Kegagalan Bahan isolasi

KEGAGALAN BAHAN ISOLASI

Oleh : Putu Rusdi Ariawan

(0804405050) (08044050 50)

JURUSAN JURU SAN TEKNI TEKNIK K ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITA UNIVERSITAS S UDAYANA UDAYANA JIMBARAN-BALI 2009

ABSTRAK 

Bahan isolasi merupakan alat yang digunakan untuk memisahkan bagian bagian yang bertegangan atau bagian-bagian yang aktif. Bahan isolasi merupakan suatu peralatan yang digunakan sebagai pembatas dan pengaman pada peralatan listrik yang mempunyai kekuatan listrik yang cukup untuk menjamin sistem keselamatan yang diperlukan pada saat peralatan listrik tersebut beroperasi maupun tidak beroperasi. Jika fungsi dari bahan ini, fungsi utamanya sebagai  pengisolasi maka dinamakan bahan isolasi, sedangkan bilamana fungsi utamanya sebagai penyimpan muatan listrik maka bahan ini dinamakan bahan dielektrik. Di dalam bahan ini elektron terikat kuat pada atom nukleusnya sehingga konduksi oleh elektron tidak akan terjadi. Udara dan gas adalah suatu dielektrik yang paling mudah ditemukan, yang mana banyak digunakan sebagai bahan untuk mengisolasi peralatan listrik  tegangan tinggi. Pada saat penerapan tegangan dilakukan, bermacam fenomena terjadi dalam dielektrik gas. Ketika tegangan yang diterapkan adalah rendah, maka arus yang mengalir diantara elektroda tersebut adalah kecil sehingga isolator  masih dapat menahan sifat listriknya. Akan tetapi bila arus yang diterapkan adalah   besar, maka arus yang mengalir dalam elektroda meningkat tajam dan ini menyebabkan terjadinya terjadinya suatu kegagalan kegagalan listrik, yang mana ditandai dengan dengan   pelepasan, yang mana ditandai dengan pelepasan muatan listrik (discharge). Kegagalan ini menyebabkan hilangnya tegangan dan mengalirnya arus dalam  bahan isolasi. Kegagalan listrik yang terjadi di udara atau gas, pertama-tama tergantung dari jumlah elektron bebas yang ada di udara atau gas tersebut. Konsentrasi elektron bebas ini dalam keadaan normal sangat kecil dan ditentukan oleh   pengaruh radioaktif dari luar. Proses dasar pelepasan dalam gas yang   bertanggungjawab dalam terjadinya kegagalan adalah : Ionisasi karena benturan elektron, ionisasi karena cahaya (fotoionisasi), ionisasi karena panas, proses ionisasi kedua dan proses penggabungan (rekombinasi). Mekanisme kegagalan  pada bahan isoalsi gas meliputi mekanisme kegagalan townsend dan mekanisme kegagalan streamer. Kata kunci : Resistivitas, Permitivitas, Sudut Kerugian Dielektrik, Kegagalan termal, Kegagalan streamer, Kegagalan Townsend, Ionisasi

ii

KATA PENGANTAR 

Puji dan syukur penulis aturkan Kepada Tuhan Yang Maha Esa , karena atas berkat berkat dan rahmatnya, rahmatnya, tugas makalah makalah ini dapat dapat diselesaikan diselesaikan tepat tepat pada waktunya . Tugas makalah ini merupakan perwujudan perwujudan usaha saya untuk senantiasa menambah wawasan. Dalam pelaksaan ini penulis banyak mendapat mendapat bantuan dari   berbagai berbagai pihak pihak yang tidak tidak mungkin mungkin disebut disebut satu persatu. persatu. Untuk itu penulis penulis mengucapkan terima kasih sedalam-dalamnya sedalam-dalamnya kepada semua pihak yang yang telah membantu pelaksanaan penulisan ini. Penulis menyadari bahwa tugas makalah ini masih jauh dari kata sempurna semp urna sehin sehingga gga penulis penulis tidak tidak menutup diri diri untuk menerima menerima kritik kritik dan sarandari pembaca, pada akhir kata, besar harapan penulisan semoga makalah ini dapat berma bermanfaat nfaat bagi pembaca. pembaca.

Denpasar, Denpa sar, Mei 2009

Penulis

iii

DAFTAR ISI

Hal JUDUL ..... ......... ......... .......... ........... ........... ......... ......... .......... .......... ......... ......... ......... ........ ......... .......... .......... ......... .......... ........... .......... ........ ...

i

ABSTRAK ........... ................ .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... ........ ...

ii

KATA PENGANTAR ......... .............. .......... ......... ......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... ......... ........ ....

iii

........ .......... ........... ........... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... ...... DAFTAR ISI ....

iv

............. ......... .......... .......... ......... ........ ......... .......... ......... ......... .......... ......... .......... ........... ......... ........ .... DAFTAR GAMBAR .........

vi

BAB I PENDAHULUAN ..... ........... ........... .......... ......... ........ ......... .......... .......... ......... .......... ........... .......... ......... ........ ........ ....

1

1.1 Lat Latar ar Bel Belaka akang ng ..... .......... ........... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... ......

1

1.2 Rum Rumusa usan n Mas Masala alah h .... ......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... ........ ...

1

1.3 Tuj Tujuan... uan........ ......... ......... .......... ........... ........... ......... ......... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... ........ ...

2

1.3. 1. 3.1 1

Tuju Tu juan an Umum ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ..... ...... ...... ....... ....... ....... ....... ..... ..... ...... ...... ....... ....... ..... ..... ...... ...... .....

2

1.3. 1. 3.2 2

Tuju Tu juan an Kh Khus usus. us.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ...... ....... ..... ..... ...... ...... ....... ....... ..... ..... ...... ...... .....

2

1.4 Man Manfaa faatt .... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... ......... ........ ......... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... ......

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..... .......... ......... ........ ......... .......... ......... ........ ......... .......... .......... ......... .......... .......... ....

3

2.1 Bahan Isolasi Gas .... ......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... ......... ........ ....

3

2.2 Bahan Isolasi Cair ..... Cair ......... ......... .......... ......... ......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... ......... ........ ....

4

2.3 Bahan Isolasi Padat ..... .......... ........... ........... .......... .......... ......... .......... ........... ......... ......... .......... ........... ........... ......... ........ ....

4

BAB III METODELOGI ..... ........... ........... .......... ......... ........ ......... .......... .......... ......... .......... ........... .......... ......... ........ ........ ....

5

3.1 Tem Tempat pat dan Wak Waktu tu Pen Peneli elitia tian........ n............ .......... ........... .......... ......... ........ ......... .......... ........... ........... ......... ........ ....

5

3.2 Dat Dataa ..... ......... ......... ......... .......... ........... ......... ......... .......... ......... ......... .......... ......... ........ ......... .......... .......... ......... .......... ........... .......... ........ ...

5

3.2. 3. 2.1 1

Sumb Su mber er Da Data... ta...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ..... ...... ...... ....... ....... ....... ....... ..... ..... ...... ...... ....... ....... ..... ..... ...... ...... .....

5

3.2. 3. 2.2 2

Jeni Je niss Da Data ta ... ...... ...... ...... ..... ..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .....

5

3.2. 3. 2.3 3

Meto Me tode de Peng Pengum umpu pula lan n Data Data ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ..... ...... ...... ....... ....... ..... ..... ...... ...... .....

6

3.3 Alu Alurr Ana Analis lisis is .... ......... .......... ........... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... ......

6

........... ........... .......... ......... ........ ......... .......... .......... ......... .......... ........... .......... ......... ........ ........ .... BAB IV PEMBAHASAN .....

7

4.1 Par Partia tiall Dis Discha charge rge dan Keg Kegaga agalan lan Bah Bahan an Iso Isolas lasii .... ......... ........... ........... ......... ......... .......... ........ ...

7

4.2 Mek Mekani anisme sme Keg Kegaga agalan lan Bah Bahan an Iso Isolas lasii Pada Padatt .... ........ ........ ......... .......... ......... ......... .......... ......... ....... ...

8

iv

4.2. 4. 2.1 1

Kega Ke gaga gala lan n as asas asii (i (int ntri rins nsik ik)... )...... ...... ...... ..... ...... ....... ..... ..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ..... ...

8

4.2. 4. 2.2 2

Kega Ke gaga gala lan n el elek ektr trom omek ekan anik ik ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ..... ...... ...... ....... ....... ..... ..... ...... ...... .....

9

4.2.3 4.2 .3

Kegaga Keg agalan lan str stream eamer er ......... .............. .......... ......... .......... ........... ......... ......... .......... ........... ........... ......... ........ .... 10

4.2.4 4.2 .4

Kegaga Keg agalan lan ter termal mal .... ......... ........... ........... ......... ......... .......... ......... ........ ......... .......... ........... ........... ......... ........ .... 11

4.2.5 4.2 .5

Kegaga Keg agalan lan Ero Erosi si .... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... ......... ......... .......... ........... ........... ......... ........ .... 12

4.2. 4. 2.6 6

Kega Ke gaga gala lan n Bahan Bahan Isol Isolas asii Padat Padat Dalam Dalam Prakt Praktek ek ... ...... ..... ..... ...... ...... ....... ....... ...... ... 15 4.2.6. 4.2 .6.1 1 Keg Kegaga agalan lan Kim Kimia ia Dan Ele Elektr ktroo-kim kimia ia .... ......... ......... ........ ......... .......... ........ ... 15 4.2.6. 4.2 .6.2 2 Keg Kegaga agalan lan Tra Tracki cking ng Dan Dan Tree Treeing ing ..... ........... ........... .......... ......... .......... .......... .... 16

4.3 Mek Mekani anisme sme Kegagal Kegagalan an Bahan Bahan Iso Isolas lasii Cai Cairr .... ......... .......... ......... .......... ........... .......... ......... ........ ........ .... 18 4.3. 4. 3.1 1

Kema Ke mamp mpua uan n Kon Kondu duks ksii Dan Dan Pe Peri rist stiw iwaa Keg Kegag agal alan an Be Bend ndaa Cai Cairr ... .....

