Kaca Dan Porselin

KACA DAN PORSELIN

TUGAS BAHAN LISTRIK

PUTU RUSDI ARIAWANNIM. 0804405050

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

JIMBARAN-BALI2010

PUTU RUSDI ARIAWAN ii

ABSTRAK

Kaca dan poselin tergolong bahan mineral yang dapat berfungsi

sebagai isolator, tetapi penggunaannya tidak pada bentuk atau keadaan alaminya

melainkan harus diproses terlebih dahulu dengan pemanasan (pembakaran),

pengerasan, dan pelumeran. Kaca adalah substansi yang dibuat dengan

pendinginan bahan-bahan yang dilelehkan, tidak bebentuk kristal tetapi tetap pada

kondisi berongga. Kaca silica di dalam keteknikan digolongkan menjadi tiga,

yaitu kaca alkali tanpa oksida berat, kaca alkali yang mengandung oksida berat,

kaca non alkali. Porselin adalah bahan isolasi kelompok keramik yang sangat

penting dan luas penggunaannya. Bahan dasar porselin adalah tanah liat. Ini

berarti bahan dasar tersebut mudah dibentuk pada waktu basah, tetapi menjadi

tahan tehadap air dan kekuatan mekaniknya setelah dibakar.

Kata kunci: Kacang dan Porselin.

PUTU RUSDI ARIAWAN iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena

atas berkat rahmat dan petunjuk-Nyalah Paper Kaca dan Porselin ini dapat

diselesaikan. Dengan karunia kesehatan dan kesempatan dari-Nya pula, laporan

ini pun dapat rampung tepat pada waktunya.

Ucapan terima kasih kami berikan kepada semua pihak yang telah

banyak membantu kami dalam penyusunan laporan ini. Khususnya kepada Bapak

Ir. Ketut Wijaya selaku dosen Mata Kuliah Bahan Listrik Jurusan Teknik Elektro

dan juga berbagai pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu.

Laporan ini bertujuan untuk memenuhi tugas mata kuliah Bahan

Listrik. Disamping itu juga untuk memberikan informasi kepada para pembaca

mengenai materi Kaca dan Porselin.

Kami menyadari sepenuhnya laporan ini masih jauh dari sempurna,

sehingga kami sebagai penyusun mengharapkan berbagai saran dan kritik yang

bersifat membangun, agar nantinya dapat dijadikan pedoman bagi kami dalam

penyusunan laporan berikutnya.

Denpasar, Juli 2010

Penyusun

PUTU RUSDI ARIAWAN iv

DAFTAR ISI

JUDUL ....................................................................................................... i

ABSTRAK .................................................................................................. ii

KATA PENGANTAR ................................................................................ iii

DAFTAR ISI .............................................................................................. iv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. vi

DAFTAR TABEL ...................................................................................... vii

I. PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 2

1.3 Tujuan Penulisan ............................................................................. 2

1.4 Manfaat Penulisan ........................................................................... 2

1.5 Batasan Masalah ............................................................................. 2

1.6 Sistematika Pembahasan .................................................................. 3

II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 4

2.1 Tinjauan Umum .............................................................................. 4

2.2 Tingkat Ketahanan Isolasi ............................................................... 5

2.3 Koordinasi Isolasi............................................................................ 6

2.4 Jenis Polutan di Alam...................................................................... 7

2.5 Penggunaan Bahan Isolasi ............................................................... 8

III. METODELOGI ................................................................................... 11

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................ 11

3.2 Data ............................................................................................... 11

3.2.1 Sumber data ....................................................................... 11

3.2.2 Jenis data ............................................................................ 11

3.2.3 Metode pengumpulan data ................................................. 11

3.3 Tahap-tahap Pengolahan Data ....................................................... 12

3.4 Aspek-Aspek yang Dikaji .............................................................. 12

BAB PEMBAHASAN ................................................................................. 13

4.1 Kaca .............................................................................................. 13

PUTU RUSDI ARIAWAN v

4.1.1 Pabrikasi dan peningkatan kualitas ........................................... 16

4.1.2 Jenis-jenis kaca silika ............................................................... 17

4.2.3 Pemakaian kaca pada keteknikan .............................................. 18

4.2 Sitol ............................................................................................... 20

4.3 Porselin .......................................................................................... 21

BAB V PENUTUP

5.1 Simpulan........................................................................................... 26

5.2 Saran-saran ....................................................................................... 26

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 27

PUTU RUSDI ARIAWAN vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 4.1 Resistivitas sebagai fungsi komposisi(%) Na2O dan KaO .............. 15

