DAFTAR ISI
Bahan Isolasi Berserat
Bahan-bahan isolasi berserat sangat besar peran dan penggunaannya pada teknik listrik. Dikatakan sebagai bahan berserat karena bahan-bahan ini terdiri dari serat-serat yang terpisah satu sama lainya.Pada kebanyakan bahan ini (benang, kain, pita) struktur seratnya sangat mudah dilihat, sedangkan pada kayu dan kertas, untuk memeriksa srukturnya perlu menggunakan mikroskop.
Kelebihan dari bahan-bahan berserat adalah : mempunyai fleksibelitas yang baik, kekuatan mekanis yang tinggi, mudah diproses dan murah harganya.
Adapun kekurangannya adalah : higroskopi dan tegangan tembusnya rendah. Untuk mengatasi hal tersebut, bahan-bahan berserat yang akan digunakan sebagai pengisolasi perlu diimpregnasi. Bahan berserat ahli tergolong bahan isolasi kelas Y sedangkan jika sudah diimoregnasi menjadi kelas A.
1. Kayu
Kayu banyak di gunakan sebagai isolasi sejak perkembangan teknik listrik, karena mudah di dapat, murah dan mudah diproses. Kayu yang sudah di proses mempunya sifat mekanis yang cukup baik dan tidak terlalu berat. Kekuatan tariknya berkisar antara 700 hingga 130 kg/cm², masa jenisnya berkisar antara 0,5 hingga 1 g/cm³.Cara mengimpregnasi kayu :
- Bahan untuk mengimpregnasi antara lain minyak cat, minyak vernis yang di panasi hingga suhu 120 hingga 130˚ C dengan kayu yang diimpregnasi di masukkan ke dalamnya.
- Selanjutnya didinginkan hingga suhu 60˚ C dan kayu di keluarkan dari minyak.
- Kayu yang sudah dari minyak kemudian dikeringkan dalam oven dengan suhu 110˚ hingga 135˚C.
- Jika di gunakan minyak cat, impregnasi dilakukan tanpa pemanansan selama 20 hingga 30 jam, selanjutnya kayu di tiriskan dan di keringkan selama 5 sampai 8 jam pada suhu 135˚C.
- kayu yang telah selesai diimpregnasi bertambah beratnya 70 hingga 80% di samping kekuatanya bertambah.
- Jika yang di gunakan mengimpregnasi adalah vernis berkelit dengan kandungan alkohol 50%, benda yang sudah di impregnasi harus di keringkan pada suhu 110° hingga 130°C, kemudian di celupkan lgi ke dalam bahan pengimpregnasi dan selanjutnya di keringkan lagi, dengan suhu 130° hingga 135°C.
Kayu yang akan di gunakan sebagai isolator selain diimpregnasi juga perlu di berikan anti septik agar tahan terhadap perubahan dan dilapisi dengan antipirin agar tidak mudah terbakar.
2. Kertas
Kertas atau Koran adalah termasuk bahan berserat yang seratnya pendek. Kertas atau karton pada dasarnya adalah selulose ( C6 H10 O5 ) atau asetat. Dibuat dari merang atau bambu atau kayu meggunakan proses kimia dengan cara menjadikannya bubur kertas ( pulp ) terlebih dahulu.Untuk mendapatkan sesulose murni, pulp di godok dalam satu tangki bersama-sama dengan bahan kimia khusus yang terdiri dari senyawa asam dan senyawa basa, di aduk untuk mendapatkan campuran yang larut di dalam air, sedangkan selulosenya alkali dibanding dengan kertas atau karton.
Kertas yang di gunakan untuk bahan isolator selulosenya di godak dengan senyawa alkali . sifat dari selulose alkali dibandng dengan kertas biasa adalah secara mekanis lebih kuat dan lebih tahan terhadap panas.
Pemakaian kertas atau karbon untuk bahan isolasi listrik
- Bahan isolator kabel
- Kertas telepon
- Penyaring minyak transformator
- Kertas kapasitor ( dielektrik )
- Ada pula jenis kertas lain yaitu kertas mika. Kertas ini dibuat dari serat katun atau jenis lain dari substansi tumbuhan terat panjang. Kekuatan tarik kertas ini kearah memanjang adalah lebih besar dari pada kearah melebar. Banyak digunakan untuk memperkuat pita kertas dengan cara mengelemkannya. Kertas mika j di perkuat dengan vernis.
3. Bahan isolator dari tekstil
Tekstil termasuk bahan yang mempunyai serat panjang. Tekstil secara mekanis adalah kuat khususnya untuk mengikat dan tidak terjadi penyusutan yang berarti jika terkena lembab. Namun tegangan tembusnya lebih rendah di banding kertas.Bahan isolasi tekstil umumnya terbuat dari serat-serat tumbuhan yang komposisinya sebagian besar dari leluose sering juga sutra di gunakan sebagai bahan isolasi namun harganya cukup mahal.
Akhir-akhir ini banyak tekstil sintetis yang di gunakan sebagai bahan isolator karena mempunyai beberapa keuntungan antara lain: kekuatan mekanis, elastisitas dan tahananya terhadap panas yang tinggi, higroskopisitas rendah dan lebih stabil terhadap pengaruh kimia.
Serat sintetis yang paling penting diantanya adalah: serat poliamid ( yaitu : nilon, kapron, silon, dederon ), serat poliestirin ( yaitu : lavsan, terilin, tetron, dakron ), serat-serat yang dibuat dari polistirin, pvc atau politerrafluoroethilen. Sebagai perbandingan antara lavsan, karbon dan sutera di tunjukan pada Table : Perbandingan sifat-sifat lavsan, kapron dan sutera
Table : Perbandingan sifat-sifat lavsan, kapron dan sutera
Beberapa bahan tekstil untuk instalasi listrik
4. Bahan berserat anorganik
Salah satu kelebihan bahan berserat anorganik adalah ketahananya terhadap panas lebih tinggi.jenis bahan isolasi anorganik berserat ada 2 yaitu : asbes dan fiberglass. Terdapat beberapa macam asbes dan fiberglass. Terdapat beberapa macam asbes yang mempunyai komposisi kimia yang berbeda.Kristolin atau serpentin dengan komposisi kimia 3 Mg O .2Si O2. 2H2 O adalah jenis yang palingumum di gunakan sebagai bahan isolasi.asbes dapat diperoleh dari batu-batuan, yang merupakan jalur kecil yang terdiri atas kumpulan serat yang parallel satu sama lain.panjang serat-serat tersebut tergant ung ukuran jalurnya yang berkisar satu hingga beberapa centimeter.makin panjang serat suatu asbes, maka tinggi mutunya dan makin mahal harganya.serat asbes yang di temukan pada batu batuan (tambang) pada umumnya adalah pendek.
Pada suhu 300 hingga 400 asbes dianggap tidak terjadi perubahan, tetapi pada suhu yang lebih tinggi lagi kandungan nya air akan hilang dan kekuatan mekanisnya akan menurun.Hal yang menyebabkan asbes tahan terhadap satu tinggi adalah karena pori-porinya mudah dimasuki udara sehingga konduktivitas panasnya rendah. Asbes akan meleleh pada suhu 1150.
Bahan-bahan asbes tidaj digunakan diatas 1000 volt karena kemampuan isolasinya jelek. Asbes yang mengandung ferry oksida sangat banyak akan menjadi semi konduktor.untuk menaikan kemammpun isolasi suatu bahan asbes adalah dengan cara mengimpregnasinya.