Pengaruh Sinar Ultraviolet dan Komposisi

advertisement
Pengaruh Sinar Ultraviolet dan Komposisi Bahan
Pengisi Pasir Silika terhadap Arus Bocor Permukaan
Bahan Isolator Resin Epoksi Silane
Tommy Perdana Putra1, Hermawan2, Abdul Syakur3
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia
1
[email protected]
3
[email protected]
Abstrak—Pada saluran transmisi dan jaringan distribusi daya
listrik baru – baru ini sudah banyak menggunakan isolator
berbahan polimer seperti resin epoksi sebagai bahan alternatif
selain kaca dan keramik. Tetapi pemasangan di daerah beriklim
tropis dan bercurah hujan tinggi dapat menimbulkan
permasalahan. Radiasi sinar ultraviolet secara terus menerus
akan mempercepat terjadinya proses degradasi pada permukan
bahan isolator jenis ini. Akibatnya permukaan bahan isolasi
menjadi lebih mudah mengalirkan arus listrik.
Di dalam tugas akhir ini dipaparkan pengaruh penuaan
sinar ultraviolet dan penambahan bahan pengisi pasir silika
terhadap nilai arus bocor isolasi tegangan tinggi bahan resin
epoksi. Nilai arus bocor diperoleh dengan melakukan pengujian
dengan metode penjejakan permukaan (standar IEC 587 : 1984)
dengan menggunakan NH4Cl sebagai polutan.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa lama
penyinaran sinar ultraviolet pada bahan isolasi resin epoksi silane
membuat nilai arus bocor meningkat. Hal yang sebaliknya terjadi
pada penambahan komposisi bahan pengisi pasir silika, semakin
banyak penambahan bahan pengisi ini semakin kecil besarnya
nilai arus bocor.
Kata kunci—arus bocor,
penjejakanpermukaan
sinar
ultraviolet,
pasir
silika,
I. PENDAHULUAN
Salah satu isolator yang banyak digunakan pada saat
ini adalah isolator gelas dan isolator keramik. Isolator jenis ini
mempunyai rapat massa tinggi sehingga dalam penggunaannya
akan membebani menara transmisi karena berat isolator dan
memerlukan suhu pembuatan yang tinggi sehingga memerlukan
energi yang besar untuk pembuatannya.[3]
Kinerja suatu isolator seperti yang telah disebutkan di
atas sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dimana
isolator bekerja. Adanya perubahan suhu, kelembaban, tekanan
dan tingkat polusi dimana isolator tersebut dipasang sangat
berpengaruh terhadap kinerja bahan isolator ini. Lapisan
polutan yang melekat pada isolator dalam kondisi kering
mempunyai resistansi tinggi, tetapi pada pada kondisi basah zat
pengotor ini akan menurunkan kuat dielektrik permukaan
isolator. Keadaan ini menyebabkan garam yang terkandung
dalam polutan membentuk larutan elektrolit yang dapat
menghantarkan arus listrik. Selain akibat adanya polutan yang
menempel pada permukaan isolator, radiasi sinar UV juga akan
mempercepat terjadinya proses degradasi yang dapat dilihat
dengan terjadinya perubahan warna dan munculnya pengapuran
pada permukaan isolasi polimer[1, 2, 3].
Tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini yaitu :
1) Mengetahui pengaruh waktu penuaan penyinaran sinar
ultraviolet terhadap nilai dan waktu terjadinya arus bocor
pertama yang mengalir pada permukaan bahan isolator resin
epoksi silane dengan bahan pengisi pasir silika.
2) Mengetahui pengaruh komposisi bahan pengisi pasir silica
terhadap nilai dan waktu terjadinya arus bocor pertama yang
mengalir pada permukaan bahan isolator resin epoksi silane.
II. DASAR TEORI
A. Polimer sebagai Bahan Isolasi[10]
Bahan pembuat isolator yang dikenal selama ini adalah
bahan dari porselen/ keramik dan kaca, tetapi saat ini telah
mulai dikembangkan bahan lain yang memiliki kemampuan
yang lebih tinggi yaitu bahan polimer. Penelitian –
penelitian terhadap karakteristik bahan polimer ini masih
terus dilakukan sebelum digunakan sebagai bahan
pembuatan isolator.