Gambar 4.2 Resistor tabung yang dilapisi enamel ............................................. 19

Gambar 4.3 Beberapa isolator porselin ............................................................ 21

Gambar 4.4 penampang oven terowongan.................................................... 24

PUTU RUSDI ARIAWAN vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel BIL untuk beberapa kelas referensi .................................... 6

Tabel 2.2 Klasifikasi bahan isolasi .............................................................. 10

PUTU RUSDI ARIAWAN 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bahan listrik merupakan suatu bahan yang digunakan dalam peralatan listrik.

Isolasi memiliki peranan yang sangat penting dalam sistem tenaga listrik. Isolasi sangat

diperlukan untuk memisahkan dua atau lebih penghantar listrik yang bertegangan

sehingga antara penghantar-penghantar tersebut tidak terjadi lompatan listrik atau

percikan. Bahan isolasi akan mengalami pelepasan muatan yang merupakan bentuk

kegagalan listrik apabila tegangan yang diterapkan melampaui kekuatan isolasinya.

Kegagalan yang terjadi pada saat peralatan sedang beroperasi bisa menyebabkan

kerusakan alat sehingga kontinuitas sistem terganggu.

Bahan listrik sudah digunakan oleh masyarakat luas untuk berbagai macam

aplikasi peralatan listrik dan tentunya peralatan tersebut didukung oleh keamanan

peralatan serta keamanan konsumen atau pengguna. Untuk itu harus pengguna harus

mengetahui bahan isolasi yang ada dan diperhatikan dalam ketepatan pemilihan bahan

oleh para pengguna. Pada kemajuan teknologi tegangan tinggi, isolasi listrik memegang

peranan yang sangat penting dalam teknik tegangan tinggi, Isolasi listrik sangat

diperlukan untuk menunjang keandalan di dalam penyaluran tegangan listrik.

Kaca dan poselin tergolong bahan mineral yang dapat berfungsi sebagai

isolator, tetapi penggunaannya tidak pada bentuk atau keadaan alaminya melainkan harus

diproses terlebih dahulu dengan pemanasan (pembakaran), pengerasan, dan pelumeran.

Untuk itu diperlukan suatu informasi bagi pengguna agar dapat menentukan

bahan-bahan isolasi yang digunakan pada peralatan listrik khususnya mengenai kaca dan

porselin.


1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan beberapa permasalahan yaitu :

1 Bagaimana karakteristik, proses pembuatan, dan pemanfaatan kaca sebagai bahan isolasi?

2 Bagaimana pengolahan dan peningkatan kualitas dari kaca dan porselin?

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan laporan ini adalah :

1. Mengetahui karakteristik, proses pembuatan, dan pemanfaatan kaca sebagai bahan

isolasi.

2. Mengetahui proses pengolahan dan peningkatan kualitas dari kaca dan porselin.

1.4 Manfaat Penulisan

Manfaat dari pembuatan laporan ini adalah:.

1. Sebagai referensi dalam pengembangan lebih lanjut mengenai kaca dan

porselin sebagai isolasi.

2. Sebagai acuan ataupun menjadi pertimbangan bagi industri kelistrikan di dalam

merencanakan pemakaian kaca sebagai bahan isolasi.

3. Menambah pengetahuan mengenai kaca dan porselin sebagai bahan isolasi baik

bagi mahasiswa atau mahasiswi maupun bagi masyarakat umum.

1.5 Ruang lingkup dan Batasan Masalah

Melihat luasnya permasalahan dalam penyusunan laporan ini, maka perlu dibatasi

permasalahannya pada masalah pembuatan, pemanfaatan dan karakteristik Kaca dan

Porselin sebagai bahan isolasi.


