Makalah MPI

Date post:17-Jan-2016
Category:
View:43 times
Download:2 times
Share this document with a friend
Description:
file
Transcript:

Makalah MPI - BAB II

BAB IIPembahasan

Besarnya arus dan tegangan yang muncul dalam sistem tenaga listrik secara tiba-tiba dan melonjak tinggi, baik itu yang berasal dari dalam sistem maupun dari luar lingkungan, menuntut sistem pengamanan lebih terhadap alat listrik, maupun bahan isolasi itu sendiri. Hal ini sulit untuk dihentikan sebab tingginya lonjakan tegangan yang muncul secara tiba-tiba dan hanya dalam hitungan milisekon. Untuk melindungi alat, diperlukan isolasi yang mampu memisahkan antara dua bagian yang bertegangan umumnya dengan bahan-bahan dielektrik. Namun, secara harafiah, point utama dari isolasi adalah sebagai pemisah antarbagian yang bertegangan, sehingga tidak menyebabkan terjadinya loncatan bunga api yang berujung pada kerusakan alat maupun bahan isolasi.Peran utama dari tujuan pembuatan suatu isolasi adalah mampu mencegah loncatan energi dan melindungi alat listrik maupun bahan isolasi itu sendiri, sehingga mampu menekan biaya pengeluaran akibat dari kerusakan alat, baik pada sistem tenaga listrik itu sendiri maupun peralatan rumah tangga. Sebab, seperti yang kita ketahui alat pada sistem tenaga listrik sangat mahal dan biaya yang dibutuhkan untuk membangkitkan suatu tenaga listrik bisa mencapai miliaran rupiah. Untuk itu, diperlukan upaya-upaya yang dapat meminimkan biaya yang begitu besar. Di samping itu juga merugikan rakyat apabila terjadinya lonjakan tegangan atau swiching setelah mati lampu, sebab dapat merusak alat-alat rumah tangga.Untuk menghasilkan suatu isolator yang memiliki ketahanan isolasi yang baik, ada beberapa kriteria mendasar yang harus dipenuhi dan tentunya terdapat / terkandung dalam setiap isolator pada sistem pembangkitan tenaga listrik untuk spesifikasi tegangan tinggi (High Voltage). Ketentuan mendasar itu adalah sebagai berikut :

1.Terbuat dari bahan non konduktorSudah pasti suatu bahan isolator harus terbuat dari bahan yang bukan konduktor, sebab bahan konduktor mampu mengalirkan arus listrik yang dapat menghasilkan beda tegangan. Pada isolator, kita membutuhkan bahan yang mampu menghambat aliran arus listrik dan mencegah adanya arus bocor. Semua itu merujuk pada satu tujuan yaitu agar tidak terdapat beda tegangan. Itulah tujuan utama isolator.

2.Cepat keringIsolator yang kita pakai pada pembangkit tentunya berhubungan erat dengan cuaca luar yang suhunya tidak konstan dan tidak bisa si atur sesuai yang kita mau. Seperti hujan contohnya. Seperti yang kita ketahui, air merupakan konduktor. Untuk itu, diperlukan isolator yang cepat kering untuk menghindari konduktor yang berasal dari air hujan.

3.Menahan kabel saluran pada tempatnyaKabel saluran harus dijaga agar tetap pada tempatnya sebab jarak antar kabel juga sudah diatur sesuai standarnya agar tidak saling menyentuh antarkabel yang bisa berakibatshort circuit. Untuk itu, kabel saluran harus tetap dijaga jaraknya. Selain itu juga untuk alasan keamanan manusia agar tidak mudah dijangkau mengingat dampaknya terhadap nyawa manusia sangat membahayakan.Berdasarkan bahan yang digunakan pada isolator, terdapat tiga jenis bahan yang digunakan, yaitu padat, cair, dan gas. Masing-masing jenis dari bahan tersebut memiliki tingkat kemampuan mengisolasi yang berbeda-beda. Makin tinggi kemampuan mengisolasi untuk tiap satuan luas, makin baik dan maksimal pula kinerja isolator tersebut. Untuk menghasilkan kinerja isolator yang maksimal, perlu dilakukan beberapa pertimbangan. Pertama, pertimbangan terhadap sifat kelistrikan. Kedua, perlu mempertimbangkan sifat-sifat lainnya, seperti sifat thermal, sifat mekanis, dan sifat kimia.