B. Resin Epoksi[10]
Resin epoksi merupakan produk termoset yang terbuat
dari resin epoksi bisphenol A dan agenpematangan.
Pembuatan produk thermoset menggunakan bahan
tambahan (additif) berupabahan pemercepat reaksi
(accelerator), bahanpemlastik (plastisizer), bahan pengisi
(filler), danbahan pewarna (colouring). Reaksi pembentukan
diglysidil Ether of Bisphenol A sebagai berikut.
Gambar 1 Reaksi Pembentukan DGEBA
C. Pematangan Resin Epoksi[10]
Penelitian ini menggunakan agen pematangan resin
epoksi dari grup amine MPDA (metaphylene – diamine),
yang merupakan bahan cair berwarna kuning terang dengan
berat molekul 108, struktur kimianya menyediakan 4 atom
hidrogen aktif siap membentuk ikatan resin epoksi seperti
gambar berikut :
A. Prosedur Penelitian
MULAI
Studi Pustaka
Gambar 2 Struktur kimia MPDA
D. Lem Sillicone Rubber
Silicon rubber merupakan bahan campuran isolator
resin epoksi yang tahan terhadap temperatur tinggi. Lem ini
memiliki sifat hydrofobik yang tinggi, dengan demikian
konduktivitas permukaan isolator tetap rendah, sehingga dapat
meminimalkan arus bocor.
Perumusan Masalah
Persiapan Penelitian
Pembuatan Sampel Isolator
berkomposisi filler
5,10,15,20,25 gr
E. Pasir Silika
Secara teknis penggunaan bahan pengisi pasir silika
dimaksudkan sebagai upaya memodifikasi kinerja polimer
tersebut seperti untuk meningkatkan sifat mekanis
meningkatkan konduktivitas termal, menurunkan ekspansi
termal dan untuk menurunkan sifat absorbsi air.Dan secara
ekonomis penggunaan bahan pengisi dimaksudkan sebagai
bahan upaya untuk mereduksi biaya pembuatan produk
tuangan. Demikian dosis bahan pengisi yang tinggi tentu
berpengaruh positif secara ekonomis terhadap produk
tuangan.[4]
Penyinaran Sinar UV
0,24,48,72,96 jam
Pengujian Arus Bocor
Pengolahan waktu dan nilai
pertama kali terjadinnya
arus bocor
F. Arus Bocor
Arus bocor permukaan bahan isolasi dari isolator
saluran udara pasangan luar, tergantung dari kondisi polutan
yang berat menyebabkan kontaminasi permukaan. Polutan
itu berasal dari daerah pinggir laut, daerah industri, debu
gunung berapi, dan debu dari gurun pasir, tergantung pada
iklim dan kondisi cuaca, seperti yang telah diterangkan di
atas.
Nilai tahanan permukaan isolator dalam keadaan
bersih sangat besar. Tetepi jika terbentuk lapisan polutan pada
permukaan isolator akan menyebabkan turunnya nilai tahanan
permukaan. Ketika lapisan polutan mengalami pembasahan,
maka tahanannya pun semakin turun. Penurunan tahanan ini
akan memperbesar arus bocor permukaan isolator.
Semakin meningkatnya arus bocor akan menimbulkan
proses penguapan. Pada daerah yang memiliki rapat arus
terbesar akan terbentuk pita kering. Daerah pita kering
memiliki tahanan yang lebih besar dibanding dengan daerah
lainnya sepanjang lapisan polutan. Keadaan ini memungkinkan
terjadinya pelepasan muatan pada daerah pita kering.