1.6 Sistematika Pembahasan

Adapun sistematika pembahasan yang digunakan dalam penulisan laporan ini

adalah :

BAB I : PENDAHULUAN

Berisikan secara lengkap gambaran umum isi tulisan, mulai latar belakang,

rumusan masalah, tujuan, manfaat, batasan masalah yang akan dibahas dan

sistematika penulisan mengenai bahan isolasi kaca dan porselin.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Dalam bab ini memaparkan kepustakaan yang berisikan tentang konsep dan

penggunaan bahan isolasi secara umum dan karakteristik bahan isolasi dalam

bidang keteknikan.

BAB III : METODE

Dalam bab ini diuraikan tempat dan waktu penelitian, sumber data dan jenis

data.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam bab ini membahas hasil penelitian yang telah dilakukan guna

mengetahui cara kerja Bahan Isolasi Cair dan Minyak Transformator sebagai

bahan pengisolasi dan pendingin.

BAB V : PENUTUP

Merupakan bab yang berisikan kesimpulan dari uraian pembahasan dan saran-

saran yang menghubungkan dengan pembahasan sebelumnya.


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum

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 digunakan untuk memisahkan bagian-

bagian yang bertegangan atau bagian-bagian yang aktif. Untuk itu sifat kelistrikannya

memegang peran yang sangat penting. Namun, sifat mekanis, termal, ketahanan terhadap

bahan kimia, serta sifat-sifat lainnya juga perlu diperhatikan. Untuk itu 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. Pada umumnya bahan isolasi mineral

(padat) didasarkan pada kemampuan bahan untuk bekerja pada suhu dan kondisi tertentu.

Bahan isolasi padat meliputi bahan-bahan isolasi berserat, plastik, mika, kaca, dan

porselin.

Koordinasi isolasi dapat di definisikan sebagai korelasi antara daya isolasi alat-

alat dan sirkuit listrik disatu pihak, dan karakteristik alat-alat pelindungnya dilain pihak,

sehingga isolasi tersebut terlindung dari bahaya-bahaya tegangan lebih. Koordinasi

isolasi dilakukan dengan menentukan kesesuaian yang diperlukan antara daya isolasi alat-

alat listrik dan karakteristik alat-alat pelindung terhadap tegangan lebih, yang masing-

masing ditentukan oleh tingkat ketahanan impuls dan tingkat perlindungan impulsnya.

Koordinasi isolasi mempunyai tujuan untuk perlindungan terhadap peralatan dan

penghematan.

Dalam pembahasan laporan ini lebih ditekankan pada kaca dan porselin sebagai

bahan isolasi.


Beberapa sistem yang perlu diperhatikan dalam koordinasi isolasi adalah:

1. Penentuan sifat gangguan

2. Penentuan daya isolasi petralatan seperti: isolator, bushing, dan trafo.

3. Penentuan tegangan impuls standart.

4. Karakteristik alat-alat pelindung seperti CB, Arrester.

5. Penentuan tingkat isolasi impuls dasar ( BIL ) yang disingkat Basic Impuls Insulation

Level. Bil ini merupakan suatu besar tegangan yang masih mampu ditahan oleh

peralatan listrik, atau kemampuan peralatan listrik menahan tegangan maksimum

pada saat terjadi tegangan lebih.

2.2 Tingkat Ketahanan Isolasi (Basic Impuls Insulation Level/BIL)

Basic Impuls Insulation Level/BIL adalah suatu referensi level yang dinyatakan

dalam impuls crest voltage dengan standar bentuk gelombang dari 1,5 mikro sekon (di

USA), sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik

ketahanan lebih tinggi atau sama dengan nilai BIL-nya.

Pemikiran tentang tingkat isolasi suatu sistem tenaga listrik pertama-tama

adalah penyusunan suatu level umum isolasi pada atau di atas level tertentu, dimana hal

ini akan membatasi persoalan pada tiga kebutuhan yang fundamental,

yaitu :

1. Pemilihan Level Isolasi yang sesuai.

2. Jaminan bahwa break down dan flash over dari semua peralatan yang di isolasi /

isolator akan sama atau melebihi level yang telah dipilih.

3. Penggunaan peralatan pengaman yang akan memberikan suatu perlindungan pada

peralatan-peralatan sistem tenaga listrik dengan baik dan ekonomis.

