jurusan teknik elektro fakultas teknik universitas

PENELITIAN DIPA FAKULTAS TEKNIK
LAPORAN PENELITIAN
STUDI PEMULIHAN SIFAT ISOLASI KARET SILIKON
DENGAN PENGUKURAN KARAKTERISTIK FISIK
PEMOHONAN LISTRIKNYA
Oleh :
Managam Rajagukguk,ST. MT.
Dr. Eng. Rudi Kurnianto, ST., MT.
H. Usman A. Gani, ST., MT.
Ir. Danial, MT.
Ir. Yohannes M. Simanjuntak
Ir. J. Alexander Lesil
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
2009
-1-
-2-
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur Kepada Tuhan Yang Maha Esa yang
telah
memberikan berkat-Nya sehingga penelitian dengan judul “ Studi
Pemulihan Sifat Isolasi Karet Silikon Dengan Pengukuran Karakteristik Fisik
Pemohonan Listriknya ” dapat diselesaikan.
Di dalam melakukan penelitian ini tim peneliti banyak mendapat bantuan
dari berbagai pihak baik memberikan sumbangan pemikiran maupun membantu
dalam melaksanakan pengujian. Oleh karena itu, maka pada kesempatan ini tim
peneliti mengucapkan terima kasih yang terhormat,
1. Dekan Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura Pontianak.
2. Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura
Pontianak.
3. Kepala Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura Pontianak
4. Para anggota Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi Jurusan Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura Pontianak.
Tim peneliti menyadari bahwa hasil penelitian ini masih jauh dari harapan
yang diinginkan. Hal ini disebabkan singkatnya waktu dan keterbatasan dana
penelitian, sehingga didalam melakukan penelitian banyak faktor yang diabaikan.
Oleh karena itu tim peneliti sangat mengharapkan masukan baik saran maupun
kritik agar penelitian ini dapat lebih baik.
Pontianak,
Nopember 2009
Tim Peneliti
-3-
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN…………………………………........……………….i
KATA PENGANTAR……………………………...…………………………….ii
DAFTAR ISI.........................................................................................................iii
BAB I . PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang......................................................................................1
I.2. Perumusan Masalah .............................................................................2
I.3.Tujuan Penelitian...................................................................................3
I.4. Metode Penelitian.................................................................................3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Pemohonan Listrik.............................................................................4
II.2. Gejala Pemohonan Listrik.................................................................5
II.3. Teknik Pengamatan Pemohonan Listrik dan
Penyembuhan diri Pemohonan Listrik..............................................6
II.3.1. Pengamatan Tegangan Insepsi.......................................................6
II.3.2. Pengamatan Panjang dan Jumlah Cabang Pemohonan Listrik
sebagai fungsi Waktu.....................................................................7
II.3.3.Pengamatan Proses Pemulihan diri sifat isolasi
(Self healing) Pemohonan Listrik dengan fungsi waktu..................8
-4-
BAB III. PEMBAHASAN
III.1. Tegangan Insepsi..............................................................................10
III.2. Panjang dan Jumlah Cabang Pemohonan Listrik sebagai fungsi
Waktu.................................................................................................11
III.2.1. Analisa Panjang Pemohonan Listrik sebagai Fungsi Waktu..........12
III.2.2. Analisa Jumlah Cabang Pemohonan Listrik
sebagai Fungsi Waktu....................................................................12
III.3. Proses Pemulihan diri sifat isolasi (Self healing) Pemohonan
Listrik dengan fungsi waktu.............................................................12
BAB IV . Kesimpulan dan Saran
IV.1. Kesimpulan ......................................................................................13
IV.2. Saran..................................................................................................14
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................
Lampiran A : Rencana dan Jadwal Penelitian....................................................A-1
Lampiran B : Rencana Anggaran Biaya..............................................................B-1
Lampiran C : Organisasi Pelaksana Penelitian....................................................C-1
Lampiran D : Biodata Ketua Peneliti...................................................................D-1
-5-
BAB I
I.1. Latar Belakang.
Selama ini kebutuhan energi listrik tidak pernah berkurang, dari tahun
ketahun selalu meningkat disebabkan oleh ketergantungan manusia akan
pemakaian alat-alat listrik selalu meningkat. Baik untuk kebutuhan rumah tangga
maupun kebutuhan untuk industri energi listrik sangat diperlukan. Hal ini
mempengaruhi perkembangan
teknologi bahan isolasi yang juga semakin
meningkat.
