PEMANFAATAN KACA
PEMANFAATAN KACA
SEBAGAI BAHAN ISOLASI
SEBAGAI BAHAN ISOLASI
BAHAN LISTRIK BAHAN LISTRIK
Oleh : Oleh :
PUTU RUSDI ARIAWAN PUTU RUSDI ARIAWAN
NI
NIMM : : 08080404404050505050
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS UDAYANA
UNIVERSITAS UDAYANA
KATA PENGANTAR KATA PENGANTAR
Puji syuku
Puji syukur sayar saya panjapanjatkan kehadtkan kehadapan Tuhan Yanapan Tuhan Yang Maha Esa, karenag Maha Esa, karena berkat rahmat-Nyalah
berkat rahmat-Nyalah saya dapat menysaya dapat menyelesaikan laporanelesaikan laporan dengan jududengan judul :l : BAHANBAHAN ISOLASI KERAMIK
ISOLASI KERAMIK tepat pada waktunya. Adapun tujuan dari penulisan initepat pada waktunya. Adapun tujuan dari penulisan ini
adalah untuk memenuhi tugas mata kuliah Bahan Listrik pada Program Studi adalah untuk memenuhi tugas mata kuliah Bahan Listrik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas UdayanaUdayana Tidak lupa saya
Tidak lupa saya mengucapkan terima kmengucapkan terima kasih yang sebesasih yang sebesar-besarnya kepar-besarnya kepadaada Bapak Ir.
Bapak Ir. I Ketut I Ketut WijayaWijaya yang telah yang telah membimbing membimbing saya dari saya dari awal perkuliahanawal perkuliahan semes
semester ini sehter ini sehingga ingga sayasaya dapat mdapat menyelenyelesaikesaikan laporan laporan ini. Sayan ini. Saya jugaa juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan laporan ini,.
penyusunan laporan ini,.
Saya mengakui bahwa laporan ini jauh dari sempurna mengingat Saya mengakui bahwa laporan ini jauh dari sempurna mengingat terbatasnya kemampuan serta sulitnya mencari buku-buku yang dipakai sebagai terbatasnya kemampuan serta sulitnya mencari buku-buku yang dipakai sebagai acuan atau referens
acuan atau referensi. Untuk i. Untuk itu sayaitu saya sangat mengsangat mengharapkan kritik harapkan kritik dan saran dan saran daridari pembaca demi sempurnanya lapo
pembaca demi sempurnanya laporan ini. Akhir kata sayaran ini. Akhir kata saya berharap semoga laporberharap semoga laporanan ini dapat berguna bagi pembaca dan dapat memenuhi fungsinya.
ini dapat berguna bagi pembaca dan dapat memenuhi fungsinya.
Denpa
Denpasar, sar, MeiMei 20102010
Penulis Penulis
DAF
DAFTARTAR ISIISI
LEMBA
LEMBAR R JUDUL...JUDUL... ii KATA
KATA PENGANTPENGANTARAR ... iiii DAFTAR
DAFTAR ISIISI ... iiiiii DAFTAR
DAFTAR TABELTABEL ... vv ABSTR
ABSTRAKSI...AKSI... vivi BAB
BAB I I PENDAHPENDAHULUANULUAN... 11 1.1
1.1 Latar Latar BelakBelakangang ... 22 1.2
1.2 RumusRumusan an MasalMasalahah ...2...2 1.3
1.3 TujuaTujuan n PembuPembuatan...atan... 22 1.4
1.4 ManfaManfaat at PembuPembuatan...atan...2...2 1.5 Ruang lingku
1.5 Ruang lingkup dan p dan BatasBatasan Masalahan Masalah ... 22 1.6
1.6 SistemSistematika atika PembaPembahasan...hasan... 33
BAB II
BAB II TINJTINJAUAN AUAN PUSTAKAPUSTAKA ... 44 2.1
2.1 TinjaTinjauan uan Umum.Umum...4...4 2.2 Tingkat Ketahanan Isolasi
2.2 Tingkat Ketahanan Isolasi ... 44 2.3
2.3 KoordKoordinasi inasi IsolaIsolasi...si... 66 2.4 Pengg
2.4 Penggunaan unaan Bahan IsBahan Isolasi Minerolasi Mineralal ... 66
BAB III METODELO
BAB III METODELOGIGI PENULIPENULISAN...SAN... 99 3.1 Tempat
3.1 Tempat dan Waktu dan Waktu PeneliPenelitiantian ... 99 3.2
3.2 SumbeSumber r Data...Data... 99 3.3
3.3 Jenis Jenis DataData... 99 BAB
BAB IV IV PEMBAPEMBAHASAN...HASAN...10...10 4.1
4.1 PengePengertian rtian IsolaIsolasisi ...10...10 4.2
4.4
4.4 JenisJenis-jeni-jenis kaca s kaca siliksilikaa ... 1414 4.5 Pemakaia
4.5 Pemakaian kaca n kaca pada bidang ketekpada bidang keteknikannikan ...16...16
BAB
BAB V V PENUTUPENUTUPP ... 1818 5.1
5.1 SimpuSimpulanlan ... 1818 5.2
5.2 SaranSaran ... 1818
DAFTAR
DAFTAR TABEL DAFTAR TABEL
2.1
2.1 Tabel BTabel BIL IL Untuk Untuk Beberapa Beberapa Kelas Kelas Referensi Referensi 11 ... ... ... 55 2.2 Tabel
ABSTRAKSI ABSTRAKSI
Bahan
Bahan-bah-bahanan listrlistrik sangik sangat banyak jenat banyak jenisnyisnya pada pabrika pada pabrikasi peraasi peralatanlatan listrik. Untuk itu, sangat diperlukan pengetahuan tentang bahan-bahan listrik bagi listrik. Untuk itu, sangat diperlukan pengetahuan tentang bahan-bahan listrik bagi seorang ahli listrik, baik yang
seorang ahli listrik, baik yang berkecimpung dalam bidang industri listrik maupunberkecimpung dalam bidang industri listrik maupun yang berkecimpung dalam bidang jasa kelistrikan. Intinya seorang yang yang berkecimpung dalam bidang jasa kelistrikan. Intinya seorang yang berkecimpung dengan listrik harus mempunyai banyak pengetahuan tentang berkecimpung dengan listrik harus mempunyai banyak pengetahuan tentang bahan-bahan listrik.
bahan-bahan listrik.
Bahan isolasi adalah bahan yang digunakan untuk mengamankan bagian Bahan isolasi adalah bahan yang digunakan untuk mengamankan bagian yang aktif pada peralatan listrik, untuk meminimalisir arus bocor, yang tentunya yang aktif pada peralatan listrik, untuk meminimalisir arus bocor, yang tentunya sangat tidak diharapkan pada bidang kelistrikan. Salah satu bahan isolasi adalah sangat tidak diharapkan pada bidang kelistrikan. Salah satu bahan isolasi adalah kaca.
kaca.
Kaca sebenarnya tergolong mineral, tetapi penggunaannya tidak pada Kaca sebenarnya tergolong mineral, tetapi penggunaannya tidak pada bentuk dan keadaan alaminya melainkan harus diproses terlebih dahulu dengan bentuk dan keadaan alaminya melainkan harus diproses terlebih dahulu dengan
cara
cara pemanpemanasan (peasan (pembakambakaran)ran), pengera, pengerasan, dasan, dan pelumen pelumeran. Kaca biran. Kaca biasanyasanyaa terbentuk apabila bahan cair yang didinginkan dengat cepat tidak membentuk terbentuk apabila bahan cair yang didinginkan dengat cepat tidak membentuk suatu kristal, dengan demikian tidak memberikan cukup masa untuk kristal suatu kristal, dengan demikian tidak memberikan cukup masa untuk kristal tersebut terbentuk.
tersebut terbentuk. Kaca merupakan bahan yaKaca merupakan bahan yang terbentuk apabila bahan ng terbentuk apabila bahan cair tidak cair tidak berkristal disejukkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup masa berkristal disejukkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup masa
untuk jaringan kr
untuk jaringan kristal bisa terbentukistal bisa terbentuk.. Kaca adalah subsKaca adalah substansi yang dtansi yang dibuat denganibuat dengan pendinginan bahan–bahan yang dilelehkan, tidak berbentuk kristal tetapi tetap pendinginan bahan–bahan yang dilelehkan, tidak berbentuk kristal tetapi tetap pada kondisi berongga. Kaca pada umumnya terdiri dari campuran silikat dan pada kondisi berongga. Kaca pada umumnya terdiri dari campuran silikat dan bebe
BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.1
1.1 Latar BelaLatar Belakang Masakang Masalahlah
Bahan-bahan listrik sangat banyak jenisnya pada pabrikasi peralatan Bahan-bahan listrik sangat banyak jenisnya pada pabrikasi peralatan listrik. Untuk itu, sangat diperlukan pengetahuan tentang bahan-bahan listrik bagi listrik. Untuk itu, sangat diperlukan pengetahuan tentang bahan-bahan listrik bagi seorang ahli listrik, baik yang
seorang ahli listrik, baik yang berkecimpung dalam bidang industri listrik maupunberkecimpung dalam bidang industri listrik maupun yang berkecimpung dalam bidang jasa kelistrikan. Intinya seorang yang yang berkecimpung dalam bidang jasa kelistrikan. Intinya seorang yang berkecimpung dengan listrik harus mempunyai banyak pengetahuan tentang berkecimpung dengan listrik harus mempunyai banyak pengetahuan tentang bahan-bahan listrik,
bahan-bahan listrik, karena peralatan liskarena peralatan listrik digunakan oleh trik digunakan oleh hampir semua laphampir semua lapisanisan masyarakat, termasuk orang yang tidak begitu paham tentang kelistrikan. masyarakat, termasuk orang yang tidak begitu paham tentang kelistrikan. Pemilihan bahan
Pemilihan bahan listrik yanlistrik yang tepatg tepat akan sanakan sangat berpenggat berpengaruh pada aruh pada keselamatankeselamatan peralatan maupun pemakainya.
peralatan maupun pemakainya.