19

4.3.1. 4.3 .1.1 1 Mek Mekani anisme sme Parti Partikel kel Yang Yang Melaya Melayang ng .... ......... ......... ........ ......... .......... ........ ... 19 4.3.1. 4.3 .1.2 2 Mek Mekani anisme sme gele gelembu mbung ng atau atau Kavitas Kavitasii pada Zat Zat Zair........ Zair..........

20

4.3.1. 4.3 .1.3 3 Mek Mekani anisme sme Keg Kegaga agalan lan Ter Termal mal .... .......... ........... .......... .......... ......... .......... .......... .... 22 4.3.1. 4.3 .1.4 4 Mek Mekani anisme sme Volume Volume Minyak Minyak Yang Yang Tertekan Tertekan... ........ ........... ........... .......

23

4.3.2 4.3 .2

Kegaga Keg agalan lan Ele Elektr ktroni onik k pad padaa Zat Cai Cairr .... ........ .......... ........... .......... .......... ......... .......... .......... .... 24

4.3. 4. 3.3 3

Kega Ke gaga gala lan n Bola Bola Cair Cair dalam dalam Zat Zat Cair Cair ... ...... ...... ...... ..... ...... ....... ..... ..... ...... ...... ...... ...... ...... .....

25

4.3. 4. 3.4 4

Kega Ke gaga gala lan n Butir Butiran an Pada Padatt dalam dalam Zat Cair Cair ... ...... ..... ...... ....... ..... ..... ...... ...... ...... ...... ...... .....

26

4.3.5 4.3 .5

Kegaga Keg agalan lan Cam Campur puran an Zat Cai Cair-P r-Pada adatt .... ......... ......... ......... .......... .......... ......... ........ ......... .......

27

4.3.6

Pengamatan Pengam atan Kegag Kegagalan alan Di Dalam Dalam Minya Minyak k Pada Pada Waktu Waktu Percob Percobaan aan ............................. ............ ................................. .............................. ............................ .............................. .......................... .......... 28

4.4 Mek Mekani anisme sme Kegagal Kegagalan an Bahan Isolasi Isolasi Gas........ Gas............ .......... ........... .......... .......... ......... .......... .......... .... 30 4.4. 4. 4.1 1

Meka Me kani nism smee Ke Kega gaga gala lan n To Town wnse send nd .. ..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ..... ... 30

4.4. 4. 4.2 2

Meka Me kani nism smee Ke Kega gaga gala lan n Str Strea eame merr ... ...... ...... ..... ..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .....

31

BAB V PENUTUP .............. ............................ ............................ .............................. ................................ ............................ ............ 36

5.1 Sim Simpul pulan........ an............. .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... ........ ... 36 5.2 Sar Saran....... an............ .......... ........... ........... ......... ......... .......... ......... ......... .......... ......... ........ ......... .......... .......... ......... .......... ........... .......... ........ ... 36 DAFTAR PUSTAKA

v

DAFTAR GAMBAR 

Hal

Gambar Gam bar 4.1 4.1 Gra Grafik fik Kegag Kegagala alan n Isolasi Isolasi..... ......... ........ ......... .......... ......... ........ ......... .......... .......... ......... .......... .......... ....

8

Gambarr 4.2 Kegag Gamba Kegagalan alan Terma Termal........ l.......................... .................................. ................................. ............................ ........... 11 Gambarr 4.3 Kegag Gamba Kegagalan alan eros erosii dan rangk rangkaian.. aian.................... ................................ ............................ ................. ...

13

Gambar Gam bar 4.4 Ben Bentuk tuk Gelomb Gelombang ang rongga rongga isola isolasi si ekivale ekivalen n padat ..... ......... ......... .......... ........ ... 13 Gambar Gam bar 4.5 4.5 Ben Bentuk tuk Gas Gas dalam dalam rongga rongga saat saat mengal mengalami ami kegag kegagala alan n ..... .......... ......... ...... .. 14 Gambarr 4.6 Pepoh Gamba Pepohonan onan (treeing ) listrik di dalam isolasi polimer (a) Proses awal terbentunya treeing , (b) Treeing  menjembatangi kedua elektr ele ktroda oda .... ......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... .......... .......... ......... .......... ........... ......... ........ .... 18 Gambar Gam bar 4.7 Pen Pengar garuh uh Medan terhad terhadap ap gelembun gelembung g udara udara .... ......... ......... ........ ......... .......... ........ ... 21 Gambarr 4.8 Kekua Gamba Kekuatan tan gagal medan gelom gelombung bung.............. ............................ ............................ ................. ...

22

Gambar 4.9 Fungsi antara arus listrik listrik bolak-balik berfrekuensi berfrekuensi 50 Hz dengan den ganvol volume ume minyak minyak yang mengala mengalami mi tekanan tekanan ..... ......... ......... .......... ........ ... 24 Gambarr 4.10 Medan listr Gamba listrik ik bentu bentuk k sfer sferoida............. oida........................... ............................ ........................ .......... 26 Gambar Gam bar 4.1 4.11 1 Keg Kegaga agalan lan but butira iran n Pad Padat at ..... ........... ........... .......... ......... ........ ......... .......... .......... ......... .......... .......... .... 26 Gambar Gam bar 4.12 4.12 Efe Efek k muatan muatan ruang ruang akibat akibat banjiran banjiran elektr elektron on ..... .......... .......... ......... .......... .......... .... 33 Gambar Gam bar 4.1 4.13 3 Str Stream eamer er lan langsu gsung ng kat katoda oda ..... ......... ......... .......... ......... ........ ......... .......... .......... ......... .......... .......... .... 34

vi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Latar Bela Belakan kang g

Pembahasan tentang kegagalan bahan isolasi ini saya pilih dikarenakan setiap tanya jawab selalu menyinggung tentang kelebihan dan kekurangan bahan isolasi yang sedang dibahas. Dari kekurangan bahan isolasi tersebut maka terlintas apa saja yang membuat bahan isolasi itu menjadi menjadi kurang baik. Bahan Bahan isolasi yang kurang kurang baik  itu pasti ada penyebab kegagalan dari bahan isolasi tersebut. Dalam makalah makalah ini, saya saya membahas membahas tentang kegaga kegagalan lan bahan isolasi isolasi   padat, cair dan gas. Kegagalan isolasi ini berkaitan dengan adanya partial discharge.

Partial

discharge

(peluahan

parsial)

adalah

peristiwa

 pelepasan/loncatan bunga api listrik yang terjadi pada suatu bagian isolasi (pada rongga dalam atau atau pada permukaan) permukaan) sebagai akibat akibat adanya beda potensial yang tinggi dalam isolasi tersebut Partial discharge dapat terjadi pada bahan isolasi  padat, bahan isolasi cair maupun bahan isolasi gas.

1.2 Rumus Rumusan an Masal Masalah ah

Dalam makalah ini akan membahas permasalahan tentang : 1. Partia Partiall disc dischar harge ge (pelua (peluahan han parsia parsial). l). 2. Kega Kegaga gala lann baha bahann isol isolas asii pada padat. t. 3. Kega Kegaga gala lann baha bahann isol isolas asii cair cair.. 4. Kega Kegaga gala lann bah bahan an isol isolas asii gas gas..

1

1.3 1.3 Tu Tuju juan an 1.3. .3.1

Tujjuan Tu uan Umum mum

1. Merupakan Merupakan tugas tugas akhir dari mata mata kuliah kuliah bahan bahan listri listrik. k.

1.3. .3.2

Tujjuan Tu uan Khu Khusus sus

1. Dapat memahami memahami pengertian pengertian partial partial discha discharge. rge. 2. Dapat mengeta mengetahui hui mekanism mekanismee kegagalan kegagalan dari dari bahan isolasi isolasi padat. padat. 3. Dapat mengetahu mengetahuii mekanism mekanismee kegagal kegagalan an dari dari bahan bahan isolasi isolasi cair  4. Dapat mengetahu mengetahuii mekanism mekanismee kegagal kegagalan an dari dari bahan bahan isolasi isolasi gas.

1.4 1.4 Manf Manfaa aatt

Manfaat Manfaat dari tugas tugas makalah makalah yang saya buat buat adalah adalah saya saya dapat dapat mengetahui bagaimana cara penulisan makalah yang benar serta memberi  pangetahuan kepada para pembaca agar mengetahui dan memahami mekanisme kegagalan dari suatu bahan isolasi.