Pengiriman
energi
listrik
dalam
kuantitas
besar
dilakukan
dengan
mempergunakan saluran tegangan tinggi atau ekstra tinggi. Transmisi daya listrik
itu biasanya dilakukan melalui hantaran udara (over head wire). Namun di daerah
Metropolitan, hantaran udara untuk transmisi dan distribusi daya listrik tegangan
tinggi kadangkala sulit diterapkan karena dapat berinterferensi dengan sistem
telekomunikasi, mengurangi estetika ruang, memerlukan jarak aman (right of
way) yang lebar, dan juga harga tanah yang tinggi. Alternatif untuk mengatasi
masalah ini adalah dengan menggunakan sistem transmisi dan distribusi daya
listrik bawah tanah.
Dalam desain kabel bawah tanah, isolasi adalah salah satu faktor yang
penting. Kabel bawah tanah berisolasi polimer telah digunakan pada tegangan 5
kV hingga 500 kV, yang meliputi Ethylene Monomer (EPDM), Silicone Rubber
(SIR), dan Ethylene Prophylene Rubber (EPR). Silicone Rubber mempunyai
keunggulan
yaitu kemampuannya untuk menolak air (hydrophobic), ringan,
mudah pemasangannya, murah dan sifat-sifat materialnya mudah disesuaikan
dengan yang dikehendaki melalui bahan aditif.
-6-
Secara umum, titik kritis yang berpengaruh pada performansi kabel
polimer adalah cacat (defect). Cacat ini timbul dalam bentuk rongga (void) dan
ketidakmurnian (impurities), dan tonjolan (protrusion) pada interface antara
lapisan semikonduktor dan isolasi polimer. Akibat adanya stress listrik yang
terus-menerus maka akan terjadi penuaan (aging) isolasi polimer dan pada cacat
ini akan timbul dan tumbuh pemohonan listrik. Jika pemohonan listrik ini
menjebatani isolasi, maka kegagalan isolasi akan terjadi.
Ada satu fenomena menarik dari bahan silicone subber yaitu memiliki
sifat pemulihan diri setelah terdegradasi akibat pemohonan listrik atau discharge.
Penelitian tentang pemulihan diri (Self-healing) karet silikon (silicone Rubber)
setelah pemohonan listrik ini adalah untuk mengetahui seberapa besar performansi
pemulihan diri sifat isolasi pada bahan isolasi silicone rubber setelah pemohonan
listrik.
I.2. Perumusan Masalah.
Dari referensi diketahui adanya sifat pemulihan diri (Self-healing) sifat
isolasi dari karet silikon ( silicone rubbber ), dari referensi tersebut kita ingin
mengetahui seberapa besar performansi pemulihan diri sifat isolasi pada bahan
isolasi polimer karet silikon ( silicone rubber ).
I.3. Tujuan Penelitian.
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk
mengetahui performansi pemulihan diri sifat isolasi pada bahan isolasi
karet silikon ( silicon rubber ).
-7-
I.4. Metode Penelitian
Agar penelitian
ini mencapai sasaran yang diinginkan, maka metode
penulisan yang digunakan adalah :
1. Metode Literatur, yaitu studi literatur yang berperan sebagai referensi dalam
mencapai pendekatan secara teoritis dari masalah yang dihadapi.
2. Metode eksperimental, yaitu melakukan pengujian untuk mendapatkan datadata yang diperlukan untuk menganalisa atau mengukur tegangan insepsi
pemohonan listrik, dan pemulihan diri sifat isolasi (self healing) pada
specimen isolasi karet silikon ( silicon rubber ).
-8-
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Pemohonan Listrik.
Pada pemakaian isolasi polimer sering ditemukan adanya gas yang
terperangkap di dalamnya. Secara umum, gas memiliki konstanta dielektrik yang
kecil (mendekati 1) dibandingkan dengan konstanta dielektrik isolasi polimer
(antara 2 - 6) sehingga gas akan mendapat kuat medan yang lebih besar dari
isolasi polimer, padahal kekuatannya lebih rendah. Dengan demikian gas akan
tembus pada saat isolasi polimer masih jauh dari tembus. Tembus gas dalam
isolasi padat ini dinamakan peluahan sebagian (partial discharge).
Akibat peluahan sebagian di dalam rongga (void) dapat tumbuh kanal bercabangcabang membentuk suatu struktur menyerupai ranting-ranting pohon yang disebut
pemohonan listrik (electrical treeing). Pemohonan ini makin lama akan makin
panjang yang akan menghubungkan elektroda atau bagian konduktor dengan
konduktor lain. Bila hal ini terjadi maka biasanya isolasi polimer sudah tidak
dapat lagi berfungsi untuk menahan medan normal. Pemohonan listrik juga dapat
bermula dari medan yang sangat tinggi di dalam isolasi polimer karena adanya
permukaan konduktor yang tajam atau ada kontaminan konduktif. Bila radius
ketajaman r, jarak
elektroda
d dan tegangan yang diterapkan V maka medan maksimum telah
diturunkan oleh Mason sebesar.