Pada umumnya isolasi digunakan untuk mengamankan bagian yang aktif Pada umumnya isolasi digunakan untuk mengamankan bagian yang aktif pada peralatan listrik, untuk meminimalisir arus
pada peralatan listrik, untuk meminimalisir arus bocor, yang tentunya sangat tidak bocor, yang tentunya sangat tidak diharapkan pada bidang kelistrikan. Salah satu bahan isolasi adalah kaca. Kaca diharapkan pada bidang kelistrikan. Salah satu bahan isolasi adalah kaca. Kaca sebenarnya tergolong mineral, tetapi penggunaannya tidak pada bentuk dan sebenarnya tergolong mineral, tetapi penggunaannya tidak pada bentuk dan keadaan alaminya melainkan harus diproses terlebih dahulu dengan cara keadaan alaminya melainkan harus diproses terlebih dahulu dengan cara pemanasan (pemb
pemanasan (pembakaran), pengeraakaran), pengerasan, dan san, dan pelumeran.pelumeran. Kaca biasanya Kaca biasanya terbentuk terbentuk apabila bahan cair yang didinginkan dengat cepat tidak membentuk suatu kristal, apabila bahan cair yang didinginkan dengat cepat tidak membentuk suatu kristal, dengan demikian tidak memberikan cukup masa untuk kristal tersebut terbentuk. dengan demikian tidak memberikan cukup masa untuk kristal tersebut terbentuk.
Isolasi sangat diperlukan untuk memisahkan dua atau lebih penghantar Isolasi sangat diperlukan untuk memisahkan dua atau lebih penghantar listrik yang bertegangan sehingga antara penghantar-penghantar tersebut tidak listrik yang bertegangan sehingga antara penghantar-penghantar tersebut tidak terjadi lompatan listrik atau percikan. Bahan isolasi akan mengalami pelepasan terjadi lompatan listrik atau percikan. Bahan isolasi akan mengalami pelepasan muatan yang merupakan bentuk kegagalan listrik apabila tegangan yang muatan yang merupakan bentuk kegagalan listrik apabila tegangan yang diterapkan melampaui kekuatan isolasinya. Kegagalan yang terjadi pada saat diterapkan melampaui kekuatan isolasinya. Kegagalan yang terjadi pada saat peralatan sedang beroperasi bisa menyebabkan kerusakan alat sehingga peralatan sedang beroperasi bisa menyebabkan kerusakan alat sehingga kontinuitas sistem terganggu. Isolasi listrik pada sistem transmisi tenaga listrik kontinuitas sistem terganggu. Isolasi listrik pada sistem transmisi tenaga listrik
dalam mengisolasi atau mengamankan konduktor dari tegangan membutuhkan dalam mengisolasi atau mengamankan konduktor dari tegangan membutuhkan suatu koordinasi isolasi.
suatu koordinasi isolasi.
Koordinasi isolasi didalam teknik tegangan tinggi mempunyai tujuan Koordinasi isolasi didalam teknik tegangan tinggi mempunyai tujuan untuk perlindungan terhadap peralatan dan penghematan. Cara yang efisien untuk perlindungan terhadap peralatan dan penghematan. Cara yang efisien ditempuh adalah dengan m
ditempuh adalah dengan memilih bahan isolasi yang emilih bahan isolasi yang cocok cocok digunakan pada suatudigunakan pada suatu peralatan tegangan tinggi dengan memperhitungkan keandalan dan
peralatan tegangan tinggi dengan memperhitungkan keandalan dan kesederhanaankesederhanaan dari bahan isolasi.
dari bahan isolasi.
1.2 Rumusan Masalah 1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang di atas dapat
Dari latar belakang di atas dapat dirumuskan masalahnydirumuskan masalahnya, antaraa, antara lain :lain : Bagaimana karakteristik, proses pembuatan, dan pemanfaatan kaca sebagai bahan Bagaimana karakteristik, proses pembuatan, dan pemanfaatan kaca sebagai bahan isolasi.
isolasi.
1.3
1.3 TujuTujuan Pembuan Pembuatanatan Adapun tujuan
Adapun tujuan dari penulisan dari penulisan paper ini paper ini adalah untuk adalah untuk mengetahuimengetahui fungsifungsi dari kaca
dari kaca serta aplikasinyserta aplikasinyaa sebagai bahan sebagai bahan isolasi.isolasi. 1.4
1.4 ManfManfaat Pembuaat Pembuatanatan Manfaat dari
Manfaat dari pembuatan pembuatan laporanlaporan ini adalah ini adalah diharapkan diharapkan dapat digdapat digunakanunakan sebagai
sebagai acuan acuan ataupun ataupun menjadi menjadi pertimbangan pertimbangan bagi bagi industri industri kelistrikan kelistrikan didi dalamdalam merencanakan pemakaian kaca sebagai bahan isolasi dan juga bagi mahasiswa merencanakan pemakaian kaca sebagai bahan isolasi dan juga bagi mahasiswa untuk menambah pengetahuan dan wawasan tentang pemanfaaatan bahan isolasi untuk menambah pengetahuan dan wawasan tentang pemanfaaatan bahan isolasi kaca.
kaca.
1.5
1.5 Ruang LingkRuang Lingkup dan Batasup dan Batasan Masalahan Masalah
Melihat luasnya permasalahan dalam penyusunan paper ini, maka perlu Melihat luasnya permasalahan dalam penyusunan paper ini, maka perlu dibat
dibatasi asi permapermasalahsalahannya annya pada pada masalmasalahah pembuatan, pembuatan, pemanpemanfaatafaatan dn danan karakteristik kaca sebagai bahan isolasi.
1.6
1.6 Sistematika Sistematika PembahasanPembahasan Adapun sistematika
Adapun sistematika pembahasan pembahasan yang digyang digunakan dalam unakan dalam penulisan paper penulisan paper ini adalah :
ini adalah : B
BAAB B II :: PPEENNDDAAHHUULLUUAANN
Dalam bab ini menguraikan latar belakang mengenai bahan isolasi Dalam bab ini menguraikan latar belakang mengenai bahan isolasi kaca, rumus
kaca, rumusan masan masalah alah mengenai mengenai bagaimana bagaimana pemanfaatan pemanfaatan kacakaca sebagai bahan isolasi, tujuan pembuatan, manfaat pembuatan, sebagai bahan isolasi, tujuan pembuatan, manfaat pembuatan, batasan masalah serta sistematika pembahasan.
batasan masalah serta sistematika pembahasan.
B
BAAB B IIII : : TTIINNJJAAUUAAN N PPUUSSTTAAKKAA
Dalam bab ini memaparkan karakteristik bahan isolasi secara Dalam bab ini memaparkan karakteristik bahan isolasi secara umum dalam bidang keteknikan.
umum dalam bidang keteknikan.
B
BAAB B IIIIII : : MMEETTOODDE E PPEEMMBBUUAATTAANN Dalam bab
Dalam bab ini diuraikan tempini diuraikan tempat dan waktu penelitian, at dan waktu penelitian, sumber datasumber data dan jenis data.
dan jenis data.
B
BAAB B IIVV :: PPEEMMBBAAHHAASSAANN
Dalam bab ini membahas tentang bahan isolasi kaca. Dalam bab ini membahas tentang bahan isolasi kaca.
B
BAAB B VV :: PPEENNUUTTUUPP
Dalam bab ini berisi
Dalam bab ini berisi simpulan dari pembuatan makalah yang sudahsimpulan dari pembuatan makalah yang sudah dilakukan, dan saran untuk pembaca mengenai hasil pembuatan dilakukan, dan saran untuk pembaca mengenai hasil pembuatan makalah tersebut.