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bahan isolasi merupakan alat yang digunakan untuk memisahkan bagian bagian yang bertegangan atau bagian-bagian yang aktif. Bahan isolasi merupakan suatu peralatan yang digunakan sebagai pembatas dan pengaman pada peralatan listrik yang mempunyai kekuatan listrik yang cukup untuk menjamin sistem keselamatan yang diperlukan pada saat peralatan listrik tersebut beroperasi maupun tidak beroperasi. Bahan isolasi yang digunakan dalam teknik tegangan tinggi dibedakan menjadi: bahan isolasi gas, bahan isolasi padat, bahan isolasi cair. Pada dasarnya suatu bagian yang aktif peralatan listrik harus diisolasi sehingga mempunyai sistem keamanan dan kenyamanan. Ada 3 jenis bahan isolasi yaitu : gas, padat, cair. Berikut ini adalah  penjelasan dari ketiga jenis bahan isolasi tersebut.

2.1 2.1 Baha Bahan n Isol Isolas asii Gas Gas

Bahan isolasi adalah digunakan sebagai sebagai pengisolasi dan sekaligus sekaligus sebagai media   penyalur panas. Bahan gas yang biasa digunakan adalah udara dan sulfur  hexafluida (SF6). 1. Udara Udara merupak merupakan an bahan bahan isolasi isolasi yang mudah mudah didapatkan didapatkan,, mempunyai mempunyai tegangan tembus yang cukup besar yaitu 30 kV/ cm. Contoh yang mudah dijumpai antara lain : pada JTR, JTM, dan JTT antara hantara yang satu dengan yang lain dipisahkan dengan udara 2. Sulp Sulphu hurr Hexa Hexa Flu Fluor orid idaa

3

Sulphur Hexa Fluorida (SF6) merupakan suatu gas bentukan antara unsur  sulphur dengan fluor dengan reaksi eksotermis : S + 3 F2 ------------------------------- SF6 + 262 kilo kalori kalori 2.2 Bahan Bahan Isol Isolas asii Cair Cair

Bahan isolasi cair merupakan bahan pengisi pada beberapa peralatan listrik. Bahan isolasi cair ini biasanya digunakan pada peralatan seperti transformator, pemutus beban, rheostat. Bahan isolasi cair memiliki dua fungsi yaitu sebagai pemisah antara bagian yang bertegangan atau pengisolasi dan juga sebagai pendingin. Persyaratan agar bahan cair dapat digunakan sebagai bahan isolasi adalah mempunyai tegangan tembus dan daya hantar panas yang tinggi. Beberapa alasan digunakannya bahan isolasi cair adalah sebagai berikut: 1. Isolasi Isolasi cair memiliki memiliki kerap kerapatan atan 1000 1000 kali atau atau lebih dibandin dibandingkan gkan dengan dengan isolasi gas, sehingga memiliki kekuatan dielektrik yang lebih tinggi menurut hukum Paschen. 2. Isolasi Isolasi cair akan akan mengisi mengisi celah celah atau ruang ruang yang yang akan diisola diisolasi si dan secara secara serentak melalui proses konversi menghilangkan panas yang timbul akibat rugi energi. 3. Isolasi Isolasi cair cenderung cenderung dapat memperb memperbaiki aiki diri diri sendiri sendiri (  self healing ) jika terjadi pelepasan muatan ( discharge). Namun kekurangan utama isolasi cair  adalah mudah terkontaminasi

2.3 Bahan Bahan Isol Isolas asii Padat Padat

Bahan isolasi padat adalah bahan isolasi yang berbentuk padat. Ada   beberapa jenis bahan isolasi padat seperti : kayu, kertas, mika, porselin, kaca, sitol, dan lain-lain.

4

BAB III METODELOGI

3.1 Tempat Tempat dan dan Waktu Waktu Penelitian Penelitian

Data kegagalan bahan isolasi isolasi ini diperoleh dari dari internet internet dan berbagai literatur. Pembuatan tugas ini dilakukan di tempat tinggal saya yaitu di Jln. Dukuh Sari Gg. Gg. Kaliasem Kaliasem no.5a, no.5a, Sesetan Sesetan Denpasar Denpasar Bali. Bali. Waktu dari dari pencaria pencariann bahan bahan sampai sampai pengerjaan pengerjaan dilakukan dilakukan pada bulan April – Mei 2009. 2009. 3.2 Data 3.2 3.2.1

Sumber Data ata

Sumber data yang diperoleh dari berbagai buku literatur serta beberapa dokumen dari internet dalam berbagai bentuk   file yang membahas mengenai   peranan pendidikan TIK yang dapat dapat diterapkan pada anak berkebutuhan berkebutuhan khusus. Data kemudian disusun dan dan diolah agar dapat dipakai dipakai sebagai suatu acuan di dalam menyusun makalah ini. 3.2.2

Jenis Data

Data yang digunakan dalam menganalisis adalah data sekunder yang berasal dari kajian pustaka dengan data-data sebagai berikut : 

Bahan-bahan listrik untuk Politeknik  Oleh : Drs.Muhaimin Dasar-dasar elektro teknik 



Teknologi Material Isolasi Oleh : DR.Ir. Salama Salama Manjang Manjang

5

3.2. 3.2.3 3

Meto Metode de Pen Pengu gump mpul ulan an Data Data

Adapun metode pengumpulan data yang dipakai untuk menyusun karya tulis ilmiah ini adalah Metode Studi Literatur, yaitu mengumpulkan data dari   buku-buku referensi, jurnal, modul-modul, modul-modul, internet serta literatur-literatur literatur-literatur yang relevan dengan objek permasalahan.

3.3 3.3 Alur Alur Ana Anali lisi siss

Adapun alur analisis dalam penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Peng Pengum umpu pula lann literature yang berhubungan dengan bahan isolasi. 2. Mempelajari dan memahami apa saja yang mempengaruhi kegagalan kegagalan bahan isolasi. 3. Mencari gagasan-gagasan gagasan-gagasan yang berhubungan dengan permasalahan permasalahan yang diangkat. 4. Membuat Membuat pembahasan pembahasan mengenai mengenai gagasan gagasan yang diperoleh. diperoleh. 5. Peng Pengam ambi bila lann kesi kesimp mpul ulan an

6

BAB IV PEMBAHASAN

4.1 Partial Discharge Discharge dan dan Kegagalan Kegagalan Bahan Bahan Isolasi Isolasi

Partial discharge (peluahan parsial) adalah peristiwa pelepasan/loncatan  bunga api listrik yang terjadi pada suatu bagian isolasi (pada rongga dalam atau  pada permukaan) sebagai akibat adanya beda potensial yang tinggi dalam isolasi tersebut. Partial discharge dapat terjadi pada bahan ba han isolasi padat, bahan isolasi cair  maupun bahan isolasi gas. Mekanisme kegagalan pada bahan isolasi padat meliputi kegagalan asasi (intrinsik), elektro mekanik, streamer, thermal dan kegagalan erosi. Kegagalan pada bahan isolasi cair disebabkan oleh adanya kavitasi, adanya butiran pada zat cair dan tercampurnya bahan isolasi cair. Pada   bahan bahan isolasi gas mekanisme mekanisme townsend townsend dan mekanisme mekanisme streamer streamer merupakan merupakan  penyebab kegagalan. Dari uraian di atas menunjukkan bahwa kegagalan isolasi ini  berkaitan dengan adanya partial discharge . Pengukuran partial discharge pada peralatan tegangan tinggi merupakan hal yang sangat penting karena dari data data yang diperoleh dan interpretasinya dapat ditentukan reability suatu peralatan yang disebabkan oleh penuaan (agging) dan resiko kegagalan dapat dianalisa. Spesifikasi pengujian partial discharge tergantung pada tipe peralatan tes dan bahan isolasi yang digunakan pada proses konstruksi suatu peralatan. Adanya partial discharge di dalam bahan isolasi dapat ditentukan dengan tiga metode yaitu : dengan pengukuran tegangan pada objek, dengan pengukuran arus di dalam rangkain luar dan mengukur intensitas radiasi gelombang elektromagnetik yang disebabkan karena adanya partial discharge.

7

4.2 Mekanisme Mekanisme Kegagalan Kegagalan Bahan Bahan Isolasi Isolasi Padat

Mempelajari kegagalan yang terjadi pada benda padat adalah sangat  penting. Pada benda padat, apabila terjadi kegagalan, maka ia adalah kegagalan   permanen, karena ia termasuk bahan yang non-self restoring. Sebaliknya untuk   benda cair dan gas, bila terjadi kegagalan maka kegagalan ini adalah kegagalan yang sementara. Sesudah beberapa lama maka kekuatannya akan kembali lagi. Bahan ini termasuk bahan yang self restoring. Beberapa kegagalan pada benda  padat dapat digolongkan seperti berikut : a. Kegagalan Kegagalan Intrinsik Intrinsik (asasi) (asasi) dan dan elektro elektro mekanik  mekanik   b.  b. Kega Kegaga gala lann str strea eame mer  r  c. Kega Kegaga gala lann ter terma mall d. Kega Kegaga gala lann ero erosi si Mekanisme kegagalan bahan isolasi padat terdiri dari beberapa jenis sesuai fungsi waktu penerapan tegangannya. Hal ini dapat dilihat sebagai berikut :

Gambar 4.1 Grafik Kegagalan Kegagalan Isolasi

4.2.1 4.2.1

Kegaga Kegagalan lan asasi asasi (intri (intrins nsik) ik)

Kegagalan asasi (intrinsik) adalah kegagalan yang disebabkan oleh jenis dan suhu bahan ( dengan menghilangkan pengaruh luar seperti tekanan, bahan elektroda, ketidakmurnian, kantong kantong udara. Kegagalan ini terjadi jika tegangan yang dikenakan pada bahan dinaikkan sehingga tekanan listriknya

8

mencapai nilai tertentu yaitu 10 6 volt/cm dalam waktu yang sangat singkat yaitu 10-8 detik. Kegagalan intrinsik terjadi jika diterapkan tegangan tinggi pada lapisan dielektrik yang tipis. Hal ini terjadi pada waktu yang singkat dan disebabkan karena medan listrik yang tinggi  V/cm dimana elektron mendapatkan energi dari tegangan luar sehingga melintasi celah yang terlarang (  forbidden energy gap) sampai kelapisan konduksi. Adapun sifat dari kegagalan ini adalah: a. Terjadi Terjadi pada suhu suhu yang rendah, rendah, suhu kamar kamar atau atau lebih rendah rendah.. Kekuatan Kekuatan kegagalan tidak bergantung pada bentuk gelombang dari tegangan yang diterapkan dan terjadi pada waktu yang singkat.   b. Kegagalan Kegagalan tergantun tergantungg pada bentuk, bentuk, besar besar dan spesim spesimen en dan bentuk bentuk dari kegagalan.