Sifat kelistrikantersebutmencakup:1.ResistivitasPenyekat membutuhkan bahan yang mempunyai resistivitas yang besar agar arus yang bocor sekecil mungkinsehingga dapat diabaikan.Yang perlu diperhatikan di sini adalah bahwa bahan isolasi yang higroskopis hendaknya dipertimbangkan penggunaannya pada tempat-tempat yang lembab karena resistivitasnya akan turun. Resistivitas juga akan turun jika tegangan yang diberikan naik.MaterialTemperature Resistivity,( m )Coefficient,()

Silver1.59 x8 0.0061

Copper1.68 x8 0.0068

Aluminum2.65 x8 0.00429

Tungsten5.6 x8 0.0045

Iron9.71 x8 0.00651

Platinum10.6 x8 0.003927

Mercury98 x8 0.0009

Carbon (graphite)(3-60 ) x-0,0005

Germanium(1-500 ) x-0,05

Silicon0,1 - 60-0,07

Glass--

Hard rubber--

Keterangan :Konduktor,Semikonduktor,Insulator

2.PermitivitasBesarnya kapasitansi bahan isolasi yang berfungsi sebagai dielektrik ditentukan oleh permitivitasnya, di samping jarak dan luas permukaannya. Besarnya permitivitas udara adalah 1,00059, sedangakan untuk zat padat dan zat cair selalu lebih besar dari itu.

3.Kerugian DielektrikApabila bahan isolasi diberi tegangan bolak-balik maka akan terdapat energi yang diserap oleh bahan tersebut. Besarnya kerugian energi yang diserap bahan isolasi tersebut berbanding lurus dengan tegangan, frekuensi, kapasitansi, dan sudut kerugian dielektrik. Sudut tersebut terletak antara arus kapasitif dan arus total ().Sifat-sifat lainnya seperti sifat thermal, mekanis, dan kimia mencakup hal-hal berikut ini :1.SuhuSuhuberpengaruh terhadap kekuatan mekanis, kekerasan, viskositas, ketahanan terhadap pengaruh kimia dan sebagainya. Bahan isolasi dapat rusak diakibatkan oleh panas pada kurun waktu tertentu. Waktu tersebut disebut umur panas bahan isolasi. Sedangakan kemampuan bahan menahan suhu tertentu tanpa terjadi kerusakan disebut ketahanan panas. Menurut IEC (International Electrotechnical Commission) didasarkan atas batas suhu kerja bahan, bahan isolasi yang digunakan pada suhu di bawah nol (missal pada pesawat terbang, pegunungan) perlu juga diperhitungkan karena pada suhu di bawah nol bahan isolasi akan menjadi keras dan regas. Pada mesin-mesin listrik, kenaikan suhu pada penghantar dipengaruhi oleh resistansi panas bahan isolasi. Bahan isolasi tersebut hendaknya mampu meneruskan panas yang didesipasikan oleh penghantar atau rangkaian magnetik ke udara sekelilingnya.

2.KelarutanKemampuan larut bahan isolasi, resistansi kimia, higroskopis, permeabilitas uap, pengaruh tropis, dan resistansi radio aktif perlu dipertimbangkan pada penggunaan tertentu. Kemampuan larut diperlukan dalam menentukan macam bahan pelarut untuk suatu bahan dan dalam menguji kemampuan bahan isolasi terhadap cairan tertentu selama diimpregnasi atau dalam pemakaian. Kemampuan larut bahan padat dapat dihitung berdasarkan banyaknya bagian permukaan bahan yang dapat larut setiap satuan waktu jika diberi bahan pelarut. Umumnya kemampuan larut bahan akan bertambah jika suhu dinaikkan.