BAB II
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Umum 2.1 Tinjauan UmumIsolasi merupakan suatu peralatan yang digunakan sebagai pembatas dan Isolasi merupakan suatu peralatan yang digunakan sebagai pembatas dan pengaman pada peralatan listrik yang mempunyai kekuatan listrik yang cukup pengaman pada peralatan listrik yang mempunyai kekuatan listrik yang cukup untuk menjamin sistem keselamatan yang diperlukan pada saat peralatan listrik untuk menjamin sistem keselamatan yang diperlukan pada saat peralatan listrik tersebut beroperasi maupun tidak beroperasi. Bahan isolasi digunakan untuk tersebut beroperasi maupun tidak beroperasi. Bahan isolasi digunakan untuk memisahkan bagian-bagian yang bertegangan atau bagian-bagian yang aktif. memisahkan bagian-bagian yang bertegangan atau bagian-bagian yang aktif. Untuk itu sifat kelistrikannya
Untuk itu sifat kelistrikannya memegangmemegang peran yang sangat pentinperan yang sangat penting. Namun, sifatg. Namun, sifat mekanis, termal, ketahanan terhadap bahan kimia, serta sifat-sifat lainnya juga mekanis, termal, ketahanan terhadap bahan kimia, serta sifat-sifat lainnya juga perlu diperhatikan. Untuk itu bahan isolasi yang digunakan dalam teknik tegangan perlu diperhatikan. Untuk itu bahan isolasi yang digunakan dalam teknik tegangan tinggi dibedakan menjadi : bahan isolasi gas, bahan isolasi padat, bahan isolasi tinggi dibedakan menjadi : bahan isolasi gas, bahan isolasi padat, bahan isolasi cair.
cair.
Pada dasarnya suatu bagian yang aktif dari peralatan listrik harus diisolasi Pada dasarnya suatu bagian yang aktif dari peralatan listrik harus diisolasi sehingga mempunyai sistem keamanan dan kenyamanan. Bahan isolasi mineral sehingga mempunyai sistem keamanan dan kenyamanan. Bahan isolasi mineral (padat) didasarkan pada kemampuan bahan untuk bekerja pada suhu dan kondisi (padat) didasarkan pada kemampuan bahan untuk bekerja pada suhu dan kondisi tertentu. Bahan isolasi padat meliputi bahan-bahan isolasi berserat, plastik, mika, tertentu. Bahan isolasi padat meliputi bahan-bahan isolasi berserat, plastik, mika, kaca, dan porselin.
kaca, dan porselin. Dalam pemb
Dalam pembahasaahasan laporann laporan ini lebih ditekaini lebih ditekankan padnkan pada salah satu jenisa salah satu jenis bahan isolasi padat yaitu kaca.
bahan isolasi padat yaitu kaca.
2.2
2.2 Tingkat Tingkat Ketahanan Ketahanan Isolasi (Isolasi ( Basic Impuls Insulation Level/BIL Basic Impuls Insulation Level/BIL)) Basic Impuls Insulation Level/BIL
Basic Impuls Insulation Level/BILadalah suatu referensi level yangadalah suatu referensi level yang dinyatakan dalam impuls crest voltage dengan standar bentuk gelombang dari 1,5 dinyatakan dalam impuls crest voltage dengan standar bentuk gelombang dari 1,5 mikro sekon (di USA), sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mikro sekon (di USA), sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan lebih tinggi atau
Pemikiran tentang tingkat isolasi suatu sistem tenaga listrik pertama-tama Pemikiran tentang tingkat isolasi suatu sistem tenaga listrik pertama-tama adalah penyusunan suatu level umum isolasi pada atau di atas level tertentu, adalah penyusunan suatu level umum isolasi pada atau di atas level tertentu, dimana hal ini akan membatasi persoalan pada tiga
dimana hal ini akan membatasi persoalan pada tiga kebutuhan yang fundamental,kebutuhan yang fundamental, yaitu :
yaitu : 1.
1. PemPemiliilihan Lhan Leveevel Isol Isolaslasi yani yang sesg sesuaiuai.. 2.
2. JJamamininan ban bahahwawa break downbreak down dandan flash over flash over dari semua peralatan yang didari semua peralatan yang di isolasi / isolator akan sama atau melebihi
isolasi / isolator akan sama atau melebihi level yang telah dipilih.level yang telah dipilih. 3.
3. PenggPenggunaan punaan peralaeralatan petan pengamangaman yang n yang akan meakan memberimberikan sukan suatuatu perlindungan pada peralatan-peralatan sistem tenaga listrik dengan baik perlindungan pada peralatan-peralatan sistem tenaga listrik dengan baik
dan ekonomis. dan ekonomis.
Suatu isolasi peralatan harus disesuaikan dengan tingkat ketahanan impuls Suatu isolasi peralatan harus disesuaikan dengan tingkat ketahanan impuls sebesar tidak kurang dari BIL. Dengan sendirinya peralatan harus mampu sebesar tidak kurang dari BIL. Dengan sendirinya peralatan harus mampu terhadap tegangan spesifikasi baik impuls positif
terhadap tegangan spesifikasi baik impuls positif maupun negatif.maupun negatif.
Tabel 2.1 T
Tabel 2.1 Tabel BIL untuk beberapa kelas referensiabel BIL untuk beberapa kelas referensi
Kelas referensi Kelas referensi ( ( KKV V )) BBIIL L ( ( KKV V )) 8800%%BBIIL L ( ( KKV V )) 1 1,,22 3300 2244 1 1,,88 7755 6600 1 122 9955 7766 2 233 115500 112200 3 344,,55 220000 116600 4 466 225500 220000 6 699 335500 228800 9 922 445500 336600 1 11155 555500 444400 1 13388 665500 552200 1 16611 775500 660000 1 18800 882255 666600 1 19966 990000 772200
2 26600 11117755 994400 2 28877 11330000 11004400 3 34455 11555500 11224400 2.3
2.3 KoorKoordinadinasi Isolassi Isolasii
Koordinasi isolasi dapat didefinisikan sebagai korelasi antara daya isolasi Koordinasi isolasi dapat didefinisikan sebagai korelasi antara daya isolasi alat-alat dan sirkuit listrik disatu pihak, dan karakteristik alat-alat pelindungnya di alat-alat dan sirkuit listrik disatu pihak, dan karakteristik alat-alat pelindungnya di lain pihak,
lain pihak, sehingga sehingga isolasi tersebut isolasi tersebut terlindung terlindung dari bahaydari bahaya-bahaya tegangana-bahaya tegangan lebih.
lebih.
Koordinasi isolasi dilakukan dengan menentukan kesesuaian yang Koordinasi isolasi dilakukan dengan menentukan kesesuaian yang diperlukan antara daya isolasi alat-alat listrik dan karakteristik alat-alat pelindung diperlukan antara daya isolasi alat-alat listrik dan karakteristik alat-alat pelindung terhadap tegangan lebih, yang masing-masing ditentukan oleh tingkat ketahanan terhadap tegangan lebih, yang masing-masing ditentukan oleh tingkat ketahanan impuls dan tingkat perlindungan impulsnya.koordinasi isolasi mempunyai tujuan impuls dan tingkat perlindungan impulsnya.koordinasi isolasi mempunyai tujuan untuk perlindungan terhadap peralatan dan penghematan.
untuk perlindungan terhadap peralatan dan penghematan.
Beberapa sistem yang perlu diperhatikan dalam koordinasi isolasi adalah: Beberapa sistem yang perlu diperhatikan dalam koordinasi isolasi adalah: 1
1 PenePenentntuauan sin sifafat gat gangngguguanan 2
2 Penentuan dPenentuan daya isaya isolasi olasi petrapetralatan slatan seperteperti: isoi: isolator, lator, bushbushing, ding, dan traan trafo.fo. 3
3 PenentPenentuan uan tegtegangangan an impimpuls uls stastandandart.rt. 4
4 KarakterisKarakteristik tik alat-aalat-alat lat pelindpelindung ung seperseperti ti CB, CB, ArresArrester.ter. 5
5 Penentuan tiPenentuan tingkat ngkat isolaisolasi imsi impuls puls dasadasar ( Br ( BIL ) yIL ) yang ang disindisingkatgkat Basic Impuls Basic Impuls Insulation Level
Insulation Level . BIL ini merup. BIL ini merupakan suaakan suatu besar tegtu besar tegangan yanangan yang masihg masih mampu ditahan oleh peralatan listrik, atau kemampuan peralatan listrik mampu ditahan oleh peralatan listrik, atau kemampuan peralatan listrik menahan tegangan maksimum pada saat terjadi tegangan lebih.
menahan tegangan maksimum pada saat terjadi tegangan lebih.
2.4 Penggun
2.4 Penggunaan aan Bahan Isolasi Bahan Isolasi MineralMineral
Bahan-bahan isolasi mineral memiliki peran dan penggunaan yang cukup Bahan-bahan isolasi mineral memiliki peran dan penggunaan yang cukup besar pada teknik listrik. Bahan isolasi yang akan dibahas dalam laporan ini besar pada teknik listrik. Bahan isolasi yang akan dibahas dalam laporan ini adalah kaca, yang merupakan salah satu contoh bahan isolasi mineral. Akan adalah kaca, yang merupakan salah satu contoh bahan isolasi mineral. Akan
isolasi pada ikatan kimia atau keadaan alaminya tanpa mengalami proses kimia isolasi pada ikatan kimia atau keadaan alaminya tanpa mengalami proses kimia atau termal sebelumnya, sedangkan penggunaan kaca tidak pada bentuk atau atau termal sebelumnya, sedangkan penggunaan kaca tidak pada bentuk atau keadaan alaminya, melainkan harus diproses terlebih dahulu dengan pemanasan keadaan alaminya, melainkan harus diproses terlebih dahulu dengan pemanasan (pembakaran), pengerasan, dan pelumeran. Itulah sebabnya mengapa kaca (pembakaran), pengerasan, dan pelumeran. Itulah sebabnya mengapa kaca dikatakan sedikit berbeda dengan bahan isolasi mineral lainnya.
dikatakan sedikit berbeda dengan bahan isolasi mineral lainnya.