4.2. 4.2.2 2

Kega Ke gaga gala lan n elekt elektro rome meka kani nik  k 

Kegagalan elektromekanik adalah kegagalan yang disebabkan oleh adanya perbedaan polaritas antara elektroda yang mengapit zat isolasi padat sehingga timbul tekanan listrik pada bahan tersebut. Tekanan listrik yang terjadi menimbulkan tekanan mekanik yang menyebabkan timbulnya tarik menarik  antara kedua elektroda tersebut. Pada tegangan 10 6 volt/cm menimbulkan tekanan mekanik 2 s.d 6 kg/cm 2. Tekanan atau tarikan mekanis ini berupa gaya yang  bekerja pada zat padat berhubungan dengan Modulus Young

Dengan rumus Stark dan Garton

9

Jika ke kekuatan as asasi (i (intrinsik) titidak te tercapai pa pada

maka za zat iissolasi ak akan

gagal bila tegangan V dinaikkan lagi. Jadi kekuatan listrik maksimumnya adalah

. Dimana :

F :gaya yang bekerja pada zat padat D L: pertambahan panjang zat padat L:panjang zat padat A:pertambahan zat yang dikenai gaya d0:tebal zat padat sebelum dikenai tegangan V d:tebal setelah dikenai tegangan V dan e 0e r :permitivitas :permitivitas

4.2. 4.2.3 3

Kega Ke gaga gala lan n stre stream amer er

Kegagalan streamer adalah kegagalan yang terjadi sesudah suatu banjiran (avalance). Sebuah elektron yang memasuki band conduction di katoda akan   bergerak menuju anoda dibawah pengaruh medan memperoleh energi antara  benturan dan kehilangan energi pada waktu membentur. Jika lintasan bebas cukup  panjang maka tambahan energi yang diperoleh melebihi pengionisasi latis (latice). Akibatnya dihasilkan tambahan elektron pada saat terjadi benturan. Jika suatu tegangan V dikenakan terhadap elektroda bola, maka pada media yang berdekatan (gas atau udara) timbul tegangan. Karena gas mempunyai permitivitas lebih rendah dari zat padat sehingga gas akan mengalami tekanan listrik yang besar. Akibatnya gas tersebut akan mengalami kegagalan sebelum zat padat mencapai kekuatan asasinya. Karean kegagalan tersebut maka akan jatuh sebuah muatan  pada permukaan zat padat sehingga medan yang tadinya seragam akan terganggu. Bentuk muatan pada ujung pelepasan ini dalam keadaan tertentu dapat

10

menimbulkan medan lokal yang cukup tinggi (sekitar 10 MV/cm). Karena medan ini melebihi kekuatan intrinsik intrinsik maka akan terjadi kegagalan pada zat padat. Proses Proses kegagalan ini terjadi sedikit demi sedikit yang dapat menyebabkan kegagalan total.

4.2. 4.2.4 4

Kega Ke gaga gala lan n ter terma mall

Kegagalan termal, adalah kegagalan yang terjadi jika kecepatan   pembangk pembangkitan itan panas di di suatu suatu titik dalam dalam bahan melebih melebihii laju kecepatan kecepatan  pembuangan panas keluar. Akibatnya terjadi keadaan tidak stabil sehingga pada suatu saat bahan mengalami kegagalan. Gambar kegagalan ini ditunjukkan seperti :

Gambar 4.2 Kegagalan Termal

Dalam hukum konversi energi : U0 = U1+U2, dimana U0 :panas yang dibangkitkan U1 :panas yang disalurkan keluar  U2 :panas yang menaikkan suhu suhu bahan atau

11

dimana

:

Cv : panas spesifik  k : konduktivitas termal d : konduktivitas listrik  E: tekanan listrik. Pada arus bolak balik terdapat hubungan langsung antara konduktivitas dengan dengan frekuensi dan permitivitas yaitu : s = w 1e 0 e r  dan e r = e r ' + j e r " dimana e 0 : konstanta dielektrik dan e r  permitivitas  permitivitas relatif. Karena adanya faktor ini, maka rugi rugi pada medan arus bolak balik  lebih besar dari arus searah. Akibatnya kuat gagal termal pada tegangfan AC lebih kecil daripda kuat gagal termal medan arus DC. Kuat gagal termal untuk medan  bolak balik juga menurun dengan naiknya frekuensi tegangan.

4.2. 4.2.5 5

Kega Ke gaga gala lan n Eros Erosii

Pada pembuatan suatu isolasi dari kabel bawah tanah dan alat lainnya kadang-kadang tidak sempurna, sehingga sering terdapat rongga dalam isolasi. Rongga ini berisi udara atau benda lain, yang mempunyai kekuatan medan atau kekuatan dielektrik yang berbeda dengan kekuatan dielektrik dari bahan isolasi. Bila rongga berisi udara maka akan terdapat te rdapat konsentrasi medan listrik. Karena itu,  pada nilai tegangan normal normal kekuatan medan pada rongga rongga dapat bernilai melebihi kekuatan kegagalan, sehingga dapat menyebabkan terjadinya kegagalan. Kekuatan medan dalam reongga ditentukan oleh perbandingan dari permitivitas dan bentuk  rongga. Pada setiap pelepasan muatan terjadilah panas, dan lama kelamaan muka dari rongga akan terjadi karbonisasi dan dapat merusak susunan kimia isolasi dan terjadinya erosi

12

Kegagalan Erosi, adalah kegagalan yang disebabkan zat isolasi pada tidak sempurna, karena adanya lubang lubang atau rongga dalam bahan isolasi   padat tersebut. Lubang/rongga akan terisi oleh gas atau cairan yang kekuatan gagalnya lebih kecil dari kekuatan zat padat. Gambar kegagalan isolasi dan rangkaian ekivalennya ditunjukkan oleh gambar dibawah ini:

Gambar 4.3 Kegagalan erosi dan dan rangkaian rangkaian

Gambar 4.4 Bentuk Gelombang rongga rongga isolasi ekivalen padat

Untuk t <<< d yang mecerminkan keadaan sebenarnya, bila rongga terisi gas, maka tegangan pada C 1 adalah V1= e r . t/dt Va dimana : C1 : Kapasitansi rongga yang tebalnya t C2 :Kapasitansi rongga yang tebalnya d

13

V1 :Tegangan pada rongga Va :Tegangan terminal e r  :Permitivitas relatif zat isolasi padat Jika tegangan AC yang dikenakan tidak menghasilkan kegagalan, maka  bentuk gelombang yang terjadi pada rongga adalah V 1, tetapi jika V1 cukup besar, maka bisa terjadi kegagalan pada tegangan V 1'. Pada saat terjadi lucutan dengan tegangan V1' maka pada rongga tersebut terjadi busur api. Busur api yang terjadi diiringi oleh jatuhnya tegangan sampai V 1" dan mengalirnya arus. Busur api kemudian padam. Tegangan pada rongga naik lagi sampai terjadi kegagalan   berikutnya pada tegangan V1'. Hal ini juga terjadi pada setengah gelombang (negatif) berikutnya. Rongga akan melucut pada waktu tegangan rongga mencapai -V1'. Pada waktu gas dala rongga gagal, permukaan zat isolasi padat merupakan katoda - anodadengan bentuk yang ditunjukkan seperti seperti berikut:

Gambar 4.5 Bentuk Gas dalam rongga saat saat mengalami kegagalan

Benturan elektron pada anoda mengakibatkan terlepasnya ikatan kimiawi  pada isolasi padat tersebut. Demikian pula pemboman katoda oleh ion ion positif  akan mengakibatkan kenaikan suhu yang menyebabkan ketidakstabilan termal, sehingga dinding zat padat lama kelamaan menjadi rusak, rongga menjadi semakin besar dan isolasi menjadi tipis. Hubungan antara tegangan lucutan dan umur dinyatakan dengan

dimana : V i : tegangan dimana mulai terjadi

14

lucutan, Va : tegangan yang diterapkan n : nilai antara 3 dan 10 dan A adalah konstanta.

