7/23/2019 Jurnal 2 terjemah

1/5

Nurul Chasanah

1106015466

Penentuan Jejak Peleburan Api karena Gangguan

Pengkabelan Listrik Otomotif dengan Metode Metalografis

Abstrak Penentuan dan keputusan dari jejak peleburan yang disebabkan oleh hubung singkat dalam kebakaran

karena listrik merupakan hal yang penting untuk dianalisis untuk mengetahui penyebab timbulnya api dan identifikasi

kejadian, dimana beberapa kejadian kadang sulit untuk dibedakan dengan keadaan yang timbul. Pada paper ini,

metode metalografis diterapkan untuk mengidentifikasi jejak peleburan kawat tembaga dari hubung singkat primer

dan sekunder atau kebakaran api. Motode ini menyajikan bukti yang kuat untuk menemukan titik awal munculnya

api.

Kata KunciHubung singkat, Jejak Peleburan, Metode Metalografis

I. PENDAHULUAN

Alasan dari beberapa kecelakaan lalu lintas yang disebabkan oleh api elektrik akan menjadi semakin rumit dalam

mendesain produk otomotif. Hal ini menyebabkan semakin sulitnya investigasi dan penentuan penyebab

kemunculan api [1

2]. Faktanya, banyak kecelakaan disebabkan oleh desain atau kecacatan kualitas, tetapi yang

justru disalahkan adalah kurangnya tanggung jawab pengemudi kendaraan untuk menutupi isu penting dalam

industri otomotif.

Dalam investigasi kebakaran, penentuan jejak peleburan dari hubung singkat sangatlah penting. Hubung singkat

primer adalah hubung singkat yang terbentuk sebelum kebakaran yang disebabkan oleh kecacatan kendaraan.

Hubung singkat sekunder adalah hubung singkat yang terbentuk selama kebakaran karena kegagalan isolasi dalam

kondisi munculnya api atau temperatur yang tinggi; hubung singkat sekunder membuktikan bahwa seluruh sirkuit

saling terhubung; Jejak peleburan dari kebakaran adalah jalur yang mengarahkan kepada sumber api atau bara

api. Bagaimana mengidentifikasi dan menentukan jejak peleburan merupakan hal yang esensial untuk analisis

kebakaran dan identifikasi kecelakaan [3 4].

Hingga saat ini, penelitian menunjukkan kendaraan mungkin mempunyai api elektris saat sistem hubung singkat

atau adanya sirkuit hubung singkat padagroundingdi salah satu kabel yang masih berjalan atau telah berhenti.

Paperini membahas tentang tegangan rendah DC pada sistem elektris otomotif dan metode metalografis yang

diaplikasikan untuk menganalisa karakteristik jejak lebur api yang disebabkan kecelakaan pengkabel listrik

otomotif dan membedakan jejak lebur tembaga dari hubung singkat primer, hubung singkat sekunder, dan

kebakaran, serta menyediakan keterangan yang kuat untuk menentukan titik awal api.

II. PERALATAN UJI DAN PENGUJIAN

2.1 Peralatan Uji

Simulasi uji terdiri dari suber tegangan DC 12V, pisauswitch, kotakfuse, alkohol blast burner, BXG-160 las

listrik, multimeter, dan peralatan lainnya, mesin sample metalografis, 4XCZ mikroskop metaligrafis 4XCZ

dengan kamera digital Canon. Kabel dengan ukuran yang berbeda (30/1.5 dan 50/2.5); milimeter, tang, kawat,pisau, dan tweezer, serta alkohol blast burner(dapat bekerja selama setengah hingga satu jam dan temperatur api

mencapai 1000C)

2.2 Pengujian

Dengan sumber tegangan DC 12 V dan pemilihan spesifikasi yang berbeda dari kabel kendaraan untuk

mensimulasikan jejak peleburan dari hubung singkat primer, hubung singkat sekunder, dan kebakaran api yang

disebabkan oleh kesalahan pengkabelan otomotif. Hubung singkat primer terbentuk sebelum api muncul, dimana

kondisi ini menjadi penyebab kemunculan api elektris. Hubung singkat sekunder terbentuk selama munculnya api

karena kegagalan isolasi kawat di temperatur yang tinggi, yang membuktikan bahwa seluruh sirkuit saling

terhubung. Tabel 1-1 menunjukkan ukuran kawat yang dipilih dengan simulasi yang berbeda.

Pengkabelan yang ditunjukkan pada Gambar 1-1 : Menggunakan baterai sebagai sumber tegangan untuk simulasiuji kualitatif dengan sirkuit yang terkoneksi pada jalur baterai katoda divais proteksi jalur simulasi konduktor

7/23/2019 Jurnal 2 terjemah

2/5

Nurul Chasanah

1106015466

kegagalan 1 karena hubung singkatperlengkapan listriksimulasi konduktor kegagalan 2 dalam kondisi hubung

singkat. Pada Gambar 2 1, B menunjukkan baterai, K adalahswitch, F adalah kotakfuse, S adalah titik hubung

singkat.