Kaca adalah substansi yang dibuat dengan pendinginan bahan–bahan yang Kaca adalah substansi yang dibuat dengan pendinginan bahan–bahan yang dilelehkan, tidak berbentuk kristal tetapi tetap pada kondisi berongga. Kaca pada dilelehkan, tidak berbentuk kristal tetapi tetap pada kondisi berongga. Kaca pada umumnya terdiri
umumnya terdiri dari campuran sdari campuran silikat dan beberapa ilikat dan beberapa senyawa antarasenyawa antara lain : borat,lain : borat, pospat. Kaca dib
pospat. Kaca dibuat dengan uat dengan cara melelehkan beberapcara melelehkan beberapa senyawa a senyawa silikat (pasir),silikat (pasir), alkali (Na dan K) dengan bahan lain (kapur, oksida timah hitam). Karena itu sifat alkali (Na dan K) dengan bahan lain (kapur, oksida timah hitam). Karena itu sifat dari kaca tergantung dari komposisi bahan–bahan pembentuknya. Massa jenis dari kaca tergantung dari komposisi bahan–bahan pembentuknya. Massa jenis kaca berkisar antara 2 hingga 8,1 g/cm
kaca berkisar antara 2 hingga 8,1 g/cm3,3, kekuatan tekannya 6000 hingga 21000kekuatan tekannya 6000 hingga 21000 kg/cm
kg/cm22, kekutan tariknya 1 hingga 300 kg/cm, kekutan tariknya 1 hingga 300 kg/cm22. Karena kekuatan tariknya relatif . Karena kekuatan tariknya relatif kecil, maka kaca adalah bahan yang regas.
kecil, maka kaca adalah bahan yang regas.
Walaupun kaca adalah substansi berongga, tetapi tidak mempunyai titik Walaupun kaca adalah substansi berongga, tetapi tidak mempunyai titik leleh yang tegas, karena pelelehannya adalah perlahan-lahan ketika suhu leleh yang tegas, karena pelelehannya adalah perlahan-lahan ketika suhu pemanasan dinaikkan. Titik pelembekan kaca berkisar antara
pemanasan dinaikkan. Titik pelembekan kaca berkisar antara 500 hingga 1700500 hingga 170000C.C. Makin sedikit kandungan SiO
Makin sedikit kandungan SiO22 makin rendah titik pelembekan kaca. Demikianmakin rendah titik pelembekan kaca. Demikian pula halnya dengan muai p
pula halnya dengan muai panjang anjang (α) (α) nya, maknya, makin banin banyak yak kadar kadar SiOSiO22 yangyang dikandungnya akan makin kecil α nya. Muai panjang untuk kaca berkisar antara dikandungnya akan makin kecil α nya. Muai panjang untuk kaca berkisar antara 5,5. 10
5,5. 10-7-7hingga 150. 10hingga 150. 10-7-7 per derajat celcius. per derajat celcius. Kaca merupakan
Kaca merupakan bahan bahan kuat, tahan kuat, tahan panas, kpanas, keras, dan eras, dan secara biologisecara biologi merupakan bahan yang tidak aktif, yang dapat dibentuk menjadi permukaan yang merupakan bahan yang tidak aktif, yang dapat dibentuk menjadi permukaan yang tahan dan licin. Ciri-ciri ini menjadikan
tahan dan licin. Ciri-ciri ini menjadikan kaca sebagai bahan yang kaca sebagai bahan yang sangat berguna.sangat berguna. Komponen utama kaca ialah silika. Silika ialah galian yang mengandungi silikon Komponen utama kaca ialah silika. Silika ialah galian yang mengandungi silikon dioksida. Nama IUPAC silikon dioksida ialah silikon(IV) oksida. Wujud silika dioksida. Nama IUPAC silikon dioksida ialah silikon(IV) oksida. Wujud silika awalnya adalah p
awalnya adalah pasir, yaitu asir, yaitu pasir silika. pasir silika. KacaKaca merupakan submerupakan substansi kimia ystansi kimia yangang serupa dengan kuarsa. Silika mempunyai titik lebur sekitar 2000 derajat celsius. serupa dengan kuarsa. Silika mempunyai titik lebur sekitar 2000 derajat celsius. Dua komponen penting dalam pembuatan kaca yang baik adalah mencampurkan Dua komponen penting dalam pembuatan kaca yang baik adalah mencampurkan soda (s
menjadikan kaca larut, sedangkan
menjadikan kaca larut, sedangkan kapur (kalsium oksidkapur (kalsium oksida, CaO) adalaha, CaO) adalah bahan yangbahan yang menyebabkan kaca sukar larut.
menyebabkan kaca sukar larut.
Kaca merupakan bahan yang terbentuk apabila bahan cair tidak berkristal Kaca merupakan bahan yang terbentuk apabila bahan cair tidak berkristal disejukkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup masa untuk disejukkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup masa untuk jaringan kristal bisa terbentuk.
jaringan kristal bisa terbentuk.
Tabel 2.2
Tabel 2.2Klasifikasi bahan isolasiKlasifikasi bahan isolasi
K
Keellaass BBaahhaann SSuuhhuu kkeerrjjaa maks. maks. Y
Y KaKatutun, n, susutertera aa alamlam, wo, wolslsinintetesisis, s, rarayoyon, n, seserarat pt pololiaiamimid,d, kertas, prespan, kayu, poliakrilat, polietilen, polivinil, karet. kertas, prespan, kayu, poliakrilat, polietilen, polivinil, karet.
90 90ooCC
A
A BaBahahan kn kelelas as Y yY yanang g didiimimprpregegnanasi si dedengngan an vevernrnisis, a, aspspalal,, minyak trafo.
minyak trafo.
Email yang dicampur dengan vernis dan poliamid. Email yang dicampur dengan vernis dan poliamid.
105 105ooCC
E
E EmEmaiail kl kawawat at yayang ng teterbrbuauat dt darari: i: popolilivivininil fl forormamal, l, popolili urethan dan damar, bubuk plastik, bahan selulosa pengisi urethan dan damar, bubuk plastik, bahan selulosa pengisi pertinaks, tekstolit, triasetat, polietilen tereftalat.
pertinaks, tekstolit, triasetat, polietilen tereftalat.
120 120ooCC
B
B BaBahahan ann anororgaganinik (mk (mikika, fa, fibibererglglasas, as, asbebes) bs) bituitumemen, bn, bakakelelitit,, poli monochloro tri fluor etilen, poli etilen tereftalat, poli poli monochloro tri fluor etilen, poli etilen tereftalat, poli
karbonat, sirlak. karbonat, sirlak.
130 130ooCC
F
F BaBahahan-n-babahahan an anonorgrgananik ik yayang ng didiimimprpregegnanasi si atatau au didirerekakatt dengan dengan epoksi, poliurethan, atau vernis dengan dengan dengan epoksi, poliurethan, atau vernis dengan ketahanan panas yang tinggi.
ketahanan panas yang tinggi.
155 155ooCC
H
H MiMikaka, f, fibibererglglasas, d, dan an asasbebes ys yanang dg diiiimpmpreregngnasasi di denengagann silikon tanpa campuran bahan berserat, karet silikon, email silikon tanpa campuran bahan berserat, karet silikon, email kawat poliamid murni.
kawat poliamid murni.
180 180ooCC
C
C BaBahahan-n-babahahan an anonorgrgananik ik tatanpnpa da diimiimprpregegnanasi si atatau au didiikikatat dengan substansi organik yaitu: mika, mikanit tahan panas, dengan substansi organik yaitu: mika, mikanit tahan panas,
Di atas Di atas 180 180ooCC
BAB III
BAB III
METOD
METODELOG
ELOGII PENUL
PENULISAN
ISAN
3.1 Tempat dan Waktu Penulisan 3.1 Tempat dan Waktu Penulisan
Pembuatan tugas ini dilakukan di perumahan Jalan Gandapura No. 25 A Pembuatan tugas ini dilakukan di perumahan Jalan Gandapura No. 25 A Denpa
Denpasar pada busar pada bulanlan Mei 2007Mei 2007..
3.2 Sumber Data 3.2 Sumber Data
Data diperoleh melalui literatur-literatur yang berupa
Data diperoleh melalui literatur-literatur yang berupa konsep dan aplikasikonsep dan aplikasi dari bahan isolasi padat (berserat) yang dikarang oleh Drs.Muhaimin, Drs dari bahan isolasi padat (berserat) yang dikarang oleh Drs.Muhaimin, Drs Sumanto, MA, Abduh
Sumanto, MA, Abduh Syamsir ,Syamsir , serta sumber oserta sumber online (Internet).nline (Internet).