4.2.6 4.2.6

Kegaga Kegagalan lan Bahan Bahan Isol Isolasi asi Padat Padat Dala Dalam m Prakte Praktek  k 

Terdapat beberapa jenis kegagalan yang tidak dapat dijelaskan baik dari kegagalan intrinsik maupun pada kegagalan termal, tetapi dalam kenyataannya, fenomena ini terjadi setelah tegangan operasi ditingkatkan dalam waktu yang lama. Kegagalan ini, misalnya adanya penjejakan karbon ( tracking ) pada material   padat porselin, terutama pada keadaan kering yang menyebabkan terbentuknya celah konduksi pada permukaan isolasi. Penjejakan ini berperan sebagai celah konduksi pada permukaan isolator yang mendorong terjadinya kegagalan bertahap di sepanjang permukaan isolator. Jenis kegagalan lainnya dalam kategori ini adalah kegagalan elektron-kimia yang disebabkan oleh transformasi kimiawi, seperti elektrolisis, pembentukan pembentukan ozon, dan lain-lain. Tambahan pula, kegagalan  juga dapat terjadi dalam hal adanya pelepasan muatan sebagian (partial discharge) yang terbentuk karena adanya kantong udara di dalam isolator padat tersebut. Kegagalan jenis ini sangat penting diketahui, terutama panggunaan isolator kertas yang digunakan pada kabel dan kapasitor tegangan tinggi.

4.2.6.1 Kegagalan Kimia Kimia Dan Elektro-kimia

Kehadiran udara dan gas lainnya menyebabkan bahan isolasi padat mangalami perubahan struktur secara kimiawi yang dapat berlanjut pada tekanan listrik secara terus menerus menerus yang pada pada akhirnya menyebabkan kegagalan isolasi. Beberapa reaksi kimia penting yang terjadi adalah : a. Oksidasi : Kehadiran udara atau oksigen, pada material padat seperti karet dan polyethilene mengalami oksidasi yang dapat meyebabkan keretakan pada  permukaan isolator.

15

 b. Hidrolisis : Ketika uap air dan embun muncul di atas permukaan suatu material padat, maka hidrolisis akan terjadi dan material tersebut dan menyebabkan material akan kehilangan atau berkurang sifat listrik maupun sifat mekanisnya. Hidrolisis biasanya terjadi pada material padat seperti kertas, kain dan beberapa material seluler akan mengalami perubahan sifat kimiawi yang sangat cepat. Perubahan Perubahan kimia kimia (hidrolisis) juga terjadi pada material padat lainnya seperti plastik ( polyethilene  polyethilene) yang menyebabkan  penurunan umur pakai dari material tersebut ( aging ). ). c. Aksi Kimiawi. Meskipun tidak terdapat medan listrik yang tinggi, namun  peningkatan penurunan sifat kimia pada material isolasi dapat menyebabkan terjadinya berbagai proses material isolasi dapat menyebabkan terjadinya   berbagai proses ketidakstabilan kimiawi karena adanya temperatur yang tinggi, oksidasi maupun terbentuknya ozon. Meskipun material isolasi padat digunakan pada berbagai kepentingan penggunaan dan kondisi yang berbeda, reaksi kimia akan terjadi pada berbagai material yang dapat mandorong terjadinya penurunan sifat listrik maupun sifat mekanis yang pada akhirnya dapat menyebabkan terjadinya kegagalan isolasi. Efek elektro-kimia dan penurunan sifat kimia material dapat diperkecil dengan cara mengkaji lebih mendalam dan melakukan pengujian material secara lebih berhati-hati. Isolatornya Isolatornya yang yang terbuat dari bahan bahan glass (campuran (campuran sodium) harus dihindarkan dari keadaan udara lembab dan basah, sebab sodium dapat menyebabkan keadaan menjadi tidak stabil, sehingga soda yang dilepaskan ke   permukaan akan menimbulkan pembentukan suatu alkali kuat yang akan menyebabkan penurunan sifat material secara menyeluruh.

4.2.6.2 Kegagalan Tracking Tracking Dan Dan Treeing

Jika suatu bahan isolasi padat diterapkan tekanan listrik dalam jangka waktu yang lama maka akan mengalami mengalami kegagalan. Secara Secara umum, terdapat dua dua gejala yang dapat diamati pada material tersebut, yaitu: (a) Adanya bagian 16

konduksi pada permukaan isolator. (b) Suatu mekanisme yang bekerja yang menyebabkan arus bocor melalui bagian konduksi yang pada akhirnya mendorong ke arah pembentukan suatu percikan ( discharge). Percikan yang terjadi akan menyebar selama proses penjejakan karbon ( tracking ) dan membentuk cabangcabang yang menyerupai pohon ( pepohonan) yang dikenal dengan istilah “treeting ”. ”. Fenomena pepohonan listrik ( treeing ) dapat dijelaskan dengan menggunaka menggunakann sebuah sebuah spesimen spesimen (conducting film) yang diletakkan di antara dua elektroda. Dalam prakteknya, spesimen tersebut diberikan suatu cairan pelembab kemudian diterapkan tegangan, dan dalam waktu tertentu pada permukaan spesimen akan mengalami kekeringan. Pada saat yang sama terjadi percikan yang dapat menyebabkan kerusakan pada permukaan material. Pada material padat seperti kertas, akan terbentuk karbonisasi di daerah terjadinya percikan api, dan selanjutnya karbonisasi yang terbentuk akan bertindak sebagai saluran konduksi   permanen yang kemudiannya dapat meningkatkan tekanan yang berlebihan. Proses ini adalah merupakan proses kumulatif, dan isolator mengalami kegagalan akibat terjadinya jembatan karbon diantara elektroda. Fenomena ini dikenal dengan istilah “tracking ”. ”. Pada sisi yang lain, treeing terjadi karena erosi dari material pada ujung   percikan. Erosi mengakibatkan permukaan menjadi kasar, dan oleh sebab itu dapat menjadi sumber pengotoran dan pencemaran. Kejadian ini akan meningkatkan konduktivitas, dan pada sisi yang lain akan membentuk jembatan antara bagian konduksi tadi dengan elektroda yang selanjutnya mengakibatkan kegagalan mekanik (keretakan ) pada bahan isolator. Umumnya, tracking terjadi pada tegangan yang rendah yaitu sekitar 100 V, sedang treeing  terjadi pada tegangan tinggi. Treeing  dapat dicegah melalui usaha membersihkan permukaan material, menciptakan keadaan kering, dan pada  permukaan yang halus (yang tidak terjadi kekasaran permukaan). Oleh karena itu   pemilihan material harus didasarkan didasarkan pada pada material yang mempunyai resistansi resistansi yang tinggi terhadap fenomena “ treeing ”. ”. 17

(a)

(b)

Gambar Gambar 4.6 Pepohonan Pepohonan ( treeing ) listrik di dalam isolasi polimer (a) Proses awal terbentunya treeing , (b) Treeing  menjembatangi menjembatangi kedua elektroda

4.3 Mekanism Mekanisme e Kegagalan Kegagalan Isolasi Isolasi Zat Cair

Disini akan menjelaskan kegagalan kegagalan isolasi pada benda benda cair. Diantara teori yang dibahas dibahas adalah kemampuan konduksi konduksi dan peristiwa kegagalan kegagalan benda cair, mekanisme partikel yang melayang-layang, mekanisme gelumbung dan kavitasi, mekanisme kegagalan termal, mekanisme volume yang tertekan, konduksi karena adanya cairan lain, konduksi dan kegagalan cairan komersil. Jika suatu tegangan dikenakan terhadap dua elektroda yang dicelupkan kedalam cairan (isolasi) maka terlihat adanya konduksi arus yang kecil. Jika tegangan dinaikkan secara kontinyu maka pada titik kritis tertentu akan terjadi lucutan diantara kedua elektroda. Lucutan dalam zat cair ini akan terdiri dari unsur-unsur sebagai berikut : a. Aliran listrik yang yang besarn besarnya ya ditentuk ditentukan an oleh karakte karakteristik ristik rangkaian rangkaian  b. Lintasan Lintasan cahaya yang yang cerah cerah dari dari elektroda elektroda yang yang satu ke elektroda elektroda yang yang lain. lain. c. Terjadi Terjadi gelembun gelembung g gas dan butir butir butir butir zat padat padat hasil hasil dekompo dekomposisi sisi zat cair  cair  d. Terjad Terjadii lubang lubang pada pada elekt elektrod rodaa

18

4.3. 4.3.1 1

Kema Ke mamp mpua uan n Kond Konduk uksi si Dan Dan Peri Perist stiw iwa a Ke Kega gaga gala lan n Bend Benda a Cair Cair

Pada kebanyakan jenis benda cair tingkat kemurniannya cair tidak begitu tinggi kerena biasanya masih terdapat gelembung gas, partikel asing, dan lain-lain. Hal ini tentu akan mengurangi ketahanan benda cair terhadap peristiwa kegagalan. Macam mekanisme kegagalan juga dipengaruhi oleh keberadaan benda-benda asing tersebut. Misalnya ketika terjadi kegagalan benda cair, gelembung gas yang terdapat pada benda cair partikel-partikel benda padat saling membentuk formasi yang baru. Lalu permukaan elektroda menjadi labil, kemudian akan terdengar  suara ledakan yang berasal dari pembangkitan tekanan impuls yang melewati  benda cair tersebut. Mekanisme terjadinya kegagalan pada benda cair merupakan mekanisme yang memerlukan suatu penyebab (tidak inpenden) seperti kondisi alami elektroda, keadaan mengenai benda cair itu sendiri dan keberadaan benda-benda asing (gelembung gas dan paritkel benda padat) di dalam benda cair. Beberapa teori telah dirancang untuk menjelaskan mekanisme kegagalan pada benda cair. Mekanisme tersebut dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu : a.

Meka Mekani nism smee par parti tike kell yang yang mela melaya yang ng

 b.  b.