Suatu isolasi peralatan harus disesuaikan dengan tingkat ketahanan impuls sebesar

tidak kurang dari BIL. Dengan sendirinya peralatan harus mampu terhadap tegangan

spesifikasi baik impuls positif maupun negatif.


Tabel 2.1 Tabel BIL untuk beberapa kelas referensi

Kelas referensi

( KV ) BIL ( KV ) 80%BIL ( KV )

1,2 30 24

1,8 75 60

12 95 76

23 150 120

34,5 200 160

46 250 200

69 350 280

92 450 360

115 550 440

138 650 520

161 750 600

180 825 660

196 900 720

230 1050 840

260 1175 940

287 1300 1040

345 1550 1240

2.3 Koordinasi Isolasi

Koordinasi isolasi dapat didefinisikan sebagai korelasi antara daya isolasi alat-

alat dan sirkuit listrik disatu pihak, dan karakteristik alat-alat pelindungnya di lain pihak,

sehingga isolasi tersebut terlindung dari bahaya-bahaya tegangan lebih.

Koordinasi isolasi dilakukan dengan menentukan kesesuaian yang diperlukan

antara daya isolasi alat-alat listrik dan karakteristik alat-alat pelindung terhadap tegangan

lebih, yang masing-masing ditentukan oleh tingkat ketahanan impuls dan tingkat

perlindungan impulsnya.koordinasi isolasi mempunyai tujuan untuk perlindungan

terhadap peralatan dan penghematan.


Beberapa sistem yang perlu diperhatikan dalam koordinasi isolasi adalah:

1 Penentuan sifat gangguan

2 Penentuan daya isolasi petralatan seperti: isolator, bushing, dan trafo.

3 Penentuan tegangan impuls standart.

4 Karakteristik alat-alat pelindung seperti CB, Arrester.

5 Penentuan tingkat isolasi impuls dasar ( BIL ) yang disingkat Basic Impuls

Insulation Level. BIL ini merupakan suatu besar tegangan yang masih mampu

ditahan oleh peralatan listrik, atau kemampuan peralatan listrik menahan tegangan

maksimum pada saat terjadi tegangan lebih.

2.4 Jenis Polutan di Alam

Polutan yang dapat mempengaruhi ketahanan permukaan suatu isolator terdiri

dari dua komponen yaitu komponen yang bersifat konduktif dan lembab (inert).

Komponen yang bersifat konduktif terdiri dari garam-garam yang dapat terurai menjadi

ion-ion, seperti natrium chlorida (NaCl), magnesium chlorida (MgCl2), natrium sulfat

(Na2SO4) dan lainnya. Jika garam-garam ini terurai dalam suatu larutan, maka akan

terbentuk suatu lapisan konduktif pada permukaan isolator yang akan mempengaruhi

besarnya tegangan lewat-denyar. Faktor lain yang mempengaruhi adalah kecepatan larut

dari garam-garam tersebut. Pengaruh garam yang sukar larut seperti magnesium chlorida

terhadap tegangan lewat-denyar lebih kecil daripada pengaruh garam yang mudah larut

seperti natrium chlorida.

Beberapa komponen konduktif, terutama yang ada di daerah industri, dapat larut

membentuk suatu larutan asam yang bersifat konduktif seperti gas sulfur dioksida (SO2)

dan nitrogen dioksida (NO2). Jenis pengotor ini sulit dideteksi karena saat permukaan

isolator menjadi kering, gas SO2 segera menguap. Komponen yang bersifat lembab

adalah bagian dari zat padat yang tidak dapat terurai menjadi ion-ion dalam larutan, tetapi

komponen lembam ini dapat menurunkan ketahanan permukaan isolator. Zat-zat seperti

silikon dioksida (SiO2), tanah liat (kaolin, bentonit dan lainnya), dan semen portland

dapat membentuk suatu ikatan mekanis yang mengikat partikel-partikel komponen

konduktif. Ikatan mekanis ini menurunkan pengaruh proses pencucian permukaan

isolator.


Komponen lembam dapat bersifat hydrophilic dan hydrophobic. Komponen

lembam bersifat hydrophilic akan meningkatkan tingkat kebasahan permukaan isolator

karena bersifat menyerap air, seperti SiO2, tanah liat, dan semen-semen anorganik.