Sudah dilakukan 3x
pembuatan sampel
Tidak
Ya
Analisa Data
Penarikan Kesimpulan
SELESAI
Gambar 3 Prosedur penelitian
B. Bahan Uji
Bahan uji yang digunakan dalam penelitian ini
berbentuk datar minimal berukuran 50 mm
YAx 120 mm dengan
ketebalan 5 mm. Bahan uji harus dibor seperti berikut untuk
menempatkan elektroda.[5]
III. METODOLOGI PENELITIAN
Pengujian terhadap karakteristik bahan uji isolator
adalah pengujian terhadap arus bocor kritis pada permukaan
bahan dilakukan dengan metode Inclined-Plane Tracking (IPT)
yang diatur dalam IEC 587:1984 yang dialiri oleh polutan
Ammonium Chloride (NH4Cl) dengan kadar polutan yang sama
dan kemudian disinari dengan sinar ultraviolet dengan lama
penyinaran antara 0 sampai 96 jam.
Gambar 4 Dimensi bahan uji sampel[5]
TABEL I
E. Rangkaian Uji
KOMPOSISI BAHAN PENGISI PASIR SILIKA
Rangkaian skematik dapat dilihat pada gambar 7. Pengujian
dilakukan pada tegangan tinggi 3,5 kV. Sangat diperlukan
lingkungan dengan pelindungan pentanahan yang baik.
Rangkaian uji ini terdiri atas :
1.
Power supai 48 Hz – 64 Hz dengan tegangan out – put
stabil ± 5% dimana dapat divariasi sampai kira – kira 6
kV dengan arus rata – rata tidak kurang dari 0,1 A untuk
setiap bahan uji.
2.
Resistor 200 W dengan toleransi ± 10% dihubung seri
dengan setiap bahan uji pada bagian tegangan tinggi dari
power suplai.
Voltmeter dengan keakuratan pembacaan 1,5 %
Relay delay arus lebih atau peralatan lain yang
beroperasi ketika 60 mA atau peralatan lainnya yang
bekerja pada rangkaian tegangan tinggi untuk 2s.
C. Elektroda
Semua elektroda, dan elemen rakit seperti screw harus terbuat
dari stainless steel. Perakitan elektroda dapat dilihat pada
gambar berikut.
3.
Gambar 5 Letak posisi elektroda atas dan bawah[11]
Gambar 7 Rangkaian Skematik[11]
[5]
D. Kontaminan
1.
Spesifikasi yang digunakan adalah 0,1 ± 0,002% kualitas
analitik massa Ammonium Chloride (NH4Cl) dan 0,02 ±
0,002 % massa air yang dide-ionkan. Kontaminan ini
seharusnya memiliki resistifitas 3,95 ± 0,05 Ωm pada 23
± 1oC. Kontaminan tidak boleh berumur lebih dari empat
minggu dan resistifitas seharusnya dicek sebelum setiap
pengujian seri.
2.
Kertas saring delapan layer, yang dijepitkan antara
elektroda atas dan bahan uji sebagai reservoir
kontaminan.
F. Penyinaran Sinar Ultraviolet
Pengaruh sinar ultraviolet terhadap bahan isolator
resin epoksi dapat diketahui dengan melakukan uji pengaruh
sinar ultraviolet. Penyinaran dilakukan dalam sebuah
ruangan berukuran 50 cm x 50 cm x 50 cm dengan
kemiringan 450 (standar ASTM 2303). Ruangan ini dibuat
dari kayu dengan dilapisi dengan aluminium foil pada sisi
dalamnya dengan tujuan agar sinar ultraviolet dapat
terpancar secara optimal dan mencegah bocornya sinar
ultraviolet ke luar kotak. Daya tampung kotak ini dapat
berisi bahan uji sampel isolator hingga sejumlah 15 buah.
Sumber sinar ultraviolet di laboratorium tempat
penelitian berasal dari 4 buah lampu TL ultraviolet 15 Watt
merk Philips untuk meyimulasika radiasi ultraviolet yang
berintensitas daya UV rata – rata 21,28 Watt/m2. Untuk
bentuk penyinaran sinar ultraviolet pada sampel isolator
lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar Gambar 8.
Gambar 6 Kertas saring 8 lapisan[11]
3.
Kontaminan dialirkan ke kertas saring agar terjadi aliran
kontaminan dari elektroda atas dan bawah uniform
sebelum tegangan diaplikasikan.