3.3 Jenis Data 3.3 Jenis Data
Data yang digunakan dalam menganalisis adalah data sekunder yang Data yang digunakan dalam menganalisis adalah data sekunder yang berasal dari kajian pustaka dengan data-data sebagai berikut :
berasal dari kajian pustaka dengan data-data sebagai berikut :
Bahan-bahan listrik untuk Politeknik Bahan-bahan listrik untuk Politeknik Oleh : Drs.Muhaimin
Oleh : Drs.Muhaimin
Pengetahuan bahan untuk mesin dan listrik Pengetahuan bahan untuk mesin dan listrik Oleh :Drs. Sumanto, MA
Oleh :Drs. Sumanto, MA
Teori Kegagalan IsolasiTeori Kegagalan Isolasi Oleh
Oleh : Abd: Abduh uh Syamsir Syamsir
Media internetMedia internet -
- Maryati Doloksaribu : pembuatan kerMaryati Doloksaribu : pembuatan keramik porselin sebagaamik porselin sebagai bahan isolator i bahan isolator Listrik dan karakteristiknya, 2005 USU Repository @ 2006
Listrik dan karakteristiknya, 2005 USU Repository @ 2006 -- Http://www.ugm.ac.id/index.php?pagHttp://www.ugm.ac.id/index.php?page=rilis&artikel=120e=rilis&artikel=120 -- Http;//www. Http;//www. wikipedia.org/wiki.cowikipedia.org/wiki.comm
BAB IV
BAB IV
PEMBAHASAN
PEMBAHASAN
4.1 Pengertian Isolasi 4.1 Pengertian IsolasiIsolasi merupakan suatu peralatan yang digunakan sebagai pembatas dan Isolasi merupakan suatu peralatan yang digunakan sebagai pembatas dan pengaman pada peralatan listrik yang mempunyai kekuatan listrik yang cukup pengaman pada peralatan listrik yang mempunyai kekuatan listrik yang cukup untuk menjamin Sistem keselamatan yang diperlukan pada saat peralatan listrik untuk menjamin Sistem keselamatan yang diperlukan pada saat peralatan listrik tersebut beroperasi maupun tidak beroperasi. Bahan isolasi yang digunakan dalam tersebut beroperasi maupun tidak beroperasi. Bahan isolasi yang digunakan dalam teknik tegangan tinggi dibedakan menjadi : bahan isolasi gas, bahan isolasi padat, teknik tegangan tinggi dibedakan menjadi : bahan isolasi gas, bahan isolasi padat, bahan isolasi cair.
bahan isolasi cair.
4.2
4.2 BahaBahan Isolan Isolasi Kacasi Kaca
Kaca merupakan bahan yang terbentuk apabila bahan cair tidak berkristal Kaca merupakan bahan yang terbentuk apabila bahan cair tidak berkristal disejukkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup masa untuk disejukkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup masa untuk jaringan kristal bisa terbentuk.
jaringan kristal bisa terbentuk. Kaca merupakan
Kaca merupakan bahan bahan kuat, tahan kuat, tahan panas, kpanas, keras, dan eras, dan secara biologisecara biologi merupakan bahan yang tidak aktif, yang dapat dibentuk menjadi permukaan yang merupakan bahan yang tidak aktif, yang dapat dibentuk menjadi permukaan yang tahan dan licin. Ciri-ciri ini menjadikan
tahan dan licin. Ciri-ciri ini menjadikan kacakaca sebagai bahan yang sebagai bahan yang sangat berguna.sangat berguna. Komponen utama kaca
Komponen utama kaca ialah silika. Silika ialah galian ialah silika. Silika ialah galian yang menganduyang mengandungi silikonngi silikon dioksida. Nama IUPAC silikon dioksida ialah silikon(IV) oksida. Wujud silika dioksida. Nama IUPAC silikon dioksida ialah silikon(IV) oksida. Wujud silika awalnya adalah p
awalnya adalah pasir, yaitu asir, yaitu pasir silika. pasir silika. KacaKaca merupakan submerupakan substansi kimia ystansi kimia yangang serupa dengan kuarsa. Silika mempunyai titik lebur sekitar 2000 derajat celsius. serupa dengan kuarsa. Silika mempunyai titik lebur sekitar 2000 derajat celsius. Dua komponen penting dalam pembuatan kaca yang baik adalah mencampurkan Dua komponen penting dalam pembuatan kaca yang baik adalah mencampurkan soda (s
soda (sodiuodium karbm karbonatonat NaNa22COCO33), atau potasy dengan kalium karbonat, yang dapat), atau potasy dengan kalium karbonat, yang dapat menurunkan titik lebur kaca menjadi sekitar 1000 derajat celsius. Bahan soda menurunkan titik lebur kaca menjadi sekitar 1000 derajat celsius. Bahan soda menjadikan kaca
menjadikan kaca larut, sedangkan kapur larut, sedangkan kapur (kalsium oksida, CaO) (kalsium oksida, CaO) adalah bahan yangadalah bahan yang menyebabkan kaca sukar larut.
dalam struktur raksasa. Maka, silikon(IV) oksida mempunyai titik lebur yang dalam struktur raksasa. Maka, silikon(IV) oksida mempunyai titik lebur yang sangat ting
sangat tinggi, ygi, yaitu 17aitu 1710 10 derajat derajat Celcius. Celcius. Pada Pada silikon(IV) silikon(IV) oksida, oksida, setiap setiap atomatom silikon diikat secara kovalen kepada 4 atom oksigen dalam bentuk tetrahedron silikon diikat secara kovalen kepada 4 atom oksigen dalam bentuk tetrahedron dengan sudut antara ikatan 109.5 . Unit itu diulangi secara tidak terhingga dengan dengan sudut antara ikatan 109.5 . Unit itu diulangi secara tidak terhingga dengan tiap atom oksigen terikat pada 2 atom silikon untuk membentuk molekul kovalen tiap atom oksigen terikat pada 2 atom silikon untuk membentuk molekul kovalen raksasa seperti struktur berlian.
raksasa seperti struktur berlian.
Kaca adalah substansi yang dibuat dengan pendinginan bahan–bahan yang Kaca adalah substansi yang dibuat dengan pendinginan bahan–bahan yang dilelehkan, tidak berbentuk kristal tetapi tetap pada kondisi berongga. Kaca pada dilelehkan, tidak berbentuk kristal tetapi tetap pada kondisi berongga. Kaca pada umumnya terdiri dari campuran silikat dan beberapa senyawa antara lain : borat, umumnya terdiri dari campuran silikat dan beberapa senyawa antara lain : borat, pospat. Kaca dib
pospat. Kaca dibuat dengan uat dengan cara melelehkan beberapcara melelehkan beberapa senyawa a senyawa silikat (pasir),silikat (pasir), alkali (Na dan K) dengan bahan lain (kapur, oksida timah hitam). Karena itu sifat alkali (Na dan K) dengan bahan lain (kapur, oksida timah hitam). Karena itu sifat dari kaca tergantung dari komposisi bahan–bahan pembentuknya. Massa jenis dari kaca tergantung dari komposisi bahan–bahan pembentuknya. Massa jenis kaca berkisar antara 2 hingga 8,1 g/cm
kaca berkisar antara 2 hingga 8,1 g/cm3,3, kekuatan tekannya 6000 hingga 21000kekuatan tekannya 6000 hingga 21000 kg/cm
kg/cm22, kekutan tariknya 1 hingga 300 kg/cm, kekutan tariknya 1 hingga 300 kg/cm22. Karena kekuatan tariknya relatife. Karena kekuatan tariknya relatife kecil, maka kaca adalah bahan yang regas.
kecil, maka kaca adalah bahan yang regas.
Walaupun kaca adalah substansi berongga, tetapi tidak mempunyai titik Walaupun kaca adalah substansi berongga, tetapi tidak mempunyai titik leleh yang tegas, maksudnya, ketika kaca diberikan suhu =
leleh yang tegas, maksudnya, ketika kaca diberikan suhu = Q, kaca tidak akan bisaQ, kaca tidak akan bisa langsung meleleh pada suhu tersebut, pelelehan kaca berlangsung secara langsung meleleh pada suhu tersebut, pelelehan kaca berlangsung secara perlahan-lahan ketika suhu mulai dinaikkan, maka dari itu kaca dikatakan tidak memiliki lahan ketika suhu mulai dinaikkan, maka dari itu kaca dikatakan tidak memiliki titik leleh yang tegas.
titik leleh yang tegas.
Titik pelembekan kaca berkisar antara 500 hingga 1700
Titik pelembekan kaca berkisar antara 500 hingga 170000 C. Makin sedikitC. Makin sedikit kandungan SiO
kandungan SiO22 makin rendah titik pelembekan kaca. Demikian pula halnyamakin rendah titik pelembekan kaca. Demikian pula halnya dengan muai p
dengan muai panjang (α) anjang (α) nya, makin banya, makin banyak kadar SiOnyak kadar SiO22yang dikandungnya akanyang dikandungnya akan makin kecil α nya. Muai panjang untuk kaca berkisar antara 5,5. 10
makin kecil α nya. Muai panjang untuk kaca berkisar antara 5,5. 10-7-7hingga 150.hingga 150. 10
10-7-7 meter per derajat celcius. Nilai dari angka muai panjang adalah sangatmeter per derajat celcius. Nilai dari angka muai panjang adalah sangat penting bagi suatu kaca dalam hubungannya dengan kemampuan kaca menahan penting bagi suatu kaca dalam hubungannya dengan kemampuan kaca menahan perubahan suhu. Piran
perubahan suhu. Piranti dari kaca yang ti dari kaca yang dipanaskan dipanaskan atau didinginkan secara tiba-atau didinginkan secara tiba-tiba akan meregang. Hal ini disebabkan distribusi suhu yang tidak merata pada tiba akan meregang. Hal ini disebabkan distribusi suhu yang tidak merata pada lapisan luarnya dan keadaan tersebut menyebabkan piranti retak. Jika kekuatan lapisan luarnya dan keadaan tersebut menyebabkan piranti retak. Jika kekuatan tarik piranti kaca lebih rendah dari kekuatan tekannya, maka pendinginan yang tarik piranti kaca lebih rendah dari kekuatan tekannya, maka pendinginan yang
mendadak pada permukaannya akan lebih memungkinkan terjadinya keretakan mendadak pada permukaannya akan lebih memungkinkan terjadinya keretakan dibandingakan dengan pemanasan yang tiba-tiba.
dibandingakan dengan pemanasan yang tiba-tiba.