Sedangkan komponen lembam yang bersifat hydrophobic menurunkan tingkat kebasahan

permukaan isolator karena bersifat menolak air (water repellent). Komponen hydrophobic

seperti lemak dan minyak akan menyebabkan air bemanik-manik jika permukaan

isolator ada proses pembasahan, sehingga lapisan konduktif yang terbentuk tidak kontinu.

2.4 Penggunaan Bahan Isolasi Mineral

Bahan-bahan isolasi mineral memiliki peran dan penggunaan yang cukup besar

pada teknik listrik. Bahan isolasi yang akan dibahas dalam laporan ini adalah kaca, yang

merupakan salah satu contoh bahan isolasi mineral. Akan tetapi, kaca memiliki sedikit

perbedaan dengan bahan isolasi mineral yang lainnya. Bahan isolasi mineral lain, seperti

mika atau mikanit digunakan sebagai isolasi pada ikatan kimia atau keadaan alaminya

tanpa mengalami proses kimia atau termal sebelumnya, sedangkan penggunaan kaca

tidak pada bentuk atau keadaan alaminya, melainkan harus diproses terlebih dahulu

dengan pemanasan (pembakaran), pengerasan, dan pelumeran. Itulah sebabnya mengapa

kaca dikatakan sedikit berbeda dengan bahan isolasi mineral lainnya.

Kaca adalah substansi yang dibuat dengan pendinginan bahan–bahan yang

dilelehkan, tidak berbentuk kristal tetapi tetap pada kondisi berongga. Kaca pada

umumnya terdiri dari campuran silikat dan beberapa senyawa antara lain : borat, pospat.

Kaca dibuat dengan cara melelehkan beberapa senyawa silikat (pasir), alkali (Na dan K)

dengan bahan lain (kapur, oksida timah hitam). Karena itu sifat dari kaca tergantung dari

komposisi bahan–bahan pembentuknya. Massa jenis kaca berkisar antara 2 hingga 8,1

g/cm3, kekuatan tekannya 6000 hingga 21000 kg/cm2, kekutan tariknya 1 hingga 300

kg/cm2. Karena kekuatan tariknya relatif kecil, maka kaca adalah bahan yang regas.

Walaupun kaca adalah substansi berongga, tetapi tidak mempunyai titik leleh

yang tegas, karena pelelehannya adalah perlahan-lahan ketika suhu pemanasan dinaikkan.

Titik pelembekan kaca berkisar antara 500 hingga 17000 C. Makin sedikit kandungan

SiO2 makin rendah titik pelembekan kaca. Demikian pula halnya dengan muai panjang


(α) nya, makin banyak kadar SiO2 yang dikandungnya akan makin kecil α nya. Muai

panjang untuk kaca berkisar antara 5,5. 10-7 hingga 150. 10-7 per derajat celcius.

Kaca merupakan bahan kuat, tahan panas, keras, dan secara biologi merupakan

bahan yang tidak aktif, yang dapat dibentuk menjadi permukaan yang tahan dan licin.

Ciri-ciri ini menjadikan kaca sebagai bahan yang sangat berguna. Komponen utama kaca

ialah silika. Silika ialah galian yang mengandungi silikon dioksida. Nama IUPAC silikon

dioksida ialah silikon(IV) oksida. Wujud silika awalnya adalah pasir, yaitu pasir silika.

Kaca merupakan substansi kimia yang serupa dengan kuarsa. Silika mempunyai titik

lebur sekitar 2000 derajat celsius. Dua komponen penting dalam pembuatan kaca yang

baik adalah mencampurkan soda (sodium karbonat Na2CO3), atau potasy dengan kalium

karbonat, yang dapat menurunkan titik lebur kaca menjadi sekitar 1000 derajat celsius.

Bahan soda menjadikan kaca larut, sedangkan kapur (kalsium oksida, CaO) adalah bahan

yang menyebabkan kaca sukar larut.

Kaca merupakan bahan yang terbentuk apabila bahan cair tidak berkristal

disejukkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup masa untuk jaringan kristal

bisa terbentuk.

Tabel 2.2 Klasifikasi bahan isolasi

Kelas Bahan Suhu kerja

maks.