E 
2V
 4d 
rLn

 r 
-9-
Medan lokal sebesar lebih dari 1MV/m dapat muncul di daerah seperti ini.
Degradasi lokal akibat stress medan listrik seperti ini akan menginisiasi
munculnya pemohonan listrik. Untuk memperlambat waktu terjadinya pemohonan
listrik dapat dilakukan dengan membuat isolasi semurni mungkin, untuk mecegah
terjadinya rongga udara (void), membuat permukaan yang bersentuhan antara
konduktor dengan isolasi sehalus mungkin sehingga tidak ada bagian yang
menonjol, yang akan mengakibatkan terjadinya medan yang besar dan terpusat di
satu titik.
Pemohonan listrik ditemukan pada isolasi polimer di daerah yang memiliki medan
listrik yang tinggi, seperti pada ketidakrapian logam, kontaminan yang bersifat
konduktif dan ketidakteraturan struktur. Peluahan sebagian yang terjadi di dalam
void juga dapat menyebabkan pemohonan listrik karena rongga (void) ini dapat
menjadi sumber kedua untuk terbentuknya pemohonan listrik. Ada tiga sub
kategori bentuk pemohonan listrik yang secara kasar dapat dibedakan sebagai:
• branch type tree,
• bush type tree,
• bush-branch type tree.
- 10 -
(a)
(b)
( c)
(a) Bush type tree.
(b) Bush-Branch type tree.
(c) Branch type tree.
Gambar II.1. Ilustrasi bentuk dari pemohonan listrik
II.2. Gejala Pemohonan Listrik.
Pemohonan ( Treeing ) merupakan suatu gejala/fenomena yang timbul
dalam isolasi yang berbentuk padat. Treeing yang terjadi pada isolasi yang
menggunakan bahan dasar polimer digolongkan menjadi tiga bagian:
 Electrical treeing
Electrical treeing terjadi akibat pelepasan parsial internal dan ketidak
sempurnaan pembuatan bahan isolasi seperti : terdapat rongga-rongga
kecil ataupun partikel-partikel kecil pada bahan isolasi.
 Water treeing
Water treeing terjadi akibat merembesnya zat cair kedalam isolasi padat,
apabila bahan isolasi tersebut berada dalam medan yang cukup tinggi.
Pada keadaan kering treeing ini tidak terlihat, tetapi dalam keadaan basah
treeing ini akan terlihat.
- 11 -
 Chemical treeing
Chemical treeing terjadinya sama seperti dengan water treeing tetapi,
khususnya jenis zat cair yang merembes mengandung larutan kimia
tertentu, yang dapat menembus lapisan isolasi dan kemudian akan
berionisasi dengan bahan lain.
Timbulnya gejala treeing pada isolasi padat belum dapat diketahui dengan
pasti. Tetapi gejalanya lebih banyak muncul pada bagian isolasi yang lemah yaitu
pada bagian yang mempunyai tekanan listrik tinggi (high electrical strees), bagian
yang mengalami kerusakan mekanis akibat tekanan dari luar, bagian yang kurang
rata dan juga pada bagian isolasi yang terdapat kantong udara (void). Gejala
treeing ini mengakibatkan terjadinya pelepasan muatan dalam isolasi (internal
partial discharge).
II.3. Teknik Pengamatan Pemohonan Listrik dan Penyembuhan diri
Pemohonan Listrik
Pengamatan ini bertujuan untuk mengamati propagasi pemohonan listrik
dan pemulihan diri (self healing) secara optik pada temperatur ruangan.
Pengamatan dibagi dalam beberapa bagian, sebagaimana diuraikan berikut ini.
II.3.1. Pengamatan Tegangan Insepsi
Tegangan insepsi diamati pada temperatur ruangan (280C) dengan step
tegangan AC, mulai dari 1 kVrms setiap 1 detik sampai terjadi electrical treeing.
Diantara step-step itu, penerapan tegangan diinterupsi untuk beberapa menit lalu
sampel diambil dari chamber minyak silikon dan diamati inisiasi pemohonan
listriknya dengan menggunakan mikroskop optik.