Kaca silika jenis jenis Red-Hot akan lebih aman dalam hal pendingan atau Kaca silika jenis jenis Red-Hot akan lebih aman dalam hal pendingan atau pemanasan tiba-tiba karena kaca jenis ini
pemanasan tiba-tiba karena kaca jenis ini mempunyai α yang sangat rendah. Padamempunyai α yang sangat rendah. Pada kaca yang tipis, jika diberikan panas mendadak, panas tersebut akan menyebar kaca yang tipis, jika diberikan panas mendadak, panas tersebut akan menyebar merata ke semua molekulnya, sehingga pemuaian setiap molekul menjadi merata. merata ke semua molekulnya, sehingga pemuaian setiap molekul menjadi merata. sedangkan untuk kaca yang tebal, panas yang diterima tidak bisa terserap merata sedangkan untuk kaca yang tebal, panas yang diterima tidak bisa terserap merata ke semua molekulnya, sehingga pemuaian tiap molekul tidak merata(molekul ke semua molekulnya, sehingga pemuaian tiap molekul tidak merata(molekul yang terkena suhu lebih tinggi akan memuai lebih cepat, begitu pula yang terkena suhu lebih tinggi akan memuai lebih cepat, begitu pula sebaliknya).Sehingga piranti kaca yang dindingnya tipis, ketahanannya terhadap sebaliknya).Sehingga piranti kaca yang dindingnya tipis, ketahanannya terhadap perubahan panas mendadak lebih baik dibandingkan dengan piranti kaca yang perubahan panas mendadak lebih baik dibandingkan dengan piranti kaca yang
dindingnya tebal. Kaca yang digunakan untuk s
dindingnya tebal. Kaca yang digunakan untuk s uatu perangkat dan pada perangkatuatu perangkat dan pada perangkat tersebut terdapat juga logam, misaln
tersebut terdapat juga logam, misalnya : lampu pijar dan tabung ya : lampu pijar dan tabung sinar katodesinar katode makamaka nilai α nya harus disesuaikan, yaitu harus rendah karena selalu bekerja pada suhu nilai α nya harus disesuaikan, yaitu harus rendah karena selalu bekerja pada suhu yang cukup tinggi. Dengan demikian maka tidak terjadi keretakan di bagian yang cukup tinggi. Dengan demikian maka tidak terjadi keretakan di bagian kacanya pada waktu perangkat tersebut
kacanya pada waktu perangkat tersebut digunakan.digunakan.
Kemampuan larut kaca terhadap bahan lain akan bertambah sesuai dengan Kemampuan larut kaca terhadap bahan lain akan bertambah sesuai dengan kenaikkan suhunya. Kaca yang mempunyai kekuatan hidrolitik rendah ketahanan kenaikkan suhunya. Kaca yang mempunyai kekuatan hidrolitik rendah ketahanan permukaannya
permukaannya pada media pada media yang yang lembab adalah lembab adalah kecil. Kaca kecil. Kaca silika mempusilika mempunyainyai ketahanan hidrolitik paling tinggi. Kekuatan hidrolitik akan sangat berkurang jika ketahanan hidrolitik paling tinggi. Kekuatan hidrolitik akan sangat berkurang jika kaca diberi alkali. Pada kenyataannya kaca silika adalah tidak peka terhadap asam kaca diberi alkali. Pada kenyataannya kaca silika adalah tidak peka terhadap asam kecuali asam fluorida.
kecuali asam fluorida.
Pada pabrikasi kaca, asam fluorida digunakan untuk membuat kaca Pada pabrikasi kaca, asam fluorida digunakan untuk membuat kaca embun. Pada umumnya kaca tidak stabil terhadap pengaruh alkali. Sifat-sifat embun. Pada umumnya kaca tidak stabil terhadap pengaruh alkali. Sifat-sifat elektris dari kaca dipengaruhi oleh komposisi dari kaca itu sendiri. Kaca yang elektris dari kaca dipengaruhi oleh komposisi dari kaca itu sendiri. Kaca yang digunakan untuk teknik listrik pada suhu normal diperlukan syarat-syarat antara digunakan untuk teknik listrik pada suhu normal diperlukan syarat-syarat antara lain : resitifitas berkisar antara 10
lain : resitifitas berkisar antara 1088 hingga 10hingga 101717 ΩΩ--cm, permitivitas relatif єr cm, permitivitas relatif єr berkisar antara 3,8
berkisar antara 3,8 hingga 16,2, kerughingga 16,2, kerugian sudut dielektriknya ian sudut dielektriknya 0,003 hingga0.01,0,003 hingga0.01, tegangan break-down 25 hingga 50 kV/mm.
MHz
MHz adalah 0,0003. adalah 0,0003. Jika kaca Jika kaca silika ditambahkan silika ditambahkan natrium atau natrium atau kalium, makakalium, maka resitivitasnya
resitivitasnya akan turunakan turun,, sudut ksudut kerugian erugian dielektriknyadielektriknya (tanδ)(tanδ) naik naik sediksedikit.it. SeringSering kali oksida logam alkali ditambahkan pada pembuatan kaca dengan maksud agar kali oksida logam alkali ditambahkan pada pembuatan kaca dengan maksud agar sifat-sifat kaca menjadi lebih baik. Oksida-oksida tersebut dimasukkan ke dalam sifat-sifat kaca menjadi lebih baik. Oksida-oksida tersebut dimasukkan ke dalam kaca sebagai pemurnian bahan-bahan mentah. Keberadaan natrium dalam kaca kaca sebagai pemurnian bahan-bahan mentah. Keberadaan natrium dalam kaca adalah lebih tidak menguntungkan dari kalium. Karena ion Na adalah sangat adalah lebih tidak menguntungkan dari kalium. Karena ion Na adalah sangat kecil ukurannya dan sangat mudah bergerak di dalam medan listrik. Itulah kecil ukurannya dan sangat mudah bergerak di dalam medan listrik. Itulah sebabnya mengapa Na dapat menambah konduktivitas kaca. Kaca yang sebabnya mengapa Na dapat menambah konduktivitas kaca. Kaca yang mengandung oksida-oksida 2 logam alkali yang berbeda dimungkinkan mengandung oksida-oksida 2 logam alkali yang berbeda dimungkinkan mempunyai sifat isolasi yang lebih tinggi dibandingkan jika kuantitas oksidanya mempunyai sifat isolasi yang lebih tinggi dibandingkan jika kuantitas oksidanya hanya mengandung 1 bagian dari kuantitas oksida 2 logam (efek netralisasi atau hanya mengandung 1 bagian dari kuantitas oksida 2 logam (efek netralisasi atau polialkalin). Kemampuan isolasi kaca juga dapat lebih baik jika ditambah PbO polialkalin). Kemampuan isolasi kaca juga dapat lebih baik jika ditambah PbO
atau BaO, karena ion Pb
atau BaO, karena ion Pb dan Ba memiliki massa yang relatif tinggi, dan dan Ba memiliki massa yang relatif tinggi, dan jika diberijika diberi muatan, ion-ion ini akan sulit bergerak, sehingga resitivitas dari kaca ini tetap muatan, ion-ion ini akan sulit bergerak, sehingga resitivitas dari kaca ini tetap terjaga.
terjaga.
4.3
4.3 Pabrikasi dPabrikasi dan peninan peningkatan kgkatan kualitasualitas
Kaca dibuat dengan cara mendinginkan secara cepat beberapa bahan yang Kaca dibuat dengan cara mendinginkan secara cepat beberapa bahan yang dilelehkan
dilelehkan atau kristalisasi. Prosatau kristalisasi. Proses tersebut dinamakan es tersebut dinamakan devritrivikasi. Pendingdevritrivikasi. Pendinginaninan yang cepat tersebut diikuti dengan naiknya kekentalan substansi atau yang cepat tersebut diikuti dengan naiknya kekentalan substansi atau pembentukan keadaan kristal.
pembentukan keadaan kristal.
Pabrikasi kaca diawali dengan pemotongan, penghalusan dan mencampur Pabrikasi kaca diawali dengan pemotongan, penghalusan dan mencampur bahan-bahan mentah antara lain ; pasir silika(SiO
bahan-bahan mentah antara lain ; pasir silika(SiO22), soda(Na), soda(Na22COCO33), kapur ), kapur (CaCO
(CaCO33), Kalsium magnesium karbonat(CaCO), Kalsium magnesium karbonat(CaCO3.3.MgCOMgCO22), borak(NaB), borak(NaB44OO77), asam), asam borik(H
borik(H33BOBO33), minium(Pb), minium(Pb33OO44), tanah kaolin, dan feldspar. Semua bahan tersebut), tanah kaolin, dan feldspar. Semua bahan tersebut difusikan.
difusikan.
