BAB I PENDAHULUAN. dalam pengelolaan listrik, salah satunya adalah isolasi. Isolasi adalah suatu alat

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Manusia dalam kehidupannya sangat bergantung pada kebutuhan energi. Energi tersebut diperoleh dari berbagai sumber, kemudian didistribusikan dalam bentuk listrik. Listrik yang didistribusikan ke konsumen tersebut harus dapat dikelola dengan baik sehingga bermanfaat baik. Namun, listrik bisa jadi berbahaya jika tidak dikelola dengan baik. Untuk itu diperlukan berbagai alat pendukung dalam pengelolaan listrik, salah satunya adalah isolasi. Isolasi adalah suatu alat yang berfungsi untuk memisahkan dua atau lebih penghantar listrik yang bertegangan sehingga antara penghantar-penghantar tersebut tidak terjadi arus hubung singkat. Isolasi juga dibutuhkan untuk mencegah hubungan kontak antara sumber tegangan listrik terhadap manusia atau mahluk hidup lain. Penyaluran listrik dilakukan dengan variasi tegangan, mulai dari tegangan rendah hingga sampai tegangan tinggi, sehingga itu dibutuhkan isolasi yang berbeda-beda. Ada banyak jenis bahan isolasi yang dapat digunakan dengan karakteristik yang berbeda-beda. Salah satu karakteristik bahan isolasi adalah daya tahannya terhadap tegangan tembus atau breakdown voltage. Tegangan tembus dapat terjadi akibat gagalnya suatu bahan isolasi dalam menahan energi listrik dari suatu beda potensial. Kegagalan isolasi ini dapat menyebabkan arus hubung pendek yang membahayakan peralatan listrik maupun mahluk hidup 1

2 2 disekitarnya, selain itu ganguan kelistrikan dapat menyebabkan ganguan kehidupan secara luas. Oleh karena itu, diperlukan suatu pengujian tegangan tinggi untuk mengetahui karakteristik tegangan tembus suatu bahan isolasi. Karakteristik tegangan tembus dipengaruhi oleh jenis material dan ketebalan bahan isolasi. Kareteristik tegangan tembus yang didapat dari pengujian tegangan dapat digunakan untuk merancang suatu sistem isolasi yang aman dan juga ekonomis. Teknik isolasi menjadi salah satu cabang studi teknik tegangan tinggi yang bertujuan untuk mengurangi biaya isolasi peralatan, yaitu dengan meneliti sifat-sifat dielektrik baru sampai ditemukan isolasi yang lebih baik dan murah. Disamping itu juga dilakukan studi dalam penyederhanaan proses produksi sehingga akan meminimalkan ongkos pembuatan bahan isolasi yang lebih murah. Salah satu isolasi yang digunakan adalah pita isolasi. Pita isolasi merupakan suatu isolator yang dibuat menyerupai pita dan diberi bahan perekat pada salah satu sisinya. Pita isolasi dibuat dengan berbagai ukuran dan warna sehingga dapat disesuaikan dengan kebutuhan. Beberapa pita isolasi yang tersedia di pasaran terbuat dari vinyl, karet, resin, campuran plastik dan kain katun yang dipernis. Pita isolasi digunakan sebagai proteksi untuk melapisi suatu konduktor yang memiliki potensi terjadinya hubung singkat. Pada umumnya pita isolasi digunakan untuk melapisi luka pada kabel dan sabungan antar kabel. Pita isolasi juga dapat digunakan untuk melapisi suatu kawat penghantar listrik sehingga dapat berfungsi layaknya kabel.