- 12 -
Rangkaian percobaan pengamatan pemohonan listrik secara optik adalah
seperti ditunjukkan di bawah ini :
Alat Ukur Tegangan
Pengujian
Trafo Uji Tegangan Tinggi
Alat Proteksi Tegangan
Lebih
S1
S2
Rp
Minyak silikon
Sample
220 VAC
C
Chamber Fiber Glass
Trafo Regulator
V
Alat Ukur
Gambar 2. Rangkaian Percobaan Pengamatan Pemohonan Listrik Secara Optik
II.3.2. Pengamatan Panjang dan Jumlah Cabang Pemohonan Listrik sebagai
fungsi Waktu
Tegangan AC yang akan diterapkan pada sampel di ujung elektroda
jarumnya dengan waktu yang akan diperkirakan sekitar 10 detik akan ditentukan
menggunakan rangkaian pada gambar 2. Kemudian untuk setiap durasi waktu itu,
tegangan diinterupsi beberapa detik dan sampel diambil lalu diamati di bawah
mikroskop dan diambil gambar propagasi pemohonan listriknya dengan kamera
yang ada pada mikroskop optik dengan pembesaran beberapa kali hingga terlihat
jelas pemohonan listrik pada sampel tersebut.
- 13 -
II.3.3. Pengamatan Proses Pemulihan diri sifat isolasi (Self healing)
Pemohonan Listrik dengan fungsi waktu
Percobaan ini dilakukan pada sampel yang telah dibuat dengan tegangan
tertentu hingga muncul pemohonan listrik dengan frekuensi 50 Hz. Kemudian
sampel diambil dan di foto di bawah mikroskop optik dengan waktu yang telah
ditentukan dan diamati penyembuhan diri pada panjang dan tebal pemohonan
listrik. Pada pengamatan ini hanya melihat secara manual dengan menggunakan
mikroskop optik. Untuk selang waktunya : 1 jam, 4 jam, 8 jam, 24 jam, dan 48
jam. Di masing-masing selang waktu tersebut diamati proses pemulihan diri pada
panjang dan tebal pemohonan listrik dan dicatat hasilnya.
- 14 -
BAB III
PEMBAHASAN
III.1. Tegangan Insepsi ( Inseption Voltage )
Dari hasil penelitian pemohonan listrik dengan membuat sampel silicone
rubber – cangkang kelapa sawit komposit seperti gambar di bawah ini
Gambar III.1. Sampel Uji ( Tampak Atas )
Gambar III.2. Sampel Uji ( Tampak Samping )
- 15 -
Tanpa Filler
Dengan Filler
Gambar III.3. Bentuk fisik Sampel Uji
maka dapat diketahui besarnya tegangan insepsi (inception voltage)
seperti
ditunjukkan pada tabel III.1 berikut ini.
Studi laboratorium yang dilakukan dengan menggunakan geometri
elektroda jarum - elektroda bidang pada tegangan AC menunjukkan bahwa
tegangan insepsi berkisar antara 7 kV hingga 10 kV, dapat dilihat pada tabel hasil
percobaan di bawah ini :
- 16 -
Tabel III.1 : Data hasil pengujian tegangan insepsi pada sampel uji “dengan
filler” dan “tanpa filler”
Percobaan 2
Percobaan 1
No.
Percobaan
Dengan Filler
Tanpa Filler
Tegangan yang diterapkan
(kV)
Tegangan yang diterapkan
(kV)
4
6
8 (treeing)
10
12
5
7
9
5 (treeing)
6
4
7
8 (treeing)
9 (treeing)
10
5
5
6
6
7
7
8 (treeing)
8 (treeing)
Perhitungan tegangan insepsi rata-rata adalah penjumlahan dari tegangan
pada percobaan 1 dengan tegangan pada percobaan 2 yang terjadi treeing dan
dibagi dengan banyaknya tegangan yang terjadi treeing. Seperti pada tabel di
bawah ini :
- 17 -
Tabel III.2 : Data hasil perhitungan tegangan insepsi rata-rata
Waktu
Silicone Rubber – Serbuk
Cangkang Kelapa Sawit
(Filler)
Silicone Rubber
(Tanpa Filler)
5 menit
Hasil Perhitungan Tegangan Insepsi Rata-Rata
Dari Percobaan 1 dan 2
8 kV
7,5 kV
Dari tabel III.2 diperoleh grafik hubungan antara tegangan insepsi
pemohonan listrik dengan dua sampel yaitu “dengan filler” dan “tanpa filler”
seperti di bawah ini :
Gambar III.4 : Grafik tegangan insepsi pemohonan listrik dengan dua sampel uji
yaitu” dengan filler” dan “tanpa filler”.
Pada gambar III.1 memperlihatkan grafik hubungan antara tegangan
insepsi dengan dua jenis sampel uji. Dari grafik terlihat perbedaan antara sampel
uji “dengan filler” dan “tanpa filler”. Sampel uji “dengan filler” tegangan
insepsinya lebih tinggi dibanding dengan sampel uji “tanpa filler”. Hal ini
- 18 -
disebabkan karena pada sampel uji “dengan filler” terkandung campuran silicone
rubber dengan serbuk cangkang kelapa sawit yang dapat menahan atau
mengisolasi terjadinya pemohonan listrik (electrical treeing) karena
diduga
cangkang kelapa sawit berfungsi sebagai penghalang (barrier) pemohonan listrik.