Meka Mekani nism smee gele gelemb mbun ungg gas gas dan dan kavi kavita tasi si

c.

Meka Mekani nism smee volu volume me min minya yakk yang yang ter terte teka kann

4.3.1.1 4.3.1.1 Mekanism Mekanismee Partikel Partikel Yang Melayang Melayang

Pada kebanyakan jenis benda cair, kehadiran partikel yang melayang  pada benda cair tersebut tidak dapat dihindarkan. Ketidakmurnian ini hadir dalam  bentuk serat atau partikel benda padat. Nilai permivitas partikel melayang tersebut (2) berbeda dengan nilai permivitas benda cair di luarnya ( 1) . Jika diasumsikan   bahwa partikel tersebut berbentuk bulat dangan jari-jari sebesar  r , kuat medan sebesar E, dan mengalami tekanan sebesar F, maka hal tersebut akan memenuhi  persamaan berikut. 19

 F  

1 (2  1 ) grad E2 3 2r  21  2

Apabila nilai > 1 ; misalnya pada benda cair terdapat partikel kertas, maka arah tekanan F akan menuju area bertekanan maksimum. Sebaliknya jika nilai 2 < 1; misalnya partikel melayang tersebut hanya berupa gelembung gas, maka arah tekanan F akan menuju area bertekanan rendah. Lalu apabila tegangan listrik disalurkan secara terus-menerus (DC) atau jika waktu tegangan listrik  disalurkan dalam durasi waktu yang lama (AC), maka tekanan F ini akan mengarahkan partikel menuju area bertekanan maksimum. Apabila jumlah partikel yang melayang sangat banyak, partikel-partikel tersebut akan membentuk semacam jembatan yang menghubungkan kedua elektroda, sehingga mengakibatkan terjadinya peristiwa kegagalan. Namun bila hanya terdapat sebuah partikel, dia akan membuat perluasan area medan ( local   field enhancement ), ),

yang luasnya ditentukan oleh bentuk partikel itu sendiri. Jika

 perluasan area medan ini melebihi ketahanan benda cair, maka terjadilah peristiwa kegagalan setempat (local breakdown), yaitu terjadi di dalam partikel asing tersebut. Hal ini akan membuat terbentuknya gelembung-gelembung gas yang  pada akhirnya juga menyebabkan peristiwa kegagalan pada benda cair tersebut. Dapat disimpulkan bahwa pada benda cair yang murni, nilai ketahanannya dari peristiwa kegagalan pasti lebih besar bila dibandingkan dengan nilai ketahanan pada benda cair yang tidak murni. Ketidakmurnian suatu jenis   benda cair akan menurunkan nilai ketahanannya dari peristiwa kegagalan. Semakin besar ukuran partikel yang melayang dalam benda cair tersebut, semakin  besar pula penurunan kekuatan benda cair terhadap peristiwa kegagalan.

4.3.1.2 Mekanisme gelembung atau Kavitasi pada Zat Zair

Kegagalan gelembung atau kavitasi merupakan bentuk kegagalan isolasi zat cair yang disebabkan oleh gelembung-gelembung gas didalamnya. Sebab sebab timbulnya gelembung gas ( Kao dan Krasucki) adalah : 20



Permukaan elektroda tidak rata, sehingga terjadi kantong kantong udara dipermukaannya



Adanya tabrakan elektron sehingga terjadi produk-produk baru berupa gas



Penguapan cairan karena adanya lucutan pada bagian bagian elektroda yang tajam dan tidak teratur 



Zat cair mengalami perubahan suhu dan tekanan

Medan listrik dalam gelembung gas yang ada dalam isolasi zat cair  dimana e 1 adalah permitivitas zat cair dan E0 adalah medan listrik dalam zat cair  tanpa gelombung. Bila E b sama dengan batas medan ionisasi gas, maka akan terjadi lucutan   pada gelombung. Hal ini akan mempercepat pembentukan gas karena dekomposisi zat cair dan dapat mengakibatkan kegagalan isolasi. Bentuk   pengaruh medan terhadap gelembung udara ditunjukkan pada gambar 4.7.

Gambar 4.7 Pengaruh Medan Medan terhadap gelembung gelembung udara

Karena pengaruh medan yang kuat diantara elekroda maka gelobung gelombung udara dalam cairan tersebut akan berubah menjadi memanjang searah dengan medan. gelembung gelembung tersebut akan saling sambung menyambung dan

21

membentuk jembatan yang akhirnya akan mengawali terjadinya kegagalan seperti dalam gambar:

Gambar 4.8 Kekuatan gagal medan medan gelombung

Kekuatan gagal medan gelembung adalah :

dimana e 1 dan e 2 adalah permitivitas zat cair dan permitivitas gelembung , r jari  jari awal gelembung (dianggap bola), V b jatuh tegangan dalam gelembung dan adalah gaya tegang (tension) permukaan zat cair. 4.3.1.3 Mekanisme Kegagalan Termal

Sebuah mekanisme lain yaitu mekanisme kegagalan termal membahas tentang peristiwa kegagalan pada saat pulse ‘ pulse condition’. Mekanisme ini   berdasarkan eksperimen yang menyelidiki arus yang sangat besar ini dipercaya  bersumber dari titik proyeksi mikroskopik yang terdapat pada permukaan katoda. Kepadatan pada titik tersebut mencapai 1 A/cm 3. Pulsa arus dengan kepadatan yang demikian tinggi memanaskan sebagian minyak sehingga terbentuk  gelembung-gelembung penguapan. Gelembung-gelembung tersebut dapat terbentuk jika besarnya energi mencapai 10 7 W/ cm3. Pada saat gelembung terbentuk, maka peristiwa kegagalan akan mengikutinya. Peristiwa kegagalan ini 22

dapat disebabkan oleh perpanjangan ukuran gelembung, dan dapat juga disebabkan oleh terbentuknya jembatan di antara elektroda. Kemudian yang terjadi selanjutnya adalah terbentuknya lecutan listrik. Berdasarkan mekanisme ini kekuatan peristiwa kegagalan dipengaruhi oleh tekanan dan struktur molekul  benda cair. Sebagai contoh, sesuai dengan penyelidikan pada n-alkana, kekuatan   peristiwa kegagalannya dipengaruhi oleh panjang rantai molekulnya. Teori ini dapat berlaku untuk ruang celah yang amat pendek (< 100 mm), dan tidak dapat menjelaskan mengenai penurunan kekuatan peristiwa kegagalan apabila panjang ruang celah dinaikkan.

4.3.1.4 4.3.1.4 Mekanism Mekanisme e Volume Minyak Minyak Yang Terte Tertekan kan

Pada kebanyakan jenis benda cair yang tingkat kemurniannya tidak telalu tinggi, kekuatan peristiwa peristiwa kegagalan ditentukan oleh ‘ nilai ketidakmurnian yang terbesar yang tidak memungkinkan’ memungkinkan’ atau ‘rantai yang rapuh’. Dari data statistik  diperoleh informsi bahwa kekuatan peristiwa kegagalan pada suatu minyak terjadi   pada sebagian area minyak yang rapuh; yaitu area yang mengalami tekanan maksimum oleh volume minyak, termasuk oleh volume minyak pada area itu sendiri. Pada medan yang tidak ‘seragam’, nilai volume minyak yang tertekan diambil dari nilai volume yang terkandung diantara kontur tekanan maksimum Emas dengan kontur 0,9 E max . Berdasarkan teori ini, kekuatan kegagalan  berbanding terbalik dengan nilai volume minyak yang mengalami tekanan. Kekuatan peristiwa kegagalan pada suatu cairan minyak sangat dipengaruhi oleh kadar gas didalamnya, faktor kekentalan minyak, dan kehadiran   partikel asing lainnya. Faktor-faktor ini dapat tersebar merata, meningkatnya volume minyak yang mengalami tekanan akan mengakibatkan penurunan tegangan penyebab kegagalan. Untuk mengetahui hubungan yang bervariasi antara tegangan penyebab kegagalan dengan volume minyak yang tertekan dilihat  pada Gambar 4.9

23

400    )   m   c    /    V    k    (   n   a    l   a   g   a   g   e    k   a   w    i    t   s    i   r   e   p   n   a   g   n   a   g   e    T

300 x

200

x

100

x

x

104

105

0 10-2

10

102

Volume minyak yang mengalami tekanan (cc) Gambar 4.2 Gambar 4.9 Fungsi antara arus l istrik bolak-balik berfrekuensi 50 Hz denganvolume minyak yang mengalami tekanan



dengan kenaikan tegangan secara perlahan

x tegangan tegangan yang ditahan ditahan selama selama satu menit

4.3.2 4.3.2

Kegaga Kegagalan lan Elekt Elektron ronik ik pad pada a Zat Zat Cair Cair

Jika elektroda memiliki bagian permukaan tidak rata (ada yang runcing) maka kuat medan yang terbesar terdapat pada bagian yang runcing tersebut. Kuat maksimum ini akan mengeluarkan elektrone1 yang akan memulai terbentuknya  banjiran elektron. Elektron yang dihasilkan e1, e2, e3 dan en yang kemudian akan menyebabkan timbulnya arus konduksi dalam zat cair pada kuat medan yang tinggi. Arus yang timbul mempunyai kerapatan ( Schottky) :

24

dimana : J : kerapatan arus konduksi J1 : kerapatan arus termionik  Ea : kuat medan yang diterapkan m : faktor faktor

ketidakrat ketidakrataan aan

permuk permukaan aan

(=10 (=10

untuk untuk

permuk permukaan aan

halus) halus)

Kondisi mulai terjadinya banjiran elektron, diperoleh dengan menyamakan perolehsn energi oleh elektron yang menempuh lintasan rata-rata yaitu U1 = F l = e E l , dengan energi untuk mengionisasi molekul U 2 = C.h dimana E : kuat medan yang diterapkan, l : lintasan bebas rata rata, h : catu (kuantum) energi yang diperlukan untuk mengionisasikan molekul dan C : konstanta.