Y Katun, sutera alam, wolsintesis, rayon, serat poliamid,

kertas, prespan, kayu, poliakrilat, polietilen, polivinil, karet.

90 oC

A Bahan kelas Y yang diimpregnasi dengan vernis, aspal,

minyak trafo.

Email yang dicampur dengan vernis dan poliamid.

105 oC

E Email kawat yang terbuat dari: polivinil formal, poli

urethan dan damar, bubuk plastik, bahan selulosa pengisi

pertinaks, tekstolit, triasetat, polietilen tereftalat.

120 oC

B Bahan anorganik (mika, fiberglas, asbes) bitumen, bakelit,

poli monochloro tri fluor etilen, poli etilen tereftalat, poli

karbonat, sirlak.

130 oC


F Bahan-bahan anorganik yang diimpregnasi atau direkat

dengan dengan epoksi, poliurethan, atau vernis dengan

ketahanan panas yang tinggi.

155 oC

H Mika, fiberglas, dan asbes yang diimpregnasi dengan

silikon tanpa campuran bahan berserat, karet silikon, email

kawat poliamid murni.

180 oC

C Bahan-bahan anorganik tanpa diimpregnasi atau diikat

dengan substansi organik yaitu: mika, mikanit tahan panas,

mikaleks, gelas,keramik, teflon(politetra fluoroetilen)

adalah satu-satunya substansi organik.

Di atas

180 oC


BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Pencarian Data

Pencarian data dalam penyusunan laporan ini dilakukan di Kampus Bukit

Jimbaran, pada bulan juli 2007.

3.2 Data

3.2.1 Sumber data

Data yang digunakan pada proses penyusunan laporan Kaca dan Porselin ini

diperoleh dari literatur-literatur yang berupa konsep dan aplikasi dari bahan isolasi cair

serta sumber online (internet).

3.2.2 Jenis data

Data yang digunakan dalam menganalisis adalah data sekunder yang berasal dari

kajian pustaka dengan data-data sebagai berikut :

1. Bahan-bahan listrik untuk Politeknik

Oleh : Drs.Muhaimin

2. Media internet

- www.elektroindonesia.com

- Maryati Doloksaribu : pembuatan keramik porselin sebagai bahan isolator

Listrik dan karakteristiknya, 2005 USU Repository @ 2006

- Http://www.ugm.ac.id/index.php?page=rilis&artikel=120

- Http;//www. wikipedia.org/wiki.com

3.2.3 Metode pengumpulan data

Metode yang digunakan dalam pengumpulan data laporan ini adalah metode studi

literatur, yaitu mengumpulkan data dari buku-buku referensi, modul-modul yang relevan

dengan objek permasalahan.


3.3 Tahap-Tahap Pengolahan Data

Adapun tahap-tahap pengolahan data adalah sebagai berikut:

1 Mencari hal-hal penting yang berhubungan dengan penulisan dari buku-buku atau

literatur lainnya.

2 Menentukan rumusan masalah yang akan dibahas.

3 Menyusun data yang diperoleh menurut sistematika laporan.

4 Menarik kesimpulan yang bisa menjawab rumusan masalah.

3.4 Aspek-Aspek yang Dikaji

Adapun aspek-aspek ysng dikaji adalah sebagai berikut:

1. Kaca dan Porselin

2. Pengolahan Kaca dan Porselin

3. Peningkatan kualitas Kaca dan Porselin

3.5 Teknik Mengambil Kesimpulan

Berbagai pertimbangan penulis dalam menarik kesimpulan adalah sebagai

berikut.

1. Kesimpulan langsung berhubungan dengan rumusan masalah yang dibuat.

2. Kesimpulan diperoleh dari hasil pertimbangan yang tidak sepihak, tetapi

berdasarkan berbagai referensi.

3. Kesimpulan merupakan jawaban dari masalah dan tujuan penulisan


BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Pengertian Isolasi

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.

4.2 Bahan Isolasi Kaca

Kaca merupakan bahan yang terbentuk apabila bahan cair tidak berkristal

disejukkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup masa untuk jaringan kristal

bisa terbentuk.