III.2. Panjang dan Jumlah Cabang Pemohonan Listrik sebagai fungsi Waktu.
Setelah melakukan pengujian maka didapat panjang dan jumlah cabang
rata-rata sampel “ dengan filler” dan “ tanpa filler” dengan interval waktu dan
tegangan konstan yaitu 8 kV untuk sampel “ dengan filler” dan 7,5 kV untuk
sampel “ tanpa filler” seperti diperlihatkan tabel III.3 dan tabel III.4.
Gambar III.5.
Perhitungan Panjang Sampel Pengujian “ dengan filler” ( t = 2,5
menit ; V= 8 kV ) sebagai fungsi waktu dengan panjang
pemohonan listrik 2,9 m.
Panjang rata-rata pemohonan listrik sebagai fungsi waktu pada sampel “
dengan filler dan sampel tanpa filler diperoleh dengan mengamati panjang dan
jumlah cabang pemohonan listrik dari model gambar III.5 seperti ditabelkan pada
tabel III.3 di bawah ini.
- 19 -
Tabel III.3. Rata-rata Panjang Pemohonan Listrik sebagai fungsi waktu pada
sampel “ dengan filler” dan sampel “ tanpa filler”
Pemohonan listrik pada sampel “ dengan Filler” dengan waktu t =
2,5 menit dan tegangan konstan V = 8 kV sebagai fungsi waktu diperoleh seperti
gambar III.6 di bawah ini :
Gambar III.6. Perhitungan Jumlah Cabang Sampel Pengujian “ dengan Filler”
( t = 2,5 menit , V= 8 kV ) sebagai fungsi waktu.
- 20 -
Panjang rata-rata pemohonan listrik sebagai fungsi waktu pada sampel “
dengan filler” dan sampel “tanpa filler” diperoleh dengan mengamati panjang dan
jumlah cabang pemohonan listrik dari model gambar III.6 seperti ditabelkan pada
tabel III.4 di bawah ini.
Tabel III.4. Rata-rata Jumlah Cabang Pemohonan Listrik sebagai fungsi waktu
pada sampel “ dengan filler “ dan sampel “ tanpa filler “
III.2.1. Analisa Panjang Pemohonan Listrik sebagai Fungsi Waktu
Dari hasil pengujian dengan tegangan AC konstan 8 kV pada sampel “
dengan filler” dan tegangan AC konstan 7,5 kV pada sampel “ tanpa Filler” ,
sampel dapat difoto dengan waktu yang diterapkan pada masing-masing sampel
dengan bantuan mikroskop optik yang kapasitas perbesarannya 10 kali, kemudian
panjang pemohonan listrik diukur dengan menggunakan micrommeter dengan
perbesaran mikroskop ke bidang gambar foto dalam satuan m. Panjang
pemohonan listrik diukur dengan menarik garis lurus dari ujung elektroda jarum
ke ujung terpanjang pemohonan listrik. Pada kenyataanya pemohonan listrik acak
dari ujung elektroda jarum melalui bahan polimer menuju elektroda bidang.
Perambatan pemohonan listrik itu bukan pada bidang 2 dimensi melainkan pada
ruang 3 dimensi. Namun pada pengujian ini yang dilakukan dengan mikroskop 2
dimensi, yaitu pengambilan gambar dari sisi atas sampel. Pengambilan gambar di
- 21 -
bawah mikroskop itu difokuskan pada pemohonan listrik yang terpanjang. Jadi
pengukuran panjang pemohonan listrik hanya pada jalur yang terpanjang saja,
bukan pada penjumlahan seluruh cabang pemohonan listrik yang terjadi. Hasil
pengukuran panjang pemohonan listrik untuk setiap bahan sampel dapat dilihat
pada gambar III.7 di bawah ini:
Gambar III.7. Panjang Pemohonan Listrik sebagai Fungsi Waktu pada sampel “
dengan Filler” dan sampel “ tanpa Filler”.