4.3.3 4.3.3

Kegaga Kegagalan lan Bola Bola Cair Cair dala dalam m Zat Zat Cair Cair

Jika suatu zat isolasi cair mengandung sebuah bola cair atau jenis cairan lain, maka dapat terjadi kegagalan akibat ketidakstabilan bola cair tersebut dalam medan listrik. Bola cair yang dikenai medan E akan beruabah bentuk menjadi sferoida seperti ditunjukkan dalam gambar berikut dengan medan di dalamnya sebesar

:

E 2,

maka

hubungan

antara

kedua

medan

adalah

dan

25

e 1 permitivitas zat cair isolasi dan e 2 adalah permitivitas zat cair 

Gambar 4.10 Medan listrik bentuk bentuk sferoida

4.3.4 4.3.4

Kegaga Kegagalan lan But Butira iran n Padat Padat dala dalam m Zat Zat Cair Cair

Kegagalan ini disebabkan oleh adanya butiran (particle) didalam bahan isolasi yang akan menyebabkan terjadinya kegagalan seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Besarnya gaya yang bekerja pada butiran dalam medan tak homogen ( Kok ) :

dimana : R jari jari butiran dan E gradien tegangan

Gambar 4.11 4.11 Kegagalan butiran butiran Padat

26

Jika e 2 > e 1, maka arah gaya yang bekerja pada butiran searah dengan tekanan listrik maksmum (F A) sehingga gaya akan mendorong butiran ke arah  bagian yang kuat dari medan. Jika e

2

< e 1, maka arah gaya berlawanan dengan tekanan listrik 

maksimum (FB). Gaya F ini akan besar bila e 2 besar. Untuk butiran penghantar e 3 ® ¥ sehingga F=1/2 R 

2

grad.E 2.

Untuk medan yang seragam, medan poaling kuat ditempat yang seragam, disini grad.E2=0. Oleh sebab itu butiran akan tertarik ke tempat dimana medannya seragam. Akibatnya butiran akan sejajar diantara kedua elektroda dan seolah olah membentuk jembatan yang mengawali terjadinya kegagalan isolasi. Adanya   butiran penghantar diantara elektroda akan mengakibatkan pembesaran medan dalam zat cair didekat permukaan butiran. Pembesaran medan ini ditentukan oleh  bentuk butiran.

4.3.5 4.3.5

Kegaga Kegagalan lan Campu Campuran ran Zat CairCair-Pad Padat at

Kegagalan isolasi cair-padat (isolasi kertas dicelup dalam minyak)   biasanya disebabkan oleh pemburukan. Pemburukan yang dapat menyebabkan kegagalan isolasi cair-padat yaitu : 

Pemburukan karena pelepasan dalam (internal discharge)



Pemburukan elektro-kimiawi Jika campuran dielektrik zat cair-padat memiliki kekuatan gagal yang

 berbeda beda maka jika tegangan listrik dinaikkan, akan terjadi kegagalan pada zat yang paling lemah. Hal ini dapat mengakibatkan kegagalan parsial (partial discharge). Pelepasan ini mengakibatkan pemburukan perlahan lahan karena : 1) Disintegras Disintegrasii dielektrik dielektrik padat yang diakibatk diakibatkan an pemboman pemboman oleh elektron elektron dan ion yang dihasilkan. 27

2) Aksi kimiaw kimiawii pada dielektrik dielektrik karena karena ionisasi ionisasi gas gas 3) Suh Suhuu tinggi tinggi di di daerah daerah pelep pelepasa asan. n. Pemburukan elektro-kimiawi terjadi karena ion-ion yang dibebaskan oleh arus pada elektroda bisa menyebabkan kerusakan. Derajat kerusakan yang terjadi tergantung pada sifat ion yang terbawa dan reaksi kimia dengan ionisasi. Kerusakan bisa terjadi pada tegangan DC maupun AC.

4.3. 4.3.6 6

Peng Pengam amat atan an Ke Kega gaga gala lan n Di Dala Dalam m Miny Minyak ak Pada Pada Wakt Waktu u Perc Percob obaa aan n

Bila diamati, minyak akan mengalami kegagalan yang disebabkan oleh  beberapa hal : Tegangan kegagalan dari minyak adalah sangat peka terhadap kehadirannya lembab udara. Kekuatan dielektrik akan turun nilainya dari yang   paling tinggi 50 KV sampai 10 KV untuk jenis minyak transformator, bila terdapat lembab didalamnya, sebesar 0.01 % (diuji dengan elektroda piring dengan d = 2.5 cm dan jarak s = 2.5 mm). Minyak transformator akan mengandung air yang berbusa (emulsified water) bila dipanaskan diatas suhu udara disekitarnya dan menunjukkan kenaikan kekuatan medan listrik bila air menjadi molekul dan tidak lagi mempengaruhi harga dari kekuatan dielektrik. Kegagalan dari minyak ini mula-mula mempunyai nilai yang rendah. Tetapi breakdown ini menyebabkan pemecahan partikel yang besar menjadi   partikel yang kecil-kecil dan juga mungkin memecah gelembung yang ada dan kemudian ditarik oleh elektroda yang ada dan ini menyebabkan tegangan kegagalan akan mempunyai nilai bertambah. Peristiwa ini dinamakan “conditioning”. Kemudian tegangan kegagalan akan mempunyai nilai yang baik  sampai datangnya benda lain atau sampai minyak ini tidak murni. Hal ini akan mengurangi tegangan kegagalan lagi. Bila tegangan adalah tegangan impulse, maka untuki menerangkan adanya kegagalan adalah dengan mekanisme 28

kegagalan karena adanya pemanasan. Mekanisme ini adalah berdasarkan  percobaan pengaliran arus listrik yang besar yang terjadi sesaat sebelum adanya  breakdown. Arus yang yang besar ini akan akan mendorong terjadinya gelembung gas gas yang disebabkan pemanasan setempat. Semua teori yang dibahas diatas adalah teori dimana besar sela udara antara kedua elektroda itu tidak t idak diperhitungkan. Didalam percobaan menunjukkan   bahwa kekuatan breakdown dari benda cair juga tergantung pada besarnya sela udara. Ketergantungan ini dinyatakan seperti berikut ; V b = A  dn Dimana : d = panjang sela elektroda. A= suatu angka yang tetap n = angka tetap, lebih kecil dari satu (1). Tegangan breakdown juga tergantung pada macam dari tegangan, cara dari ini diterapkan, dan lama waktu itu diterapkan.

4.3. 4.3.7 7

Kond Konduk uksi si Dan Dan Ke Kega gaga gala lan n Dida Didala lam m Cair Cairan an Kom Komersi ersill

Cairan komersil adalah isolasi yang berupa cairan yang secara kimia tidak murni. Ketidakmurniannya disebabkan adanya gelembung gas/udara,   partikel yang melayang dan lainnya. Ketidakmurnian ini menyebabkan menurunnya kekuatan dari tegangan / kekuatan kegagalannya. Mekanisme dari kegagalan dari cairan ini ternyata tergantung atas beberapa faktor, seperti bentuk  dan keadaan dari elektroda, sifat fisik dari cairan, ketidakmurnian dan kehadiran gelembung gas.

29

4.4 Mekanisme Mekanisme Kegaga Kegagalan lan Isolasi Isolasi Gas Gas

Proses dasar dalam kegagalan isolasi gas adalah ionisasi benturan oleh elektron. Ada dua jenis proses dasar yaitu : 

Proses primer, yang memungkinkan terjadinya banjiran elektron



Proses sekunder, yang memungkinkan terjadinya peningkatan banjiran elektron

Saat ini dikenal dua mekanisme kegagalan gas yaitu : 

Mekanisme Townsend



Mekanisme Streamer 

4.4.1 4.4.1

Mekani Mekanisme sme Kegaga Kegagalan lan Townse Townsend nd

Pada proses primer, elektron yang dibebaskan bergerak cepat sehingga timbul energi yang cukup kuat untuk menimbulkan banjiran elektron. Jumlah elektron Ne pada lintasan sejauh dx akan bertambah dengan dNe, sehingga elektron bebas tambahan yang terjadi dalam lapisan dx adalah dNe = a Ne.dx . Ternyata jumlah elektron bebas dNe yang bertambah akibat proses ionisasi sama   besarnya dengan jumlah ion positif dN+   baru yang dihasilkan, sehingga dNe = dN+ = a Ne.(t).dt; dimana : a : koefisien ionisasi Townsend dN+: junlah ion positif baru yang dihasilkan  Ne : jumlah total elektron Vd : kecepatan luncur elektron Pada medan uniform, a konstan, Ne = N 0, x = 0 sehingga Ne = N 0 e

a x

Jum;lah elektron yang menumbuk anoda per detik sejauh d dari katoda sama dengan jumlah ion positif yaitu N + = N0 e a x

30

Jumlah elektron yang meninggalkan katoda dan mencapai anoda adalah :