3.Ketahanan korosiKetahanan terhadap korosi akibat gas, air, asam, basa, dan garam bahan isolasi juga nervariasi antara satu pemakaian bahan isolasi di daerah yang konsentrasi kimianya aktif, instalasi tegangan tinggi, dan suhu di atas normal. Uap air dapat memperkecil daya isolasi bahan. Karena bahan isolasi juga mempunyai sifat higroskopis maka selama penyimpanan atau pemakaian diusahakan agar tidak terjadi penyerapan uap air oleh bahan isolasi, dengan memberikan bahan penyerap uap air, yaitu senyawaatau.Bahan yang molekulnya berisi kelompok hidroksil (OH) higrokopisitasnya relative besar dibanding bahan parafin dan polietilin yang tidak dapat menyerap uap air.

4.Permeabilitas UapBahan isolasi hendaknya juga mempunyai permeabilitas uap (kemampuan untuk dilewati uap) yang besar, khususnya bagi bahan yang digunakan untuk isolasi kabel dan rumah kapasitor.

5.Kondisi GeografisDi daerah tropis basah dimungkinkan tumbuhnya jamur dan serangga. Suhu yang tinggi disertai kelembaban dalam waktu lama dapat menyebabkan turunnya kemampuan isolasi. Oleh karena bahan isolasi hendaknya dipisi bahan anti jamur (paranitro phenol, dan pentha chloro phenol).

6.Pengaruh lainPemakaian bahan isolasi sering dipengaruhi bermacam-macam energi radiasi yang dapat berpengaruh dan mengubah sifat bahan isolasi. Radiasi sinar matahari mempengaruhi umur bahan, khususnya jika bersinggungan dengan oksigen. Sinar ultra violet dapat merusak beberapa bahan organic. T yaitu kekuatan mekanik elastisitas. Sinar X sinar-sinar dari reactor nuklir, partikel-partikel radio isotop juga mempengaruhi kemampuan bahan isolasi. Sifat mekanis bahan yang meliputi kekuatan tarik, modulus elastisitas, dan derajat kekerasan bahan isolasi juga menjadi pertimbangan dalam memilih suatu jenis bahan isolasi.Dari hal di atas, diketahui bahwa suhu membawa pengaruh besar terhadap ketahanan suatu isolasi yang nantinya berdampak pada efiensi kerja dan masa pakai suatu isolator, sehingga hal ini perlu mendapat perhatian serius. Berdasarkan suhu kerja maksimum isolator, terdapat 7 pembagian kelas, yaitu :1.Kelas Y, suhu kerja maksimum 90CYang termasuk dalam kelas ini adalah bahan berserat organis (seperti Katun, sutera alam, wol sintetis, rayon serat poliamid, kertas, prespan, kayu, poliakrilat, polietilen, polivinil, karet, dan sebagainya) yang tidak dicelup dalam bahan pernis atau bahan pencelup lainnya. Termasuk juga bahan termoplastik yang dapat lunak pada suhu rendah.

2.Kelas A, suhu kerja maksimum 150CYaitu bahan berserat dari kelas Y yang telah dicelup dalam pernis aspal atau kompon, minyak trafo, email yang dicampur dengan vernis dan poliamil atau yang terendam dalam cairan dielektrikum (seperti penyekat fiber pada transformator yang terendam minyak). Bahan -bahan ini adalah katun, sutera, dan kertas yang telah dicelup, termasuk kawat email (enamel) yang terlapis damar-oleo dan damar-polyamide.

3.Kelas E, suhu kerja maksimum 120CYaitu bahan penyekat kawat enamel yang memakai bahan pengikat polyvinylformal, polyurethene dan damar epoxy dan bahan pengikat lain sejenis dengan bahan selulosa, pertinaks dan tekstolit, film triacetate, film dan serat polyethylene terephthalate.

4.Kelas B, suhu kerja maksimum 130CYaitu Yaitu bahan non-organik

Click here to load reader

Embed Size (px)
Recommended