Berikut adalah hasil foto biasa dan foto diperbesaran
30 kali yang menunjukkan degradasi permukaan dalam bentuk
erosi, keretakan dan pengapuran setelah terjadinya breakdown
pada permukaan bahan isolasi.
Gambar 8 Kotak Penyinaran UV
G. Hasil pencatatan data arus bocor
Mengukur arus bocor menggunakan osiloskop. Untuk
mengatasi tegangan besar masuk ke dalam osiloskop, maka
digunakan rangkaian pembagi tegangan seperti berikut[5].
Gambar 9 Rangkaian pembagi tegangan
Nilai resistans pada rangkaian pembagi tegangan
tersebut adalah sebagai berikut : R1 = 680 ohm, R2 = 920
ohm, R3 = 100 ohm, R4 = 820, R5 = 10.000 ohm.Dari
perhitungan nilai hambatan rangkaian pembagi tegangan di
atas dapat diketahui nilai arus bocor sebesar 0,02728529412 x
Voutput, dimana Voutput merupakan tegangan (Vrms) yang
terbaca pada osiloskop.
Mencatat hasil pengukuran arus bocor dengan
menekan sebuah tombol pada osiloskop dengan otomatis
data dapat tersimpan ke dalam USB flasdisk. Lakukan hal
tersebut sampai sampel bahan uji isolator membentuk jalur
api dan akhirnya terbakar. Hal tersebut berarti sudah gagal
mengisolasi tegangan yang ditunjukkan dengan munculnya
diagram sinus dalam osiloskop.
Gambar 10 Pembentukan jalur karbon pada permukaan bahan uji
awal terjadinya breakdown
Gambar 11 Hasil foto permukaan resin epoksi[4]
I. PENGUJIAN DAN ANALISIS
Hasil pengujian arus bocor ini ditunjukkan oleh gambar
gelombang tegangan pada osiloskop. Nilai gelombang tegangan
ini merupakan tegangan masukan osiloskop dari rangkaian
pembagi tegangan. Rangkaian pembagi tegangan diperlukan
untuk mengatasi input tegangan besar masuk ke dalam
osiloskop. Besarnya nilai arus bocor dapat dihitung
menggunakan persaman berikut ini :
I1 = 0.0272853 VCF
(1)
dengan:
I1
= arus bocor (mA)
VCF
= tegangan yang terbaca pada osiloskop (mV)
Contoh hasil pengukuran arus bocor pada bahan resin
epoksi silane yang diberi penyinaran ultraviolet selama 24 jam
dengan bahan pengisi pasir silika 25 gram terlihat pada gambar
12.
Gambar 12 Hasil pengukuran arus bocor yang diberi penyinaran UV 24 jam
dan variasi bahan pengisi 25 gram
Berdasarkan gambar 12 diatas pada detik ke-4, 6
sudah terjadi flashover yang pertama kali dengan besar arus
bocor 0,190997059 mA.
Secara keseluruhan hampir pengujian arus bocor
permukaan bahan ini peluahan listrik terjadi dengan ditandai
adanya perubahan magnitude arus bocor secara mendadak baik
berpolaritas positif maupun berpolaritas negatif. Peluahan
listrik ini terjadi hingga berkali-kali, kemudian terjadi
kegagalan isolasi yang ditandai dengan gelombang sinusoidal
arus bocor. Gelombang sinusoidal ini menunjukkan bahwa
telah terjadi jalur konduksi utuh dari elektroda tegangan tinggi
ke elektroda pentanahan. Gelombang sinusoidal ini bukan
merupakan sinusoidal murni melainkan gelombang sinusoidal
terdistorsi. Hal ini disebabkan karena adanya proses
pembakaran bahan isolasi. Kegagalan isolasi inimembentuk
jalur konduksi utuh dari elektroda tegangan tinggi menuju
elektrodapentanahan. Setelah terjadi kegagalan isolasi yang
pertama, waktu yang diperlukan untuk terjadinya proses
pembakaran pada permukaan bahan uji tergantung dari kualitas
sampel bahan uji apakah diberi perlakuan sinar UV atau tidak.