Arus ini akan naik terus sampai terjadi peralihan menjadi pelepasan yang bertahan sendiri. Peralihan ini adalah percikan dan   perubahan arus dengan cepat dimana karena e a

d

>> 1 maka À

diikuti oleh 0

e a d secara

teoritis menjadi tak terhingga, tetapi dalam praktek hal ini dibatasi oleh impedansi rangkaian yang menunjukkan mulainya percikan. 4.4.2 4.4.2

Mekani Mekanisme sme Kegaga Kegagalan lan Str Stream eamer er

Ciri utama kegagalan streamer adalah postulasi sejumlah besar foto ionisasi molekul gas dalam ruang di depan streamer dan pembesaran medan listrik  setempat oleh muatan ruang ion pada ujung streamer. Muatan ruang ini menimbulkan distorsi medan dalam sela. Ion positif dapat dianggap stasioner  dibandingkan elektron-elektron yang begerak cepat dan banjiran elektron terjadi dalam sela dalam awan elektron yang membelakangi muatan ruang ion positif. Medan Er yang dihasilkan oleh muatan ruang ini pada jari jari R adalah :

Pada jarak dx, jumlah pasangan elektron yang dihasilkan adalah a e a

x

dx

sehingga :

R adalah jari jari banjiran setelah menempuh jarak x, dengan rumus diffusi R=Ö (2Dt). 31

Dimana

t

=

x/V

sehiungga

dimana

:

 N : kerapatan ion per cm 2, e : muatan elektron ( C ), e 0 : permitivitas ruang bebas, R: jari jari (cm), V : kecepatan banjiran, dan D : koefisien diffusi. Mekanisme Townsend ketika diterapkan dalam breakdown pada tekanan atmosfir ternyata mempunyai beberapa kekurangan. Pertama, menurut Teori Townsend, pertumbuhan hanya arus muncul sebagai hasil dari proses-proses ionisasi. Tapi ternyata pada prakteknya., tegangan breakdown yang ditemukan  bergantung pada tekanan gas dan ukuran dari celah. Kedua, mekanisme tersebut diperkirakan perbedaan waktu berdasarkan urut-urutan dari 10 -5 detik, sementara dalam praktek nyatanya, breakdown ditemukan muncul dalam waktu-waktu yang sangat singkat berdasarkan urutan dari 10 -8 detik. Ketiga mekanisme Townsend memperkirakan bentuk yang sangat panjang dari penghentian arus, ternyata pada kenyataannya, penghentian arus ditemukan merupakan hal yang biasa. Mekanisme Townsend juga gagal dalam menyelesaikan semua fenomena yang telah diobservasi dan sebagai hasilnya, sekitar tahun 1940, Raether, Meek dan Loeb secara terpisah mengajukan Teori Streameter. Teori Streameter ini memperkirakan perkembangan dari sebuah percikan yang muncul langsung dari sebuah longsoran tunggal dimana arus dikembangkan oleh longsoran tersebut, dan merubah bentuk dari longsoran menjadi pita plasma. Perhatikan Gambar 4.12, sebuah elektron tunggal berawal dari katoda dengan ionisasi membentuk sebuah longsoran yang menyeberangi celah. Elektronelektron dalam longsoran ini bergerak sangat cepat jika dibandingkan dengan ionion positif. Pada saat elektron-elektron mencapai anoda, io-ion positif berada pada   posisi sebenarnya dan memebentuk sebuah medan positif pada anoda. Hal ini akan menaikan medan, dan longsoran-longsoran kedua akan terbentuk dari   bebeberap bebeberapaa elektron yang dihasil dihasilkan kan dari proses proses foto-ionis foto-ionisasi. asi. Hal ini akan muncul pertama-tama didekat anoda dimana tekanan ruang dalam keadaan maksimum. Hasil ini akan meningkatkan lebih jauh tekanan dalam ruang. Proses 32

ini terjadi sangat cepat dan ruangan dengan arus positif positif akan ditambahkan ditambahkan pada katoda dengan sangat cepat sebagai hasil dari pembentukan sebuah pita.

Gambar 4.12 Efek muatan ruang ruang akibat banjiran elektron elektron

Jalur –jalur sempit bercahaya yang muncul pada breakdown saat tekanan tinggi di sebut pita (streamer) pada saat ujung dari pita mendekati katoda, sebuah titik katoda akan terbentuk, dan sebuah arus dari elektron-elektron bergerak cepat dari katoda untuk menetralisir medan positif dari pita, hasilnya adalah sebuah   percikan dan breakdown percikan telah muncul. Tiga tahapan yang berurutan dalam perkembangan dari pita ini ditunjukkan secara diagram pada gambar 4.13. dimana (a) menunjukkan tahap dimana longsoran telah menyeberangi celah, (b) menunjukkan bahwa pita telah menyeberangi setengah dari panjang celah dan (c) menunjukkan bahwa celah telah dijembatani oleh sebuah saluran saluran konduksi.

33

Gambar 4.13 4.13 Streamer langsung langsung katoda

Meek mengajukan sebuah kriteria kuantitatif

sederhana untuk 

memperkirakan medan elektrik yang mengubah bentuk longsoran menjadi pita medan Er dihasilkan oleh medan tekanan pada radius r, diberikan oleh :

 E r   5.27  10  7 Dimana

 exp(  x)

( x /  p )

V  / cm

 adalah koefisien ionisasi pertama Townsend, P adalah

tekanan gas dalam satuan torr, dan x adalah jarak dimana pita telah ditambahkan dalam celah. Menurut Meek, breakdown tegangan minimum dicapai pada saat Er  = E dan x = d pada persamaan diatas.

  E  1 d   d  In    14 . 5  In    In    p   p  2  p  Persamaan ini dapat dipecahkan antara /p dan E/p pada saat dimana p dan d yang diberikan memenuhi persamaan. Tegangan breakdown diberikan oleh  produk yang berhubungan dengan  E dan d . Kriteria sederhana di atas memungkinkan terjadinya kesesuaian antara tegangan breakdown yang diperkirakan. Teori ini juga sesuai dengan kawat pijar  yang diobservasi, saluran-saluran melengkung dan saluran-saluran percikan yang

34

  bercabang. Banyak keraguan dalam mekanisme Townsend saat ditetapkan pada  breakdown gas bertekanan tinggi yang menyeberangi celah yang lebar. Masalah yang masih kontroversial adalah menentukan mekanisme mana yang berlaku pada kondisi medan yang seragam pada kisaran nilai tertentu. Secara umum hal ini masih diasumsikan bahwa pada nilai dibawah 1000 torr-cm dan tekan gas bervariasi antara 0,01 sampai 300 torr, mekanisme Townsend berlaku, sementara pada tekanan dan nilai pada yang lebih tinggi. Mekanisme Streamer  memainkan peranan yang dominan dalam menjelaskan fenomena breakdown.

35

BAB V PENUTUP

2.1 2.1 Simp Simpul ulan an

1. Partial Partial discharge discharge merupakan merupakan proses proses atau peristiwa peristiwa pelepas pelepasan/lo an/loncata ncatann   bunga api listrik yang terjadi pada suatu bagian bahan isolasi yang disebabkan oleh adanya beda potensial yang tinggi dalam bahan isolasi. 2. Partial Partial discharge discharge dapat dapat terjadi terjadi pada bahan bahan isolasi isolasi padat, padat, bahan isolas isolasii cair  maupun bahan isolasi gas. 3. Kegagalan Kegagalan pada pada bahan isolas isolasii padat meliputi meliputi : kegaga kegagalan lan intrinsi intrinsik, k, kegagalan elektromekanik, kegagalan streamer, kegagalan termal dan kegagalan erosi. 4. Kegagalan Kegagalan pada bahan isolasi isolasi cair cair meliputi: meliputi: 1. Kegaga Kegagalan lan elek elektro tronik nik pada pada zat zat cair  cair  2. Kegagalan Kegagalan gelembun gelembungg (kavitasi) (kavitasi) yang yang disebabk disebabkan an oleh permuka permukaan an elektroda yang tidak merata, adanya tabrakan elektron, penguapan cairan dan akibat perubahan suhu dan tekanan 3. Kegaga Kegagalan lan bola bola cair cair dalam dalam zat zat cair  cair  4. Kegaga Kegagalan lan buti butiran ran pada padatt dalam dalam zat cair  cair  5. Mekanisme Mekanisme kegagal kegagalan an pada bahan bahan isoalsi isoalsi gas meliputi meliputi mekani mekanisme sme kegagalan Townsend dan mekanisme kegagalan streamer 

2.2 Saran aran

Kita sebagai mahasiswa kuhususnya elektro harus menggunakan / menerapkan bahan listrik sesuai fungsi dan tujuan yang telah ditetapkan. Mengikuti prosedur / ketentuan pemakaian bahan sesuai dengan fungsi dan tujuan yang telah ditetapkan, mengikuti aturan sesuai dengan SOP

36

DAFTAR PUSTAKA

Tadjuddin. Tadjuddin. 1998.   Partial Discharge dan Kegagalan Bahan Isolasi , (online), (http://elektroindonesia.com/elektro/energi13.html http://elektroindonesia.com/elektro/energi13.html,, diakses diakses 23 April April 2009 2009). ).

Davit Davit A.Natt A.Nattras rass. s. 1988. 1988.  Partial Discharge Measurement and Interpretation, IEEE Electrical Insulation Insulation Magazine vol. 4 No.13.

37