Kabel dari hubung singkat primer disilangkan atau dibuat paralel. Begitu pula untuk hubung singkat sekunder.

Kemudian gas api dinyalakan untuk menciptakan api.

Gambar 2-1 Diagram simulasi pengkabelan dalam pemodelan hubung singkat

Tabel 1-1 Ukuran kabel yang diuji

Operasi spesifikasi untuk tes hubung singkat dan persiapan untuk jejak peleburan api ialah :

Persiapan pelacakan jejak lebur api dari hubung singkat primer

Pertama tama mengatur arus las, lalu mentransfer tegangan ke 12 V DC, jepit kawat otomobil yang telah

disiapkan dengan las dibawah tegangan yang telah ditetapkan. Di waktu yang sama hubungkan ujung lainnya

dengan kutub negatif pada kabel. Terakhir adalah setelah daya dinyalakan maka hubung singkat primer telah siap.

Gambar 2-2 jejak peleburan dari hubung singkat primer dari kawat otomotif 30/1.5(a) 50x dan (b) 100x

Gambar 2-3 Jejak peleburan dari hubung singkat primer dari kawat otomotif 50/2.5 (a) 50x dan (b) 100x

Persiapan jejak peleburan dari hubung singkat sekunder

Simulasikan kondisi hubung singkat sekunder; memutar dua kawat tembaga secara bersamaan, satudikoneksikan ke holder dari welder dan satunya lagi ke kutub yang berlawanan; jalur tetap dalam kondisi mati

7/23/2019 Jurnal 2 terjemah

3/5

Nurul Chasanah

1106015466

karena isolasi dari karet yang menutupi kawat setelah daya diaktifkan. Panaskan kawat dengan perbedaan tinggi

(3 cm, 6 cm, dan 9 cm) dengan gas api untuk menaikkan suhu udara. Karet yang menutupi kawat secara perlahan

lahan akan kehilangan daya isolasinya karena efek api yang mulai muncul. Sehingga jejak peleburan diperoleh

dari hubung singkat sekunder.

Gambar 2-4 Jejak peleburan dari hubung singkat sekunder dari kawat otomotif (a) 50x dan (b) 100 x

Persiapan jejak peleburan dari kebakaran api

Beragamnya faktor dapat berpengaruh pada struktur kawatfused tracedengan kompleksitasnya dan variabeldari skema api yang muncul, tapi standar nasional untuk faktor faktor ini belum ditekuni secara mendalam,

khususnya penelitian mengenai struktur metalurgi setelah tekena air yang dingin. Dalam proses pemadaman api,

kawat yang melebur biasanya didinginkan dengan aliran api saat mulai terbentuk atau setelah formasi terbentuk.

Tes ini mempertimbangkan karakteristik jejak peleburan kawat dibawah kondisi pemadaman. Simulasi dari

kondisi kawat otomotif saat kendaraan terbakar; hilangkan layer isolasi dan bakar kawat dengan alkohol torch

dalam kondisi ruang, sehingga jejak peleburan dari api setelah terbakar terbentuk.

Gambar 2-5 Jejak peleburan api setelah terbakar api di kabel otomotif (a) 50 x (b) 100x

Dalam kondisi ini, berdasarkan bentuk dan penampilan karakteristik beragam jejak peleburan di skema kebakaran, dapat

diidentifikasi bahwa kemunculan api adalah karena hubung singkat dan penyebab lainnya. Namun, jejak peleburan primer dan

jejak peleburan sekunder tidak memiliki perbedaan yang signifikan, dimana terkadan sulit mengidentifikasi hanya dengan

wujudnya. Sehingga terkadang disimpulkan hubung singkat sekunder sebagai penyebab kebakaran dengan bukti yang belum

kuat. Meski jejak peleburan hubung singkat dari sisi primer dan sekunder secara esensial sama, terdapat karakteristik

mikroskopis yang berbeda untuk dijadikan pilihan untuk penentuan penyebab kebakaran karena perbedaan lingkuan saat

terjadi hubung singkat primer dan sekunder. Dengan metode metalografis dapat ditentukan jejak peleburan apakah berasal dari

hubung singkat primer atau sekunder [5 6].

III. ANALISIS METALOGRAFIS

3.1 Analisis Metalografis jejak peleburan dari hubung singkat primer

7/23/2019 Jurnal 2 terjemah

4/5

Nurul Chasanah

1106015466

Gambar 3-1 Struktur metalografis dari hubung singkat primer (a) 100 x dan (b) 200 x

Temperatur kristalisasi dari jejak peleburan oleh hubung singkat primer menunjukkan kondisi normal, lebih

rendah dari hubung singkat sekunder. Kecepatan pendinginan pada kawat sangat tinggi, kecilnya kristal columnar

dan kristal afterbirth-likeyang dihasilkan di sekitar kawat dengan beragam ukuran.