Apabila biberi penyinaran UV proses pembakaran pada
permukaan bahan uji akan terjadi relatif lebih cepat daripada
bahan yang tidak diberi penyinaran sinar UV.
Proses peluahan listrik dapat diamati dari gelombang
impuls yang ditunjukkan osiloskop. Proses peluahan listrik ini
dapat diamati dari gelombang impuls yang terekam pada
osiloskop. Peluahan listrik menyebabkan terjadinya percikan
api yang memicu terjadinya karbonisasi dan penguapan di
permukaan bahan isolasi sehingga terjadi jalur karbon
permanen, proses ini berjalan secara komulatif dan
berkeninambungan. Kegagalan isolasi dapat terjadi ketika jalur
karbonasi terbentuk antar elektroda. Jalur karbon inilah yang
merupakan jalur konduksi pada bahan isolasi. Fenomena ini
sering disebut penjejakan permukaan.
Dari hasil pengujian arus bocor diatas, nilai arus bocor
sampel 1, sampel 2, dan sampel 3 untuk setiap bahan uji yang
diberi variasi penyinaran sinar ultraviolet dan komposisi bahan
pengisi pasir silika dicari nilai reratanya. Maka dapat dibuat
sebuah tabel sebagai berikut :
mengamati arus bocor yang terjadi pada tiap – tiap variasi
komposisi bahan pengisi pasir silika. Pengujian waktu terjadinya
arus bocor pertama kali dilakukan masing - masing sebanyak 3 kali.
Pengujian ini menghasilkan tegangan bocor yang ditunjukkan
dengan gambar gelombang tegangan pada osiloskop. Berikut
ini adalah salah satu contoh grafik arus bocor pada permukaan
bahan dan waktu peluahan pertama saat terjadi arus bocor.
Gambar13 Grafik arus bocor rerata sampel berkomposisi bahan pengisi pasir
silika 5 gram
TABEL II
HASIL PENGUJIAN ARUS BOCOR PERTAMA PADA PERMUKAAN BAHAN UJI
Gambar14 Grafik waktu pertama terjadi arus bocorrerata berkomposisi bahan
pengisi pasir silika 5 gram
TABEL III
HASIL PENGUJIAN WAKTU PELUAHAN PERTAMA TERJADI ARUS BOCOR
PADA PERMUKAAN BAHAN UJI
A. Pengaruh Waktu Penuaan Penyinaran UV terhadap Arus
Bocor
Untuk mengetahui hubungan dan pengaruh waktu penuaan
penyinaran sinar ultraviolat terhadap arus bocor dengan
Grafik hasil pengujian (gambar 13) menunjukkan
terjadinya kenaikan arus bocor permukaan secara
signifikan untuk semua bahan uji yang diberi perlakuan
penyinaran sinar ultraviolet dengan yang tidak diberi
perlakuan penyinaran sinar ultraviolet untuk semua variasi
komposisi bahan pengisi pasir silika.
Saat isolator menyerap sinar ultraviolet maka
akan terjadi proses pemanasan dan oksidasi yang akan
menyebabkan terjadinya reaksi kimia pada isolator yang
tentunya akan berpengaruh pada besarnya arus bocor.
Energi foton yang diserap oleh permukaan isolator akan
mengubah karakteristik permukaan bahan uji secara kimia
sehingga permukaan isolator akan mengalami degradasi
resistivitas permukaan akibat melemahnya ikatan - ikatan
gugus fungsional maupun akibat terputusnya ikatan
gugus-gugus fungsional[2]. Hal ini mengakibatkan semakin
turunnya sifat menolak air (hydrophobic) di dalam
permukaan bahan isolator tersebut. Hal ini menyebabkan
sifat gaya tarik menarik antara molekul – molekul di
permukaan bahan isolator dengan kontaminan polutan
semakin tinggi. Semakin tinggi sifat adhesivitas pada
molekul – molekul kedua bahan akan menyebabkan
kontaminan polutan semakin mudah untuk mengalir dari
elektroda bertegangan tinggi sampai elektroda pentanahan
dan akan cepat ter-absorbsi ke dalam permukaan bahan
isolator. Hal ini menyebabkan resistansi permukaan bahan
isolasi semakin turun, sehingga semakin lama penyinaran
sinar UV, memungkinkan terjadinya kenaikan arus bocor
pada permukaan bahan isolasi.