Kaca merupakan bahan kuat, tahan panas, keras, dan secara biologi merupakan

bahan yang tidak aktif, yang dapat dibentuk menjadi permukaan yang tahan dan licin.

Ciri-ciri ini menjadikan kaca sebagai bahan yang sangat berguna. Komponen utama kaca

ialah silika. Silika ialah galian yang mengandungi silikon dioksida. Nama IUPAC silikon

dioksida ialah silikon(IV) oksida. Wujud silika awalnya adalah pasir, yaitu pasir silika.

Kaca merupakan substansi kimia yang serupa dengan kuarsa. Silika mempunyai titik

lebur sekitar 2000 derajat celsius. Dua komponen penting dalam pembuatan kaca yang

baik adalah mencampurkan soda (sodium karbonat Na2CO3), atau potasy dengan kalium

karbonat, yang dapat menurunkan titik lebur kaca menjadi sekitar 1000 derajat celsius.

Bahan soda menjadikan kaca larut, sedangkan kapur (kalsium oksida, CaO) adalah bahan

yang menyebabkan kaca sukar larut.

Kaca dibuat dengan pendinginan bahan-bahan yang dilelehkan, tidak berbentuk

kristal tetapi tetap pada kondisi berongga. Kaca pada umumnya terdiri dari campuran

silikat dan beberapa senyawa antara lain borat, pospat. Kaca dibuat dengan cara


melelehkan beberapa senyawa silikat (pasir), alkali (Na dan K) dengan bahan lain (kapur,

oksida timah hitam). Karena itu sifat dari kaca tergantung dan komposisi bahan-bahan

pembentuknya tersebut. Massa jenis kaca berkisar antara 2 hingga 8,1 g/cm3, kekuatan

tekannya 6000 hingga 21000 kg/cm2, kekuatan tariknya 100 hingga 300 kg/cm2. Karena

kekuatan tariknya relatif kecil, maka kaca adalah bahan yang regas.

Walaupun kaca merupakan substansi berongga, tetapi tidak mempunyai titik leleh

yang tegas, karena pelelehannya adalah perlahan-lahan ketika suhu pemanasan dinaikkan.

Titik pelembekan kaca berkisar antara 500 hingga 1700° C. Makin sedikit kandungan

Si02 nya makin rendah titik pelembekan suatu kaca. Demikian pula halnya dengan muai

panjang ( ) nya, makin banyak kadar SiO2 yang dikandungnya akan makin kecil nya.

Muai panjang untuk kaca berkisar antara 5,5 . 107 hingga 150. 107 per derajat celcius.

Nilai dan angka muai panjang adalah sangat penting bagi suatu kaca hitam

hubungannya dengan kemampuan kaca menahan perubahan suhu. Piranti dan kaca yang

dipanaskan atau didinginkan secara tiba-tiba akan meregang. Hal ini disebabkan

distribusi suhu tidak merata pada lapisan luarnya dan keadaan tersebut menyebabkan

retaknya piranti. Jika kekuatan tarik dan piranti kaca lebih rendah daripada kekuatan

tekannya, maka pendinginan yang mendadak pada penmukaannya akan lebih

memungkinkan terjadinya keretakan dibandingkan dengan pemanasan tiba-tiba.

Kaca silika jenis Red-Hot akan lebih aman dalam hal pendinginan atau

pemanasan tiba-tiba karena kaca jenis ini mempunyai yang sangat rendah. Piranti kaca

yang dindingnya tipis. Ketahanannya terhadap perubahan panas mendadak lebih baik

dibandingkan dengan piranti kaca yang dindingnya tebal. Hal ini karena dipengaruhi

faktor kerataan pemuaian permukaan kaca bagian luar dan dalam dinding piranti adalah

tidak sama.

Kaca yang digunakan untuk suatu perangkat dam pada perangkat tersebut terdapat

juga logam, misalnya: lampu pijar, tabung sinar katode; maka nilai nya harus

disesuaikan, yaitu harus rendah karena selalu bekerja pada suhu yang cukup tinggi.

Dengan demikian maka tidak terjadi keretakan di bagian kacanya pada waktu perangkat

tersebut digunakan.