Kaca dapat dilelehkan dalam suatu wadah yang kapasitasnya dapat Kaca dapat dilelehkan dalam suatu wadah yang kapasitasnya dapat mencapai 2
mencapai 2 ton bahan ton bahan mentah. Setelah mentah. Setelah bahan-bahan bahan-bahan tersebut mtersebut meleleh (bahaneleleh (bahan-- bahan yang mudah menguap akan hilang dengan sendirinya) maka akan terjadi bahan yang mudah menguap akan hilang dengan sendirinya) maka akan terjadi
keadaan lunak ini disebut metal. Metal ini selanjutnya dihaluskan kembali dalam keadaan lunak ini disebut metal. Metal ini selanjutnya dihaluskan kembali dalam suatu tangki khusus. Dari tangki ini kaca
suatu tangki khusus. Dari tangki ini kaca kemudian diambil untuk dibentuk.kemudian diambil untuk dibentuk.
Karena kaca kental adalah kenyal, maka sangat mudah dibentuk yaitu Karena kaca kental adalah kenyal, maka sangat mudah dibentuk yaitu dengan peniupan (misalnya untuk bola lampu, piranti gelas reaksi), penarikan dengan peniupan (misalnya untuk bola lampu, piranti gelas reaksi), penarikan (misalnya tatakan gelas, pipa, dan tabung), atau dengan penekanan dan (misalnya tatakan gelas, pipa, dan tabung), atau dengan penekanan dan pencetakan. Kaca yang masih panas dapat disolder dengan baik satu sama lain pencetakan. Kaca yang masih panas dapat disolder dengan baik satu sama lain seperti halnya logam. Umumnya kaca diproduksi dalam bentuk datar seperti kaca seperti halnya logam. Umumnya kaca diproduksi dalam bentuk datar seperti kaca jendela, dan bentuk kemasan seperti botol dan bola lampu.
jendela, dan bentuk kemasan seperti botol dan bola lampu.
Setelah proses pembentukan, kaca harus didinginkan kembali secara Setelah proses pembentukan, kaca harus didinginkan kembali secara perl
perlahan-ahan-lahanlahan dalam sistdalam sistem anealinem anealing, biasanyg, biasanya dilakukaa dilakukan dalam suatu ovenn dalam suatu oven panjang yang disebut lehr. Pendinginan perlahan-lahan ini sangat penting panjang yang disebut lehr. Pendinginan perlahan-lahan ini sangat penting dilakukan, tujuannya adalah untuk mengurangi regangan thermal dalam. dilakukan, tujuannya adalah untuk mengurangi regangan thermal dalam. Regangan ini kemungkinan akan menyebabkan retaknya kaca pada saat proses Regangan ini kemungkinan akan menyebabkan retaknya kaca pada saat proses pendinginan.
pendinginan.
Kaca dingin dapat direkayasa yaitu dengan pemotongan menggunakan Kaca dingin dapat direkayasa yaitu dengan pemotongan menggunakan intan pemotong, pembubutan, perataan, atau pengeboran (mata bornya adalah intan pemotong, pembubutan, perataan, atau pengeboran (mata bornya adalah logam yang ekstra keras seperti pobedit atau dengan bor perunggu yang logam yang ekstra keras seperti pobedit atau dengan bor perunggu yang menggunakan berbagai abrasip), kaca juga
menggunakan berbagai abrasip), kaca juga dapat dipoles.dapat dipoles.
4.4
4.4 JenisJenis-jeni-jenis kaca silikas kaca silika
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, kaca silika mempunyai sifat isolasi Seperti telah dijelaskan sebelumnya, kaca silika mempunyai sifat isolasi yang tinggi, ketahanan terhadap panas yang tinggi, dan kuat terhadap pengaruh yang tinggi, ketahanan terhadap panas yang tinggi, dan kuat terhadap pengaruh hidrolitik. Pabrikasi piranti kaca
hidrolitik. Pabrikasi piranti kaca silika menggunakan dapru tinggi khusus.silika menggunakan dapru tinggi khusus.
Terdapat 2 macam kaca silika yaitu : kaca silika bening dan kaca silika Terdapat 2 macam kaca silika yaitu : kaca silika bening dan kaca silika tidak bening tetapi tembus cahaya (translucent). Kaca silika bening mempunyai tidak bening tetapi tembus cahaya (translucent). Kaca silika bening mempunyai sifat yang lebih baik daripada kaca silika tidak
sifat yang lebih baik daripada kaca silika tidak bening. Pada kaca silika yang tidak bening. Pada kaca silika yang tidak bening terdapat gelembung-gelembung udara di dalamnya. Hal ini dapat bening terdapat gelembung-gelembung udara di dalamnya. Hal ini dapat dimaklumi, karena proses pembuatan kaca silika bening lebih sulit daripada kaca dimaklumi, karena proses pembuatan kaca silika bening lebih sulit daripada kaca
digunakan pasir kuarsa biasa (pasir kali). Massa jenis kaca kuarsa adalah 2,2 digunakan pasir kuarsa biasa (pasir kali). Massa jenis kaca kuarsa adalah 2,2 g/cm
g/cm33..
Kebanyakan kaca silika yang digunakan di dalam keteknikan mempunyai Kebanyakan kaca silika yang digunakan di dalam keteknikan mempunyai berbagai substansi yang ditambahkan ke SiO
berbagai substansi yang ditambahkan ke SiO22, sehingga membuatnya lebih mudah, sehingga membuatnya lebih mudah direkayasa, tetapi titik fusinya menjadi lebih rendah.
direkayasa, tetapi titik fusinya menjadi lebih rendah.
Kaca-silika di dalam keteknikan diklasifikasikan menjadi 3 kelompok yaitu : Kaca-silika di dalam keteknikan diklasifikasikan menjadi 3 kelompok yaitu :
1.
1. KacKaca ala alkalkali tai tanpa npa oksoksida ida berberat.at.
Kaca ini mempunyai titik lebur yang agak rendah. Pemakaiannya antara Kaca ini mempunyai titik lebur yang agak rendah. Pemakaiannya antara lain untuk : botol, kaca jendela
lain untuk : botol, kaca jendela
2.
2. KacKaca alkaa alkali yang mli yang mengengandandung oung oksiksida berada beratt
Kaca ini mempunyai sifat kelistrikan yang tinggi dibandingkan dengan Kaca ini mempunyai sifat kelistrikan yang tinggi dibandingkan dengan kaca alkali kelompok 1. Kaca flint ditambah dengan PbO atau kaca crown kaca alkali kelompok 1. Kaca flint ditambah dengan PbO atau kaca crown ditambah dengan BaO digunakan sebagai kaca optik. Kaca khusus untuk ditambah dengan BaO digunakan sebagai kaca optik. Kaca khusus untuk bahan dielektrik kapasitoradalah kaca flint yang disebut minos. Di antara bahan dielektrik kapasitoradalah kaca flint yang disebut minos. Di antara kaca-kaca crown terdapat jenis yang disebut pireks. Pireks mempunyai kaca-kaca crown terdapat jenis yang disebut pireks. Pireks mempunyai koefisien thermal 33. 10
koefisien thermal 33. 10-7-7 per per ooC dan mampu menahan perubahan suhu yangC dan mampu menahan perubahan suhu yang mendadak.
mendadak.
3.
3. KaKaca ca nonon n alalkakalili
Penggunaan kaca ini adalah sebagai kaca optik dan bahan isolasi listrik. Penggunaan kaca ini adalah sebagai kaca optik dan bahan isolasi listrik. Beberapa jenis kaca dari kelompok ini
Beberapa jenis kaca dari kelompok ini mempunyai titik pelunakan yang sangatmempunyai titik pelunakan yang sangat tinggi.