Grafik hasil pengujian (gambar 14) menunjukkan
bahwa semakin lama penyinaran sinar ultraviolet yang
dilakukan pada bahan uji akan menyebabkan semakin
naiknya waktu pertama kali terjadinya arus bocor pada
permukaan bahan isolator. Waktu pertama kali terjadinya
arus bocor untuk bahan yang diberi penyinaran sinar
ultraviolet dengan bahan yang tidak dikenai sinar
ultraviolet terjadi perbedaan waktu yang cukup
mencolokuntuk semua variasi komposisi bahan pengisi
pasir silika..
B. Pengaruh Penambahan Bahan Pengisi Pasir Silika terhadap
Arus Bocor
Untuk mengetahui hubungan dan pengaruh penambahan
bahan pengisi pasir silika terhadap arus bocor dengan mengamati
arus bocor yang terjadi pada tiap – tiap variasi. Berikut ini adalah
salah satu contoh grafik arus bocor pada permukaan bahan dan
waktu peluahan pertama saat terjadi arus bocor.
Gambar 15 Grafik arus bocor rerata sampel yang diberi variasi penyinaran
sinar ultraviolet 72 jam
Gambar16 Grafik waktu pertama kali terjadinya arus bocor rerata
tanpadiberi penyinaran sinar ultraviolet
Berdasarkan pengamatan dari grafik (gambar 15)
diatas maka dapat disimpulkan bahwa peningkatan komposisi
dari bahan pengisi pasir silika pada bahan resin epoksi silane
dapat memperkecil nilai arus bocor pada bahan isolasi.
Arus bocor akan mengalir ke bagian yang bersifat
konduktif pada permukaan isolator saat isolator dikenai beda
tegangan. Bila isolator dalam keadaan lembab bagian
permukaan isolator yang berpolutanlah yang paling konduktif
sehingga arus bocor akan mengalir pada bagian ini.
Mengalirnya arus bocor yang terus - menerus ini akan
menimbulkan adanya tegangan flashover. Tegangan ini apabila
terjadi berulang kali akan menimbulkan panas pada permukaan
bahan isolator. Karena campuran bahan ini sangat mudah
terbakar, pada saat percampuran bahan isolasi dengan polutan
akan melelehkan bahan resin epoksi. Tetapi fenomena ini tidak
melelehkan bahan pengisi pasir silika karena bahan ini tahan
dan tidak dapat leleh dalam panas sehingga sifat resistivitas
bahan akan tetap. Oleh karena itu, untuk bahan yang memiliki
komposisi bahan pengisi pasir silika yang lebih banyak
mempunyai nilai resistivitas yang lebih besar. Nilai resistansi
pada bahan isolator terhadap arus bocor berbanding terbalik
sehingga semakin besar nilai resistansi maka besarnya arus
bocor semakin kecil. Jadi dapat disimpulkan bahwa
peningkatan nilai / komposisi dari bahan pengisi pasir silika
pada bahan resin epoksi silane dapat memperkecil nilai arus
bocor pada bahan isolasi.
Semakin banyak komposisi bahan pengisi pasir silika
di dalam campuran bahan resin epoksi, semakin turunnya sifat
menolak air (hydrophobic) di dalam permukaan bahan isolator
tersebut. Hal ini menyebabkan sifat gaya tarik menarik antara
molekul – molekul di permukaan bahan isolator dengan
kontaminan polutan semakin tinggi. Semakin tinggi sifat
adhesivitas pada molekul – molekul kedua bahan akan
menyebabkan kontaminan polutan semakin mudah untuk
mengalir dari elektroda bertegangan tinggi sampai elektroda
pentanahan dan akan cepat ter-absorbsi ke dalam permukaan
bahan isolator. Hal ini menyebabkan resistansi permukaan
bahan isolasi semakin turun, sehingga proses terjadinya arus
bocor bahan yang diberi komposisi bahan pengisi pasir silika
lebih banyak semakin cepat dibandingkan dengan bahan yang
diberi komposisi bahan pengisi pasir silika lebih sedikit di
dalam campuran bahan isolator resin epoksi. Hal tersebut dapat
dilihat dalam grafik pada gambar 16.