III.2.2. Analisa Jumlah Cabang Pemohonan Listrik sebagai Fungsi Waktu
Jumlah cabang sebenarnya tidak dapat dihitung secara manual ( mengingat
pertumbuhan pemohonan listrik itu adalah secara ruang dan sangat rapat pada tipe
Bush ), namun dengan menggunakan estimasi karakteristik umum jumlah cabang
terhadap waktu sudah dapat diketahui. Perhitungan jumlah cabang pada
pemohonan listrik pada kedua jenis sampel dengan menggunakan foto-foto, hasil
perhitungan pada jumlah cabang ( densitas ) pemohonan listrik sebagai fungsi
waktu dapat dilihat pada gambar III.8 di bawah ini :
- 22 -
Gambar III.8. Jumlah Cabang Pemohonan Listrik sebagai fungsi waktu pada
sampel “ dengan Filler” dan sampel “ tanpa Filler”
Ternyata jumlah cabang atau densitas pemohonan listrik meningkat sejalan
dengan durasi waktu penerapan tegangan pada kedua jenis sampel. Pada gambar
III.8 dapat dilihat cabang pada sampel “ tanpa Filler” jumlahnya lebih rendah
dibandingkan dengan sampel “ dengan Filler” . Jumlah cabang pada sampel “
dengan Filler” tumbuh pesat pada waktu 7,5 menit sampai ke waktu 20 menit .
Pada sampel “ tanpa Filler” pertumbuhan cabang sulit untuk tumbuh karena tidak
adanya penghalang pada sampel hingga pertumbuhan sampel “ tanpa Filler”
tumbuh cenderung lurus atau pemohonan listrik hanya semakin panjang.
Semakin banyaknya jumlah cabang pada kedua jenis sampel dengan
bertambah lamanya waktu menunjukkan bahwa tembus yang terjadi pada material
tidak hanya berpropagasi ke arah elektroda plat saja akan tetapi dapat juga terjadi
propagasi antar sel yang merupakan bagian dari kanal pemohonan listrik.
- 23 -
III.3.
Pemulihan diri sifat isolasi (Self healing) Pemohonan Listrik
dengan fungsi waktu
Dari Percobaan yang dilakukan pada sampel yang telah dibuat dengan
tegangan tertentu hingga muncul pemohonan listrik dengan frekuensi 50 Hz.
Kemudian sampel diambil dan di foto di bawah mikroskop optik dengan waktu
yang telah ditentukan dan diamati penyembuhan diri pada panjang pemohonan
listrik. Pada pengamatan ini hanya melihat secara manual dengan menggunakan
mikroskop optik dan karena mikroskop yang digunakan adalah 2 dimensi jadi
sangat sulit untuk mengamati pengurangan tebal, sehingga yang diamati hanya
pengurangan panjang pemohonan listrik . Untuk selang waktunya : 1 jam, 4 jam, 8
jam, 24 jam, dan 48 jam. Di masing-masing selang waktu tersebut diamati proses
pemulihan diri pada panjang pemohonan listrik dan dicatat hasilnya seperti
diperlihatkan pada gambar III.9 berikut ini:
Panjang ( Micrometer )
Pemulihan diri fungsi waktu
5
4
3
2
1
0
Tanpa Filler
Dengan Filler
0
20
40
60
Waktu ( Jam )
Gambar III.9. Pemulihan diri berupa pengurangan panjang dari pemohonan listrik
pada sampel ”tanpa filler” dan sampel ” dengan filler”
Dari gambar III.9 di atas terlihat bahwa proses pemulihan dalam hal ini
pengurangan panjang pemohonan listrik lebih cepat ( lebih mudah pulih ) pada
- 24 -
sampel ” tanpa filler” dibandingkan sampel ” dengan filler” .Hal ini diakibatkan
pada sampel ”dengan filler” filler berfungsi sebagai penghalang ( barrier ) proses
pemulihan pemohonan listrik.
- 25 -
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
IV.1. Kesimpulan
Adapun yang menjadi kesimpulan dalam penelitian ini antara lain:
1. Berdasarkan hasil pengujian tegangan insepsi pada sampel uji “dengan filler”
sebesar 8 kV dan “tanpa filler” sebesar 7,5 kV, terlihat bahwa tegangan
insepsi pada sampel uji “dengan filler” lebih tinggi dibandingkan dengan
sampel uji “tanpa filler”. Hal ini disebabkan karena sampel uji “dengan filler”
mengandung campuran silicone rubber – serbuk cangkang kelapa sawit yang
berfungsi sebagai penghalang (barrier) dan penetral muatan.
2. Pada interval tegangan 7,5 kV hingga 9,5 kV pertumbuhan panjang
pemohonan listrik pada sampel “tanpa filler” lebih dominan dari pada sampel
“ dengan filler” . Pada kondisi ini pengaruh filler bersifat sebagai penghalang
( barrier ) tumbuhnya pemohonan listrik.
3. Proses pemulihan ( pengurangan panjang ) pemohonan listrik lebih cepat
( lebih mudah pulih ) pada sampel ” tanpa filler” dibandingkan sampel ”
dengan filler” dimana filler berfungsi sebagai penghalang ( barrier ) proses
pemulihan pemohonan listrik.
