BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Saat ini listrik tegangan tinggi banyak digunakan dalam berbagai bidang. Listrik tegangan tinggi digunakan dalam bidang sistem tenaga listrik, medis, industri, dan digunakan juga untuk keperluan riset di laboratorium. Dalam bidang sistem tenaga listrik, listrik tegangan tinggi digunakan untuk mentransmisikan daya yang sangat besar pada jarak yang sangat jauh. Dalam bidang medis, listrik tegangan tinggi digunakan dalam peralatan X-Ray. Dalam bidang industri, listrik tegangan tinggi digunakan dalam electric precipitator yang berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel polutan dari gas hasil pembakaran. Dalam bidang riset, listrik tegangan tinggi digunakan dalam riset nuklir, partikel akselerator, generator Van de Graff, dan lain-lain. Penggunaan listrik tegangan tinggi memiliki resiko yang dapat membahayakan lingkungan dan peralatan itu sendiri. Listrik tegangan tinggi dapat menimbulkan percikan-percikan api yang dapat memicu kebakaran. Listrik tegangan tinggi berbahaya bagi makhluk hidup khususnya manusia karena dapat menyebabkan sengatan listrik. Oleh karena itu, peralatan tegangan tinggi memerlukan isolasi yang dapat mengisolasi listrik tegangan tinggi dengan komponen peralatan dan dengan lingkungan. Isolasi memiliki peranan yang sangat penting dalam sistem tenaga listrik. Jika tegangan transmisi semakin tinggi, maka peralatan transmisi dan gardu induk membutuhkan isolasi yang volumenya semakin banyak agar peralatan mampu 1
memikul tegangan tinggi tersebut. Hal ini mengakibatkan kenaikan biaya investasi. Teknik isolasi adalah salah satu cabang studi teknik tegangan tinggi. Studi ini bertujuan mengurangi biaya isolasi peralatan, yaitu dengan meneliti sifat-sifat dielektrik baru sampai ditemukan isolasi yang lebih baik dan murah. Di samping itu, dilakukan juga studi yang menyangkut penyederhanaan proses produksi untuk menemukan teknologi pembuatan bahan isolasi yang lebih sederhana, sehingga ongkos pembuatan bahan isolasi kelak akan lebih murah. Isolasi sangat diperlukan untuk memisahkan dua atau lebih penghantar listrik yang bertegangan sehingga antara penghantar-penghantar tersebut tidak terjadi lompatan listrik atau percikan. Terdapat empat macam media isolasi, yaitu isolasi gas, isolasi vakum, isolasi padat, dan isolasi cair. Setiap media isolasi memiliki karakteristik yang berbeda. Isolasi menjadi salah satu material yang paling penting pada peralatan tegangan tinggi. Salah satu bahan isolasi padat yang digunakan adalah isolasi bahan karet. Bahan sol sepatu yang sering kita gunakan banyak yang terbuat dari bahan karet bahkan bukan hanya dari karet, tetapi ada dari bahan lain seperti bahan kulit dan campuran bahan lainnya. Dalam dunia kelistrikan tidak terlepas dari adanya peralatan yang dapat menjaga keselamatan kerja manusia dari peralatan listrik lainnya. Penelitian dilaksanakan terhadap bahan karet, kulit, dan campuran lainnya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui besar tegangan tembus AC dan kekuatan dielektrik masing-masing bahan sol sepatu dalam variasi suhu dan 2
kelembaban udara sehingga didapatkan jenis dan ketebalan tertentu yang mampu menahan tegangan tinggi tertentu yang dapat membahayakan manusia. Diharapkan dari hasil penelitian ini diketahui sifat yang dimaksud sehingga dengan mempertimbangkan faktor-faktor lain, bahan-bahan ini bisa menjadi alternatif untuk digunakan sebagai bahan isolasi pada peralatan listrik terkhusus sebagai human safety. 1.2. Rumusan Masalah Besar tegangan tembus isolasi berbeda untuk setiap jenis bahan. Bahan dan ketebalan sol sepatu yang digunakan berpengaruh terhadap nilai tahanannya. Hasil pengujian tegangan tinggi AC frekuensi 50 Hz akan diolah dan dianalisis untuk memperoleh informasi besar tegangan tembus dan kekuatan dielektrik pada masing-masing jenis bahan yang diuji. 1.3. Batasan Masalah Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah: 1. Besar tegangan tembus pada bahan sol sepatu 2. Pengaruh jenis bahan dan ketebalan terhadap besar tegangan tembus. 3. Kekuatan dielektrik isolasi bahan sol sepatu. 4. Arus bocor yang mengalir pada sol sepatu 1.4. Tujuan Penelitian Untuk menguji dan mengetahui besar tegangan tembus AC, kekuatan dielektrik dan arus bocor masing-masing bahan sol sepatu sehingga didapatkan 3
jenis dan ketebalan tertentu yang mampu meredakan atau menahan bahaya gangguan yang terjadi pada tegangan tinggi. 1.5. Metodologi Metode penelitian yang dilakukan dalam penyusunan skripsi ini adalah sebagai berikut : 1. Studi literatur mengenai isolasi padat terutama bahan isolasi sol sepatu bahan karet dan bahan lain. 2. Diskusi dengan dosen pembimbing skripsi. 3. Pengujian tegangan tinggi AC frekuensi 50 Hz. 4. Analisis berdasarkan data hasil pengujian tegangan tinggi AC frekuensi 50 Hz 1.6. Sistematika Penulisan Secara keseluruhan penulisan ini terdiri dari lima bagian besar yang disajikan dalam bentuk bab, dengan rincian sebagai berikut: I. Pendahuluan Berisi pendahuluan yang berisi tentang latar belakang penelitian, perumusan masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah, manfaat penelitian, metodologi, dan sistematika penulisan. II. Landasan Teori berisi landasan teori yang mendukung penelitian, yaitu pengertian bahan isolasi, sifat-sifat listrik dielektrik, macam-macam isolasi, mekanisme 4
kegagalan isolasi padat sebagai bahan isolasi, arus serta tegangan melalui tubuh manusia dan tahanan tubuh manusia. III. Metodologi Penelitian Bab ini berisikan tentang alat dan bahan yang digunakan dalam pengujian, persiapan-persiapan yang dilakukan sebelum pegujian, dan pelaksanaan pengujian. IV. Analisis dan Pembahasan Memuat hasil penelitian dan pembahasan yang memuat seluruh hasil penelitian dan pembahasan serta analisis tentang data yang diperoleh. V. Penutup Bab ini merupakan penutup yang berisi kesimpulan dari seluruh hasil penelitian dan pembahasan serta saran-saran yang diharapkan agar dapat bermanfaat untuk penelitian isolator lebih lanjut. 5