Oleh karena itu komposisi penambahan pasir silika
sebagai bahan pengisi dibuat bervariasi agar didapatkan
komposisi yang mempunyai kinerja yang optimal. Di dalam
penelitian ini disarankan untuk menggunakan komposisi pasir
silika 20 gram, dikarenakan nilai arus bocor pada permukaan
bahan masih kecil dan waktu terjadi peluruhan pertama juga
terjadi dalam waktu yang relatif lama. Sehingga didapat
komposisi bahan isolator polimer resin epoksi silane dengan
bahan dasar DGEBA 30%, bahan pengeras atau zat
pematangnya MPDA 30%, dicampur dengan lem sillicon
rubber 20%, dan bahan pengisi pasir silika 20%. Komposisi
yang sama terdapat di dalam penelitian sebelumnya yaitu
mempunyai komposisi 30% DGEBA, 30% MPDA, 20% lem
sillicon rubber, dan 20% bahan pengisi pasir silika, komposisi
tersebut layak diusulkan sebagai bahan isolasi dari isolator
tegangan tinggi yang mempunyai kinerja paling optimal di
daerah polusi sebagai alternatif bahan isolator selain keramik
dan kaca[3].
II.
DAFTAR PUSTAKA
[1]
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan data yang diperoleh dari percobaan dan
pembahasan yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
1. Semakin lama tingkat penyinaran sinar ultraviolet
terhadap bahan uji sampel isolator resin epoksi silane,
maka arus bocor pada permukaan bahan akan semakin
naik.
2. Perlakuan penyinaran sinar ultraviolet terhadap bahan
uji sampel isolator resin epoksi silane dapat
mempercepat proses terjadinya peluahan listrik
dibandingkan bahan yang tidak diberi perlakuan sinar
ultraviolet.
3. Peningkatan nilai penambahan bahan pengisi pasir
silika dapat memperkecil nilai arus bocor pada bahan
isolasi resin epoksi silane.
4. Kenaikan nilai penambahan bahan pengisi pasir silika
dapat mempercepat proses terjadinya peluahan listrik
yang merupakan awal dari proses kegagalan isolasi
untuk bahan yang tidak diberi perlakuan sinar
ultraviolet.
5. Berdasarkan pegujian arus bocor dan waktu peluahan
pertama pada permukaan bahan isolator, komposisi
bahan isolator polimer resin epoksi silane dengan bahan
dasar DGEBA 30%, bahan pengeras atau zat
pematangnya MPDA 30%, dicampur dengan lem
sillicon rubber 20%, dan bahan pengisi pasir silika 20%
layak diusulkan sebagai bahan isolasi dari isolator
tegangan tinggi yang mempunyai kinerja paling optimal
sebagai alternatif bahan isolator selain keramik dan
kaca.
B. Saran
Penelitian yang telah dilakukan penulis masih
banyak kekurangan, untuk itu ada beberapa hal yang perlu
ditindaklanjuti untuk penelitian – penelitian berikutnya :
1. Pengujian penyinaran sinar ultraviolet terhadap bahan
isolator resin epoksi dengan metode Inclined-Plane
Tracking sebaiknya variasi waktunya berkisar kurang dari
24 jam, seperti 3 jam, 6 jam, 9 jam, dan seterusnya.
2. Perlu dilakukan penelitian pengaruh arus bocor terhadap
bahan uji sampel berbahan keramik dengan metode dan
jenis polutan yang sama standar IEC 587:1984 supaya
bisa dibandingkan besarnya arus bocor antara kedua jenis
sampel ini sehingga tingkat keandalan masing – masing
isolator dapat diketahui.