IV.2. Saran
Adapun yang menjadi saran dalam penelitian ini adalah :
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam pembuatan dan pencetakan
sampel uji dengan bahan silicone rubber, yaitu bagaimana cara mengurangi
rongga udara (void) yang ada pada saat pembuatan sampel uji.
- 26 -
2. Karena pemohonan listrik yang tumbuh dalam polymer adalah tiga dimensi,
maka disarankan menghitung jumlah cabang secara tiga dimensi juga untuk
menghasilkan data yang akurat.
DAFTAR PUSTAKA
1. Suwarno & Ronald P.Hutahaean, “ Simulasi Pemohonan Listrik ( Electrical
Treeing ) pada isolasi Polimer dengan menggunakan Metode
Cellular Automata”, Jurnal Departemen Teknik Elektro ITB,
Bandung, 2005.
2. Kurnianto Rudi,” Studi Pengaruh Temperatur pada Karakteristik Pemohonan
Listrik dalam Polymer”, Tesis Magister ITB, Bandung, 1998.
3. Abduh Syamsir ,” Dasar Pembangkitan dan Pengukuran Tegangan Tinggi”,
Salemba Teknika, Jakarta, 2001
4. Agus Mirza ,” Kajian Kinerja Material Isolasi Komposit Silicon Rubber Fiber
Gelas
terkontaminasi
polutan
Parangtitis”,
Skripsi
UGM,
Jogyakarta,2004.
- 27 -
Lampiran A
Rencana dan Jadwal Penelitian
Untuk melaksanakan penelitian ini diperlukan waktu selama 4 ( empat ) bulan
direncanakan mulai Juli 2009 dan berakhir Nopember 2009 dengan jadwal
kegiatan sebagai berikut :
BULAN KEKEGIATAN
1
2
3
4
KELUARAN
Persiapan; Identifikasi dan
perumusan masalah
Data
Pembuatan
sampel
uji
bahan Karet Silikon dan
pengujian di laboratorium
Bahan uji dan data
Menganalisa
hasil
pengujian terhadap sifat
pemulihan
diri
bahan
silikon Rubber
Analisa Pemulihan gejala
treeing pada bahan Silikon
Rubber
Melakukan Analisa
Harga Rating dan Ukuran
yang sesuai
Pembuatan Laporan
Laporan
- 28 -
Lampiran B
Rencana Anggaran Biaya
Adapun anggaran biaya yang dibutuhkan
agar penelitian ini dapat
terlaksana dengan baik kami uraikan seperti dalam tabel di bawah ini .
No
Uraian
Jumlah
Harga Per Unit
Biaya
1
Pembuatan Proposal
10 buah
Rp 10.000,-
Rp 100.000,-
a. Ketua Peneliti
1 Org
Rp 150.000/bln x 4 bln
Rp 600.000,-
b. Anggota Peneliti
5 Org
Rp 75.000/bln x 4 bln
Rp 1.500.000,-
3
Biaya ATK
Lumpsum
-
4
Sewa Mikroskop
1 Buah
Rp 250.000/bln x 2 bln
2.
Upah dan
Honorarium Peneliti
Optik
5
Pembuatan dan
Rp 700.000,-
Rp 500.000,-
Rp 20.000/ sampel x 50 Rp 1.000.000,-
Pengujian Sampel
50 Buah
sampel
4
Konsumsi
Lumsum
Rp 250.000,-
Rp 500.000,-
5
Pembuatan Laporan
10 buah
Rp 10.000,-
Rp 100.000,
Total
Rp.5.000.000,-
Terbilang : Lima Juta Rupiah
- 29 -
Lampiran C
Organisasi Pelaksana Penelitian
Adapun personil yang akan mengorganisasikan Penelitian ini adalah :
Ketua Pelaksana
: Managam Rajagukguk,ST,MT
Anggota
: Dr.Eng Rudi Kurnianto,M Eng,MT
Ir.J.Alexander Lesil
Ir. Yohannes M. Simanjuntak
Usman A.Gani,ST,MT
Ir.Danial,MT
Lampiran D
Bio Data Ketua Peneliti
Full Name
Place / Date of Birth
Gender
Religion
Marital Status
Nationality
Contact Address
:
:
:
:
:
:
:
Office Adress
:
Phone No.
