BAHAN ISOLASI PENGHANTAR LISTRIK

MATERIAL ISOLASI PENGHANTAR

JENIS JENIS BAHAN ISOLASI PENGHANTAR 

1.     BAHAN POLYVINYL CHLORIDE (PVC)

             Polyvinyl chloride (polivinil klorida) merupakan hasil polimerisasi monomer vinil klorida dengan bantuan katalis. Pemilihan katalis tergantung pada jenis proses polimerisasiyang digunakan.Untuk mendapatkan produk-produk dari PVC digunakan beberapa proses

pengolahan yaitu :

ü  Calendering

            Produk akhir : sheet, film, leather cloth dan floor covering.

ü  Ekstrusi

            Merupakan carapengolahan PVC yang banyak digunakan karena dengan proses ini

dapat dihasilkan bermacam-macam produk. ‘Extruder head’ dapat diganti dengan

bermacam bentuk untuk menghasilkan :

a)       pipa, tube, building profile, sheet, floor covering dan monofilament.

b)      Isolasi kabel listrik dan telepon.

c)       Barang berongga dan blown film.

ü  Cetak injeksi

            Produk yang diperoleh adalah :

a)       sol sepatu, sepatu, sepatu boot

b)       container, sleeve (penguat leher baju), valve.

c)      Fitting, electrical and engineering parts. 

2.     BAHAN ISOLASI PLASTIK

          Plastik adalah bahan sintetis yang dapat dibentuk dengan pemanasan dan dapat diperkeras bergantung pada strukturnya. Bahan isolasi plastic terdiri dari :

·         Karet

1.      Karet butadin

2.      Karet butil

3.      Karet polichloropen

4.      Karet silicon

3.     BAHAN POLYETHYLENE ( PE )

            Polietilena (disingkat PE) (IUPAC: Polietena) adalah termoplastik yang digunakan secara luas oleh konsumen produk sebagai kantong plastik. Sekitar 80 juta metrik ton plastik ini diproduksi setiap tahunnya. Polietilena adalah polimer yang terdiri dari rantai panjang monomer etilena (IUPAC: etena). Di industri polimer, polietilena ditulis dengan singkatan PE, perlakuan yang sama yang dilakukan oleh Polistirena (PS) dan Polipropilena (PP). Molekul etena C₂H₄ adalah CH₂=CH₂. Dua grup CH2 bersatu dengan ikatan ganda. Polietilena dibentuk melalui proses polimerisasi dari etena. Polietilena bisa diproduksi melalu proses polimerisasi radikal, polimerisasi adisi anionik, polimerisasi ion koordinasi, atau polimerisasi adisi kationik. Setiap metode menghasilkan tipe polietilena yang berbeda.

            4. CROSS LINKED POLYETHYLENE (XLPE)

            Cross-linked polyethylene, biasa disingkat PEX atau XLPE, adalah bentuk polyethylene dengan cross-link. Hal ini dibentuk menjadi tabung, dan digunakan terutama dalam membangun layanan sistem pipa, hydronic sistem pemanas berseri-seri, pipa air rumah tangga, dan isolasi untuk tegangan tinggi kabel listrik (tegangan tinggi). Hal ini juga digunakan untuk gas alam dan aplikasi minyak lepas pantai, transportasi kimia, dan transportasi limbah dan lumpur. Pada abad ke-21, PEX telah menjadi alternatif untuk polyvinyl chloride (PVC), diklorinasi polyvinyl chloride (CPVC) atau pipa tembaga untuk digunakan sebagai pipa air perumahan. PEX tubing berkisar dalam ukuran dari ukuran kekaisaran 1/4-inch sampai 4 inci, tapi 1/2-inch, 3/4-inch, dan 1 inci adalah yang paling banyak digunakan [1] Metric PEX. Adalah biasanya tersedia dalam 16 mm, 20 mm, 25 mm, 32 mm, 40 mm, 50 mm dan 63 mm ukuran.