3. Diperlukan penelitian selanjutnya tentang penambahan
suatu bahan anti ultraviolet pada campuran bahan uji
sampel resin epoksi agar bahan isolator ini dapat dipasang
dalam isolator pasangan luar dalam waktu yang lama.
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
Wahada, Giyarhadi, 2003, “Pengaruh Sinar Ultraviolet Terhadap
BahanIsolasi Resin Epoksi Dengan Pengisi Pasir Silica Dan Lem
Silicone Rubber Terkontaminasi Polutan Parangtritis”, Tugas Akhir,
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta.
Hakim, Muhammad Arief Rahman, 2003, “Studi Pengaruh UV
Terhadap Karakteristik Bahan Isolasi Resin Epoksi Berpolutan Garam
(NaCl) Dengan Bahan Pengisi Pasir Silika Dan Lem Silikon”, Tugas
Akhir, Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta.
Berahim, Hamzah, 2005, “Metodologi Untuk Mengkaji Kinerja
Isolasi Polimer Resin Epoksi Silane Sebagai Material Isolator
Tegangan Tinggi di Daerah Tropis”, Disertasi,Universitas Gadjah
Mada, Yogyakarta.
Anggraeni, Ika Novia, 2010, “Pengaruh Bahan Isolasi Resin Epoksi
dengan Bahan Silicone Rubber Terhadap Proses Tracking dan Erosi”,
Thesis, Program Pasca Sarjana Fakultas Teknik Universitas Gadjah
Mada, Yogyakarta.
BS 5604:1986, IEC 587:1984, “Methods for Evaluating Resistance to
Tracking and Erosion of Electrical Insulating Materials Used Under
Severe Ambient Conditions”, British Standards Institution, British
Standard (BS).
Rahmawati, Risa S., “Struktur Padatan Silikon Dioksida”, Makalah,
Jurusan Pengajaran Kimia InstitutTeknologi Bandung, Bandung.
Syakur, Abdul., Ika Novia Anggraeni, Sarjiya, Hamzah Berahim,
2011, “Pengaruh Penambahan Silikon Terhadap Sudut Kontak
Hidropobik dan Karakteristik Arus Bocor Permukaan Bahan Resin
Epoksi”, ISSN 0852-1697, Fakultas Teknik Universitas Diponegoro,
Semarang.
Nurlailati, Abdul Syakur, Sarjiya, Hamzah Berahim, 2010,
Relationship Between Contact Angle and Stoichiometry Value On
Epoxy Resin Polymer Insulating Materials, CTEE, Universitas Gadjah
Mada, Yogyakarta.
Nurlailati, 2010, Analisis Degradasi Permukaan Bahan Isolasi Resin
Epoksi karena Proses Penjejakan dan Erosi, Thesis, Program Pasca
Sarjana Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Lee, Henry, Kris Neville, 1957, Epoxy Resins Their Applications And
Technology, McGraw-Hill Book Company, INC, Newyork Torondo
London.
Syakur, Abdul, Hamzah Berahim, Tumiran, Rochmadi, 2011,
Experimental Investigation on Electrical Tracking of Epoxy Resin
Compound with Silicon Rubber, High Voltage Engineering, Vol. 37,
No. 11.
Tobing, Bonggas L., 2003, Peralatan Tegangan Tinggi, PT. Gramedia
Pustaka Utama, Jakarta.
Arismunandar, A., 1984, Teknik Tegangan Tinggi, Pradnya Paramita,
Jakarta.
BIOGRAFI PENULIS
Tommy Perdana Putra (L2F309058) lahir
di Yogyakarta, 8 September 1988. Pada
tahun
2009
berhasil
menyelesaikan
pendidikan diploma 3 di Jurusan Teknik
Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Gadjah Mada, Yogyakarta. Saat ini sedang
menyelesaikan pendidikan strata 1 di
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Konsentrasi
Teknik
Energi
Listrik
Universitas Diponegoro Semarang.
Mengetahui dan mengesahkan,
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Ir. Hermawan, DEA
NIP.196002231986021001
Abdul Syakur, ST. MT.
NIP.197204221999031004
Download