Kawat otomotif dibentuk dari tembaga multi-strand dengan internal gap yang terisi dengan udara, makatembaga multi-strandakan terbungkus dengan gas yang banyak saat hubung singkat primer terjadi; gas tidak dapat

menghilang dalam hubung singkat sehingga terjebak di tubuh metal kawat.

Dengan formasi jejak peleburan dari hubung singkat primer ini, struktur metalurgi dari kawat tembaga tetap

dalam proses temperatur yang rendah. Saat hubung singkat terjadi, temperatur kawat tidak tinggi (mendekati

temperatur normal 70C), berbeda dengan titik hubung singkat yang memiliki temperatur tinggi (2000C

3000C); stuktur metalurgi tetap terarah sehingga daerah transisi cukup jelas.

3.2 Analisis metalografis dari hubung singkat sekunder

Gambar 3-2 Struktur metalurgi hubung singkat sekunder (a) 50 x dan (b) 100x

Struktur metalurgi dari hubung singkat sekunder secara umum memiliki kristal columnaryang besar dan

kristal afterbirth-like; terdapat beberapa lubang tiupan api dengan area yang lebar.

Jejak peleburan dari hubung singkat sekunder terbentuk saat kemunculan api. Kawat tembaga yang

tersambung sangat tipis dan meleleh dengan cepat dan mudah. Sebelum meleleh, gas antar kawat dapat berpindah

dari daerah lelehan dibawah temperatur yang tinggi dalam waktu tertentu.

Sebelum pembentukan jejak leburan dari hubung singkat sekunder, bagian serat kawat memuai karena

temperatur yang tinggi. Selain titik hubung singkat memiliki suhu tinggi, daerah dekat titik hubung singkat

suhunya juga relatif tinggi. Sehingga daerah transisi kurang bisa teramati. Jika suhu semakin tinggi maka serat

columnardi hubung singkat akan membesar di daerah transisi. Sehingga daerah transisi semakin tidak jelas dan

membingungkan.

3.3 Analisis metalografis dari kebakaran

Gambar 3-3 struktur metalografis setelah kebakaran (a) 50 x dan (b) 100x

7/23/2019 Jurnal 2 terjemah

5/5

Nurul Chasanah

1106015466

Gambar 3-4 Struktur metalografis daerah transisi kebakaran (a) 50 x dan (b) 100x

Struktur metalografis dari jejak peleburan oleh kebakaran memiliki kristal yang besar tanpa adanya lubang.

Daerah lelehan berisi serat kawat yang kecil dan keras, serta daerah transisi relatif jelas. Jejak peleburan dari

kebakaran api biasanya terbentuk di lelehan panas api. Dibandingkan hubung singkat primer dan sekunder, suhu

lebih lama, jangkauan api lebih luas, suhu lelehan lebih rendah. Meskipun begitu, semua lelehan memiliki

karakteristiknya masing masing.

IV. KESIMPULAN

Berikut adalah kesimpulan dari analisis diatas :

Suhu kristalisasi dari jejak peleburan yang disebabkan hubung singkat primer normal, lebih rendah dari hubung

singkat sekunder. Pendinginan jejak peleburan sangat cepat sehingga kristal columnardan kristal afterbirth-like

akan dihasilkan dan lubang tiupan bermunculan dengan jumlah yang banyak dan ukuran yang berbeda beda.

Struktur metalografis dari hubung singkat sekunder memiliki kristal columnardan kristal afterbirth-like yang

besar; terdapat beberapa titik lubang tiupan dengan area yang besar.

Struktur metalografis jejak peleburan dari kebakaran memiliki kristal yang besar tanpa adanya lubang.

Berdasarkan penelitian dalam penentuan jejak peleburan kawat tembaga dari hubung singkat primer, hubung

singkat sekunder, dan kebakaran dengan metode metalografis, diperoleh bukti yang kuat untuk menentukan

penyebab kemunculan api atau kebakaran.

V. REFERENSI

[1] Liu Dongqi, Liu Yanqin,2011. Analysis and Prevention of Electrical Fire, Journal of Safely Science and Technology

7(7),p.1 79-182.

[2] Wu Wei, Hu Shuangqi,2010. Analysis Method of SEM on Residues of Electrical Fires, Journal of Safely Science and

Technology 6(4).p.15-19.

[3] Wang Xiqing, Han Bao-yu,1997. Guidelines on Site Investigation and Determination of Electrical Fire, Shen yang: Liao

Ning University Press, CHINA.

[4] Yu Zhenping,2007. Determination of Fused Traces Caused by Primary or Secondary Short-circuits Using Optical

Microscopy, Fujian Analysis & Testing 16(2),p.46-47.

[5] Jiang Peng, Jiang Yong,2009. Research of Metallographic Analysis Based on Digital Image Processing, Fire Safety

Science, 18(3),p.163-167.

[6] Zhang Jinzhuan, Jiang Hao,2008. The Metallographic Microcosmic Characteristics Analysis on the Primary Short Circuited

Melted Beads of CopperWire Heated in Different Temperature, Fire Safety Science 17(1).p.63-66