3 3 Pita isolasi yang baik sebagai proteksi haruslah memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi dan kekuatan resistansi tinggi meskipun pada keadaan lembab atau temperatur tinggi. Selain itu, materialnya harus murah dan tidak mudah rusak. Pita isolasi yang banyak ditemukan untuk sistem kelistrikan adalah pita isolasi berbahan vinyl yang merupakan material yang paling memenuhi kriteria tersebut. Pita isolasi dengan material lain juga dapat digunakan sebagai proteksi listrik namun memiliki beberapa kekurangan yang tidak memenuhi kriteria yang ideal. Banyak pita isolasi yang dijual dipasaran namun tidak digunakan untuk proteksi kelistrikan karena memiliki kekurangan. Pita-pita isolasi tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing sehingga pemaduan pita isolasi diharapkan bisa saling menutupi kekurangan dan digunakan sebagai alternatif pita isolasi vinyl. Untuk mengetahui kelayakan dari penggunaan paduan pita isolasi tersebut dibutuhkan suatu pengujian untuk mengetahui karakteristik ketahan paduan pita isolasi terhadap tegangan listrik. Oleh karena itu perlu diadakan pengujian tegangan tinggi terhadap paduan pita isolasi tersebut. 1.2 Perumusan Masalah Pada penelitian ini dilakukan pengujian tegangan tinggi terhadap pita isolasi yang dipadukan. Pada pengujian ini digunakan tiga jenis pita isolasi yang setiap paduannya terdiri dari dua jenis pita isolasi sehingga didapatkan tiga jenis paduan pita isolasi. Pengujian yang dilakukan berupa pengukuran tegangan tembus dari paduan pita isolasi yang diuji. Penelitian ini dilakukan untuk mengamati perubahan karakteristik tegangan tembus akibat pemaduan dua jenis pita isolasi.

4 4 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian adalah sebagai berikut: 1. Penelitian dilakukan dengan melakukan pengujian di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi, Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. 2. Penelitian dilakukan untuk mengetahui karakteristik tegangan tembus paduan dua jenis pita isolasi. 3. Penelitian ini tidak membahas struktur dasar bahan isolasi yang diteliti. 4. Penelitian ini dilaksanakan pada kondisi lingkungan yang tetap. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah: 1. Mengamati pengaruh pemaduan pita isolasi terhadap karakteristik tegangan tembus dan kekuatan dielektriknya. 2. Mengamati pengaruh dan karakteristik tegangan tembus paduan pita isolasi kain dan kertas. 3. Mengamati pengaruh dan karakteristik kekuatan dielektrik paduan pita isolasi kain dan kertas. 4. Mengamati pengaruh dan karakteristik tegangan tembus paduan pita isolasi kain dan plastik. 5. Mengamati pengaruh dan karakteristik kekuatan dielektrik paduan pita isolasi kain dan plastik. 6. Mengamati pengaruh dan karakteristik tegangan tembus paduan pita isolasi kertas dan plastik.

5 5 7. Mengamati pengaruh dan karakteristik kekuatan dielektrik paduan pita isolasi kertas dan plastik. 8. Mengamati karakteristik tegangan tembus pita isolasi dan membandingkannya saat tidak dipadu dan saat dipadukan. 9. Mengamati perubahan karakteristik tegangan tembus dan kekuatan dielektrik terhadap penambahan jumlah lapisan pita isolasi kain pada suatu paduan pita isolasi. 10. Mengamati perubahan karakteristik tegangan tembus dan kekuatan dielektrik terhadap penambahan jumlah lapisan pita isolasi kertas pada suatu paduan pita isolasi. 11. Mengamati perubahan karakteristik tegangan tembus dan kekuatan dielektrik terhadap penambahan jumlah lapisan pita isolasi plastik pada suatu paduan pita isolasi. 1.5 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan penelitian ini adalah sebagai berikut: BAB I : PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang penjelasan mengenai latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II : DASAR TEORI Bab ini berisi tentang teori yang mendukung penelitian, yaitu pengujian tegangan tinggi, Pengujian tegangan tembus, bahan

6 6 dielektrik, karakteristik dielektrik, kegagalan pada dielektrik padat, dan pita isolasi. BAB III : METODE PENELITIAN Bab ini berisi tentang jenis penelitian, variabel penelitian, sumber data, bahan penelitian, peralatan penelitian, lokasi penelitian, metode penelitian, prosedur penelitian dan diagram alir penelitian. BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi tentang hasil pengujian, pengolahan hasil pengujian, analisis hasil pengujian dan pembahasan data hasil pengujian. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan dari penelitian yang dilakukan dan saran atau rekomendasi penelitian lanjutan yang berhubungan dengan penelitian.