4.5
4.5 Pemakaian kaca Pemakaian kaca pada bidanpada bidang keteknikang keteknikan
Pemakaian kaca pada bidang keteknikan antara lain : Pemakaian kaca pada bidang keteknikan antara lain : a.
a. PembuPembuatan batan bola lamola lampu, tapu, tabung bung elektrelektronik, onik, penypenyangga angga filamfilamenen
Titik pelunakan kaca ini tidak terlalu tinggi, muai panjangnya hendaknya Titik pelunakan kaca ini tidak terlalu tinggi, muai panjangnya hendaknya dibuat mendekati muai panjang logam maupun paduannya yang disangga. dibuat mendekati muai panjang logam maupun paduannya yang disangga. Logam dimaksud adalah : wolfram, molibdenum
Logam dimaksud adalah : wolfram, molibdenum
b.
b. UntUntuk bahuk bahan diean dieleklektritrik pada kk pada kapaapasitsitor or
Minos adalah salah stu jenis kacapermeabilitas relatif tinggi yaitu 7,5, Minos adalah salah stu jenis kacapermeabilitas relatif tinggi yaitu 7,5, sudut
sudut kerugian dielektrik (tan δ) kecil pada frekuensi 1MHz, suhu 20kerugian dielektrik (tan δ) kecil pada frekuensi 1MHz, suhu 20ooC,C, tan δ =
tan δ = 0.0009 pada frekuensi 1MHz, suhu 2000.0009 pada frekuensi 1MHz, suhu 200ooC, tan δ = 0,0012. KacaC, tan δ = 0,0012. Kaca minos
minos mempunyai α = 8,2 . 10mempunyai α = 8,2 . 1077 per per ooC. massa jenis 3,6 g/cmC. massa jenis 3,6 g/cm33..
c.
c. UntUntuk muk membembuat uat berberbagbagai iai isolsolatoator r
Misalnya : isolator penyangga, isolator antena, isolator len, dan isolator Misalnya : isolator penyangga, isolator antena, isolator len, dan isolator bushing. Untuk penggunaan ini, selain sifat kelistrikan yang baik juga dituntut bushing. Untuk penggunaan ini, selain sifat kelistrikan yang baik juga dituntut mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi, tahan terhadap perubahan mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi, tahan terhadap perubahan suhuyang mendadak, dan tahan terhadap pengaruh kimia. Jenis kaca yang suhuyang mendadak, dan tahan terhadap pengaruh kimia. Jenis kaca yang digunakan untuk keperluan ini antara lain : kaca
digunakan untuk keperluan ini antara lain : kaca silika, pireks kalium-natrium.silika, pireks kalium-natrium.
d.
d. PePelalapipisasan ln logogamam
Salah satu jenis kaca adalah enamel (bukan enamel vernis). Enamel dalam Salah satu jenis kaca adalah enamel (bukan enamel vernis). Enamel dalam hal ini dapat digunakan untuk pelapisan logam atau benda lain sejenisnya, hal ini dapat digunakan untuk pelapisan logam atau benda lain sejenisnya, misalnya : dudukan lampu, reflektor, barang-barang dekoratif ; yang misalnya : dudukan lampu, reflektor, barang-barang dekoratif ; yang tujuannya untuk mendapatkan permukaan yang lebih
tujuannya untuk mendapatkan permukaan yang lebih bagus.bagus.
Enamel juga dapat digunakan sebagai isolasi listrik yaitu untuk melapisi Enamel juga dapat digunakan sebagai isolasi listrik yaitu untuk melapisi resistor tabung (kawat yang dililitkan pada tabung tersebut adalah resistor resistor tabung (kawat yang dililitkan pada tabung tersebut adalah resistor
mengisolasi lilitan, juga melindungi lilitan terhadap uap, debu, dan oksidasi mengisolasi lilitan, juga melindungi lilitan terhadap uap, debu, dan oksidasi udarapada suhu kerja yang tinggi.
udarapada suhu kerja yang tinggi.
Enamel dipabrikasi dengan meleburkan komponen-komponennya yang Enamel dipabrikasi dengan meleburkan komponen-komponennya yang halus, kemudian dituangkan sedikit demi sedikit dalam keadaan meleleh ke halus, kemudian dituangkan sedikit demi sedikit dalam keadaan meleleh ke dalam air yang dingin hingga membentuk seperti bola, selanjutnya dihaluskan dalam air yang dingin hingga membentuk seperti bola, selanjutnya dihaluskan menjadi bubuk.
menjadi bubuk.
Pemakaian enamel untuk pelapisan dapat dilakukan dengan cara kering Pemakaian enamel untuk pelapisan dapat dilakukan dengan cara kering maupun basah. Pada pelapisan kering, perangkat yang akan dilapisi dipanasi maupun basah. Pada pelapisan kering, perangkat yang akan dilapisi dipanasi hingga suhu tertentu kemudian dimasukkan ke dalam bubuk enamel. Dengan hingga suhu tertentu kemudian dimasukkan ke dalam bubuk enamel. Dengan demikian maka bubuk di sekelilingnya akan meleleh dan melapisi perangkat demikian maka bubuk di sekelilingnya akan meleleh dan melapisi perangkat tersebut. Proses ini diulang berkali-kali hingga diperoleh ketebalan lapisan tersebut. Proses ini diulang berkali-kali hingga diperoleh ketebalan lapisan yang diinginkan.
yang diinginkan.
Pada pelapisan basah, mula-mula enamel diaduk dengan air sehingga Pada pelapisan basah, mula-mula enamel diaduk dengan air sehingga menjadi bubur enamel yang digunakan untuk melapisi perangkat yang menjadi bubur enamel yang digunakan untuk melapisi perangkat yang dimaksud. Selanjutnya perangkat yang sudah dilapis tersebut dikeringkan, lalu dimaksud. Selanjutnya perangkat yang sudah dilapis tersebut dikeringkan, lalu dipanaskan dengan oven sehingga enamel meleleh dan dengan demikian dipanaskan dengan oven sehingga enamel meleleh dan dengan demikian melapisi perangkat.
melapisi perangkat.
Untuk keperluan pelapisan ini, koefisien muai panjang enamel harus Untuk keperluan pelapisan ini, koefisien muai panjang enamel harus diusahakan sama dengan muai panjang perangkat yang dilapisi.
diusahakan sama dengan muai panjang perangkat yang dilapisi.
Komponen elamen untuk pelapisan resistor tabung(kaca boron-timah Komponen elamen untuk pelapisan resistor tabung(kaca boron-timah hitam dengan mangan peroksida) adalah sangat sederhana yaitu : 27% PbO, hitam dengan mangan peroksida) adalah sangat sederhana yaitu : 27% PbO, 70% H
70% H33BOBO33 dan 3% MnOdan 3% MnO22.. Titik lebur enamel ± 600
Titik lebur enamel ± 600ooC. Enamel akan hilang warnanya dan sebagianC. Enamel akan hilang warnanya dan sebagian akan melarut jika direndam dalam air dalam waktu yang lama. Untuk akan melarut jika direndam dalam air dalam waktu yang lama. Untuk menambah ketahanan enamel terhadap air dan panas biasanya ditambahkan menambah ketahanan enamel terhadap air dan panas biasanya ditambahkan pasir kuarsa. Sedangkan Untuk menambahkan kemampuan lekatnya enamel pasir kuarsa. Sedangkan Untuk menambahkan kemampuan lekatnya enamel
yang digunakan untuk melapis baja atau besi
BAB V
BAB V
PENUTUP
PENUTUP
5.1 Simpulan 5.1 SimpulanDari pembahasan di atas dapat ditarik kesimpulan yaitu: Dari pembahasan di atas dapat ditarik kesimpulan yaitu: 1.
1. Bahan isBahan isolasi kolasi kaca dapaaca dapat digunt digunakan dalakan dalam berbam berbagai keagai keperluperluan isolaan isolasisi listrik.
listrik. 2.
2. Kaca sKaca sangat cangat cocok ocok dan amdan aman dalan dalam peam penggunggunaannnaannya karya karenaena karakteristiknya akan tahan terhadap panas
karakteristiknya akan tahan terhadap panas
5.2 Saran 5.2 Saran
Adapun saran yang dapat diberikan dari pembahasan diatas antara lain: Adapun saran yang dapat diberikan dari pembahasan diatas antara lain: 1.
1. DiperDiperlukan stulukan studi analisdi analisa pengaa pengaruh alam pada baruh alam pada bahan isohan isolasi kacalasi kaca, porsel, porselin,in, dan sitol, dan pengaruhnya terhadap arus listrik.
dan sitol, dan pengaruhnya terhadap arus listrik. 2.
2. SetSetiap iap penpengggguna una dardari bi bahaahan in isolsolasi asi (mi(minerneral)al) harharus us memmempunpunyaiyai pengetahuan karakteristik bahan dan pengetahuan akan pemakaiaanya. pengetahuan karakteristik bahan dan pengetahuan akan pemakaiaanya.
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR PUSTAKA
1.
1. BahanBahan-Bah-Bahan Lian Listrik strik Untuk Untuk PolitePoliteknik, knik, PT PrPT Pradnyadnya Para Paramita, amita, 1993,1993, Drs.Drs. Muhaimin.
Muhaimin. 2.
2. PengePengetahuatahuan Bahan Unn Bahan Untuk Mesituk Mesin Dan Listn Dan Listrik, Anrik, Andi Offsdi Offset Yogyaet Yogyakartakarta,, 1944, Drs. Sumanto, MA.
1944, Drs. Sumanto, MA. 3.
3. Teori keTeori kegagalgagalan isolaan isolasi, Univsi, Universitersitas Trisakas Trisakti, 200ti, 2003, Abdu3, Abduh Syamh Syamsir.sir. 4. Http://www.ugm.ac.id/index.php?page=rilis&artikel=120
4. Http://www.ugm.ac.id/index.php?page=rilis&artikel=120 5.
BIODATA PENULIS BIODATA PENULIS
Nama
Nama : : Putu Putu Rusdi Rusdi AriawanAriawan T
TTTLL : : DDeennppaassaarr. . 119 9 AApprriil l 11999900 Agama
Agama : : HinduHindu
Mahasiswa Teknik Elektro Unv. Udayana Mahasiswa Teknik Elektro Unv. Udayana Email :
Email : turusdi.info@gmail.comturusdi.info@gmail.com
www.facebook.com/turusdi