5.     BAHAN ISOLASI MINYAK

                                                                                                 

            Bahan isolasi cair digunakan sebagai bahan pengisi pada beberapa peralatan listrik, misalnya : transformator, pemutus beban, rheostat. Dalam hal ini bahan isolasi cair berfungsi sebagai pengisolasi dan sekaligus sebagai pendingin. Karena itu persyaratan untuk bahan cair yang dapat digunakan untuk isolasi antara lain : mempunyai tegangan tembus dan daya hantar panas yang tinggi.

1. Minyak Transformator

Minyak transformator adalah minyak mineral yang diperoleh dengan pemurnian minyak mentah. Dalam pemakaiannya, minyak ini karena pengaruh panas dari rugi-rugi di dalam transformator akan timbul hidrokarbon. Selain berasal dari minyak mineral, minyak transformator dapat pula yang dapat dibuat dari bahan organik, misalnya : minyak trafo Piranol, Silikon. Sebagai bahan isolasi, minyak transformator harus mempunyai tegangan tembus yang tinggi.

            Jarak elektroda dibuat 2,5 cm, sedangkan tegangannya dapat diatur dengan menggunakan auto-transformator sehingga dapat diketahui tegangan sebelum saat terjadinya kegagalan isolasi yaitu terjadinya locatan bunga api. Locatan 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 menunjukkan harga nol.

Dengan demikian dapat diketahui apakah minyak transformator ketahanan listriknya memenuhi persyaratan yang berlaku. Ketahanan listrik minyak transformator dapat menurun karena pengaruh asam dan dapat pula karena kandungan air.

2. bahan isolasi cair lain

Minyak untuk kabel yang berisolasi kertas dibuat lebih kental daripada minyak trafo, disamping itu terdapat pula bahan  isolasi kabel yang di impregnasi dengan minyak yang kekentalan rendah dengan pemurnian yang tinggi, yaitu kabel untuk tegangan ekstra tinggi yang diisi minyak.

Disamping bahan-bahan diatas, terdapat pula isolasi cair sintetis yang berisi chloor (hidrokarbon seperti difenil C10H12). Bahan-bahan ini diantaranya: sovol, askarel, araclor, pyralen, shibanol. Dan bahan isolasi cair lain yang lebih mahal dari minyak trafo adalah minyak silicon.

6.     BAHAN ISOLASI PADAT

            Kaca 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. Kaca

Kaca 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 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. Sitol

Sitol 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. Porselin

Porselin 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.

7.     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:

• ü  Kayu
• ü  Kertas
• ü  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).

• ü  Bahan berserat anorganik : Asbes dan Fiberglass

8.     BAHAN ISOLASI MINERAL

            Bahan isolasi mineral diperoleh dari tambang dan digunakan sebagai isolasi pada ikatan kimia atau keadaan alaminya tanpa proses kimia atau termal sebelumnya.

Jenis-jenis bahan isolasi minerlal:

• ü  Mika
• ü  Mikanit

·         Mikanit komutator

·         Mikanit lempengan

·         Mikanit cetakan

·         Kertas mika

·         Mikanit fleksibel

·         Pita mika

• ü  Marmer
• ü  Batu tulis
• ü  Klorida

9.     BAHAN ISOLASI PLASTIK

          Plastik adalah bahan sintetis yang dapat dibentuk dengan pemanasan dan dapat diperkeras bergantung pada strukturnya. Bahan isolasi plastic terdiri dari :

·         Karet

3        Karet butadin

4        Karet butil

5        Karet polichloropen

6        Karet silicon

10.                         BAHAN ISOLASI SERAT OPTIK

Sebagaimana 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 dari core dapat bermacam-macang, antara lain : pipih, segi tiga, segi empat, segi banyak atau berbentuk lingkaran. Adapun gambar skema pemampang dari serat optik (fiber optic) dapat dilihat pada gambar berikut ini