Mobile Phone
Email
:
:
:
Managam Rajagukguk,ST,MT
Narumonda / November 16th 1972
Male
K.Protestan
Married
Indonesian
Jln. Adi Sucipto BTN Teluk Mulus V.17
Pontianak (78391)
Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi Jurusan Elektro
Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura, Pontianak
(0561) 740186
0852 451 03830
[email protected]
[email protected]
FORMAL EDUCATION
 Magister of Electrical Engineering in High Voltage and high Current
Laboratory, ITB, 1998 - 2000
 Bachelor of Electrical Engineering
Electrical Engineering Department, UNTAN, 1991 – Juli 1996
 Senior High School
SMA Negeri Porsea , 1988 – 1991
 Junior High School
SMP Negeri Narumonda, 1985 – 1988
 Elementary School
SD Negeri Narumonda, 1983 – 1985
- 30 -
TRAINING / COURSES / SEMINAR




English Course in LIA, Pontianak (2003)
Lecture Training in ITS Surabaya 2005
Energy Based Management at TPSDP Project 2005.
PLC Teory and Aplication at TPSDP Project 2005
COMPUTER SKILL
Operating Sys.
Aplication
Windows 98, Me, 2000, Xp
Ms. Office ( Word, Excel, Power Point, Acces, Matlab,P
SPICE, Electrical Calculation ),
Work EXPERIENCES
 Head Electrical Engineering in PT. Kalimantan Sanggar Pusaka ( Lyman
Group ) 1996-1997
 Vacational Training in PT. PLN Sektor Kapuas PLTD Siantan ( July - August
1995 )
 Lecture of Electrical Engineering in Engineering Faculty of Tanjungpura
University ,Pontianak. 2000- Now
 Maintenance Protection PLTGU Siantan PT.PLN ( Persero ) Kalimantan Barat
2003-2004.
Research Experiences
No
Judul Riset
1.
Studi Perhitungan Rugi-Rugi Distribusi Primer Dengan Metode
Persentase Pembebanan
Respons Sistem Pembumian Grid Gardu Induk Terhadap Surja Petir
Studi Evaluasi Sistem Proteksi Petir Eksternal Gedung-Gedung
Perkantoran di Lingkungan Universitas Tanjungpura
Pengaruh Temperatur Terhadap Kekuatan Tembus Bahan Isolasi
Silicone Rubber Komersial
Studi Pemamfaatan Minyak Nabati / Vegetable Oil Sebagai Bahan
Pelindung Isolator di Saluran Udara Untuk Daerah Polusi.
Studi Penentuan Distribusi Tegangan dan Kuat Medan Listrik Pada
Isolator Rantai
Evaluasi Pemakaian Energi Listrik Di Laboratorium
Teknik
Tegangan Tinggi Fakulatas Teknik Universitas Tanjungpura.
2.
3.
4.
5.
6.
7
Tahun
1996
2000
2001
2003
2004
2005
2006
- 31 -
Publication
Judul Riset
Tahun
No
1.
“ Perilaku Sistem Pembumian Grid Ketika Diinjeksi Arus Impuls ”,
Proceeding Seminar Nasional & Workshop Tegangan Tinggi II,
2000
HEDS – JICA – UI, Depok Jakarta.
“ Impedansi Impuls Sistem Pembumian Grid Gardu Induk 150 kV ”,
2.
Proceeding Seminar Nasional & Workshop Tegangan Tinggi III,
2001
HEDS – JICA – UNTAN, Batam.
“ Analisis Transient Perilaku Sistem Pembumian Driven Rod ”,
3.
Proceeding Seminar Nasional & Workshop Tegangan Tinggi IV,
2002
HEDS – JICA – UGM, Jogjakarta.
“ Transient Behaviour Of Grid Grounding System Under Impuls
4.
Current ”, Seminar SDPF, HEDS Project/DIKTI – JICA, UNRI,
2003
Pekanbaru.
“ Effect of Temperature to Electrical Breakdown Insulation Material
5.
Silicone Rubber Comercial ”, Seminar SDPF, HEDS Project/DIKTI
2004
– JICA, UNSRI, Palembang.
6.
7.
8.
9.
Study on Electrical Strength Properties of Crude Palm Oil as An
Alternative for Power Transformer Oil Insulation ICAPDM (
International Conference at Partial Discharge Material ) ,Bali
,Indonesia .
A Study Of Used Vegetable Oil as Protected Susface Of Polluted
Insulator ICEEI 2007, Bandung Indonesia
Fundamental Study On Dielectric Strength Of ,” Silicone Rubber –
Oil Palm Endokaprium Composite,” 14th Asian Conference On
Electrical Discharge, November 23-25,2008, Bandung, Indonesia
Local Breakdown Characteristics of Composite Electrical Insulating
Material Under AC Voltage, 14th Asian Conference On Electrical
Discharge, November 23-25,2008, Bandung, Indonesia
2006
2007
2008
2008
.
- 32 -
.
- 33 -