulia yang banyak digunakan sebagai bahan pengisi lampu-lampu tabung.

            3. BAHAN ISOLASI PADATKaca dan porselin adalah tergolong bahan mineral, tetapi penggunaannya tidak pada bentuk atau keadaan alaminya melainkan harus diproses terlebih dahulu dengan pemanasan (pembakaran), pengerasan dan pelumeran. Itulah sebabnya maka pembahasannya dipisahkan dengan pembahasan bahan mineral pada bab sebelumnya.1. KacaKaca adalah substansi yang dibuat dengan pendinginan bahan-bahan yang dilelehkan, tidak berbentuk kristal tetapi tetap pada kondisi berongga. Kaca pada umumnya terdiri dari campuran silikat dan beberapa senyawa antara lain : borat, pospat. Kaca dibuat dengan cara melelehkan beberapa senyawa silikat (pasir), alkali (Na dan K) dengan bahan lain (kapur, oksida timah hitam). Karena itu sifat dari kaca tergantung dari komposisi bahan-bahan pembentuknya tersebut. Massa jenis kaca berkisar antara 2 hingga 8,1 g/cm2, kekuatan tekannya 6000 hingga 21000 kg/cm2 , kekuatan tariknya 100 hingga 300 kg/cm2. Karena kekuatan tariknya relatif kecil, maka kaca adalah bahan yang regas. Walaupun kaca merupakan substansi berongga, tetapi tidak mempunyai titik leleh yang tegas, karena pelelehannya adalah perlahan –lahan ketika suhu

Page 9: BAHAN  ISOLASI

pemanasan di naikkan. Titik pelelehan kaca berkisar antara 500 hingga 17000 C. Makin sedikit kandungan S1O2 nya makin rendah titik pelembekan suatu kaca. Demikian pula halnya dengan muai panjang (? ) nya, makin banyak kadar S1O2 yang dikandungnya akan makin kecil ? nya. Muai panjang untuk kaca berkisar antara 5,5- 10-7 hingga 150. 10-7 per derajat celcius.2. SitolSitol mempunyai bahan dasar kaca yang merupakan pengembangan baru. Pemakaian sitol adalah sangat luas, struktur dan sifat-sifatnya adalah diantara kaca dan keramik. Sitol juga disebut keramik-kaca atau kaca kristal. Yang banyak dijumpai dipasaran antara lain : pyroceram, vitoceram. Sitol mempunyai struktur kristal yang halus (hal ini yang membedakannya dengan kaca biasa) tetapi berongga. Tidak seperti halnya keramik biasa, sitol tidak dibuat dengan pembakaran tetapi cenderung dengan fusi dari bahan-bahan mentahnya dengan menjadikannya meleleh dan kemudian kristalisasi.3. PorselinPorselin adalah bahan isolasi kelompok keramik yang sangat penting dan luas penggunaannya. Istilah bahan -bahan keramik adalah digunakan untuk semua bahan anorganik yang dibakar dengan pembakaran pada suhu tinggi dan bahan asal berubah substansinya. Bahan dasar dari porselin adalah tanah liat. Ini berarti bahan dasar tersebut mudah dibentuk pada waktu basah, tetapi menjadi tahan terhadap air dan kekuatan mekaniknya naik setelah dibakar. Penggunaan isolator dari porselin antara lain : isolator tarik, isolator penyangga, rol isolator.

            4. Bahan Isolasi Berserat            Kelebihan dari bahan berserat adalah mempunyai fleksibilitas yang baik, kekuatan mekanis yang tinggi, mudah diproses dan murah harganya. Adapun kekurangannya adalah higroskopis dan tegangan tembusnya rendah.Jenis-jenis bahan isolasi berserat:Ø KayuØ KertasØ Tekstil

Akhir-akhir ini banyak tekstil sintetis yang digunakan sebagai bahan isolasi karena mempunyai beberapa keuntungan antara laian: kekuatan mekanis, elastisitas, dan tahan panas  yang tinggi, higroskopisitas rendah dan lebih stabil terhadap pengaruh kimia. Serat sintetis diantanya adalah poliamid (nilon, kapron, silon, dedron), serat polyester (lavsan, terilin, tetron, dakron), seratpolistirin (PVC). Ø Bahan berserat anorganik : Asbes dan Fiberglass

5. Bahan Isolasi PlastikPlastik adalah bahan sintetis yang dapat dibentuk dengan pemanasan dan dapatdiperkeras bergantung pada strukturnya. Bahan isolasi plastic terdiri dari :

       NYA       NYM       NYY       Mikaleks       Karet

Page 10: BAHAN  ISOLASI

1. Karet butadin2. Karet butil3. Karet polichloropen4. Karet silicon

            6. Bahan Isolasi Serat OptikSebagaimana namanya maka serat optik (fiber optic) dibuat dari gelas silika dengan penampang berbentuk lingkaran atau bentuk-bentuk lainnya. Pembuatan serat optik (fiber optic) dilakukan dengan cara menarik bahan gelas kental-cair sehingga dapat diperoleh serabut atau serat gelas dengan penampang tertentu. Proses ini dikerjakan dalam keadaan bahan gelas yang panas. Yang terpenting dalam pembuatan serat optik (fiber optic) adalah menjaga agar perbandingan relatif antara bermacam lapisan tidak berubah sebagai akibat tarikan. Proses pembungkusan seperti pemberian bahan pelindung atau proses pembuatan satu ikat kabel yang terdiri atas beberapa buah hingga ratusan kabel pengerjaannya tidak berbeda dengan pembuatan kabel biasa. Perkembangan terakhir, pemakaian serat optic sebagai saluran tranmisi komunikasi jarak jauh lebih menguntungkan jika dibandingkan dengan transmisi konvensional, antara lain: saluran

 2 kawat sejajar kabel koaksial.Serat optik (fiber optic) adalah suatu pemandu gelombang cahaya (light wave guide) yang berupa suatu kabel tembus pandang (transparant), yang mana pemampang dari kabel tersebut terdiri dari dua bagian, yaitu : bagian tengah yang disebut “Core” dan bagian luar yang disebut “Cladding”.Cladding pada serat optik membungkus atau mengelilingi Core. Adapun bentuk pemampang daricore dapat bermacam-macang, antara lain : pipih, segi tiga, segi empat, segi banyak atau berbentuk lingkaran.

Sumber: http://orlandoambarita.blogspot.com/2013/05/tugas-bahan-bahan-listrik-bahan-isolasi_2.html