Kemampuan larut kaca terhadap bahan lain akan bertambah sesuai dengan

kenaikan suhunya. Kaca yang mempunyai kekuatan hidrolitik rendah ketahanan


permukaannya pada media yang lembab adalah kecil. Kaca silika mempunyai ketahanan

hidrolitik yang paling tinggi. Kekuatan hidrolitik akan sangat berkurang jika kaca diberi

alkali. Pada kenyataannya kaca silika adalah tidak peka terhadap asam kecuali asam

fluorida.

Pada pabrikasi kaca, asam fluorida digunakan untuk membuat kaca-embun. Pada

umumnya kaca tidak stabil terhadap pengaruh alkali. Sifat-sifat elektris dan kaca

dipengaruhi oleh komposisi dan kaca itu sendiri. Kaca yang digunakan untuk teknik

listrik pada suhu normal diperlukan syarat-syarat antara lain resistivitas berkisar antara 10

hingga 17 — cm, perinitivitas relatif r berkisar antara 3,8 hingga 16,2, kenugian sudut

dielektniknya (tan ) 0,0003 hingga 0,01, tegangan break-down 25 hingga 50 kv/mm.

Kaca silika mempunyai sifat kelistrikan yang paling baik. Pada suhu kamar besarnya

resistivitas adalah 107 -cm, r 3,8 dan tan pada 1 MHz adalah 0.0003. Jika kaca

silika ditambahkan natrium atau kalium, maka resistivitasnya akan turun, tan nya akan

naik sedikit.

Seringkali oksida logam alkali ditambahkan pada pembuatan kaca dengan maksud

agar sifat-sifat kaca menjadi lebih baik. Oksida-oksida tersebut dimasukkan ke dalam

kaca sebagai pemurnian bahan-bahan mentah. Keberadaan natrium di dalam kaca adalah

lebih tidak menguntungkan dibanding kalium. Karena ion Na adalah sangat kecil

ukurannya dan sangat mudah bergerak di dalam medan listrik. Itulah sebabnya mengapa

Na dapat menambah konduktivitas kaca. Perbandingan antara Na dan K dan pengaruhnya

di dalam suatu kaca dapat ditunjukkan pada Gb.4.1

Gambar 4.1 Resistivitas sebagai fungsi komposisi(%) Na2O dan KaO


Kaca yang mengandung oksida-oksida 2 logam alkali yang berbeda

dimungkinkan mempunyai sifat isolasi yang lebib tinggi dibandingkan jika kuantitas

oksidanya hanya mengandung 1 bagian dan kuantitas oksida 2 logam (efek netralisasi

atau polialkalin). Kemampuan isolasi kaca juga dapat lebih baik jika padanya di tambah

PbO atau BaO.

4.1.1. Pabrikasi dan peningkatan kualitas

Kaca dibuat dengan cara mendinginkan secara cepat beberapa bahan yang

dilelehkan atau kristalisasi. Proses tersebut dinamakan devtrivikasi. Pendinginan yang

cepat tersebut diikuti dengan naiknya kekentalan substansi atau pembentukan keadaan

kristal.

Pabrikasi kaca diawali dengan pemotongan, penghalusan dan mencampur bahan-

bahan mentah antaralain pasir silika(SiQz),soda(Na2CO3),kapur(CaC03), kalsium

magnesium karbonat (CaCO3.Mg C03), borak (Na B407), asam borik (FbBO3), ininium

(P1304), tanah kaolin dan feldspar. Semua bahan tersebut difusikan.

Kaca dapat dilelehkan dalam suatu wadah yang kapasitasnya dapat mencapai 2

ton bahan mentah. Setelah bahan-bahan tersebut meleleh (bahan-bahan yang mudah

menguap hilang dengan sendirinya) makaterjadi rcaksi antara komponen-komponen

pembentuknya. Kaca yang masih dalam keadaan lunak disebut metal. Metal ini

selanjutya dihaluskan kembali di dalam sebuah tangki khusus. Dari tangki ini kaca

diambil untuk dibentuk.

Karena kaca kental adalah kenyal, maka sangat mudah dibentuk yaitu dengan :

peniupan (misalnya untuk: bola lampu, piranti gelas reaksi), penarikan (misalnya: tatakan

gelas, pipa dan tabung) atau dengan penekanan dan pencetakan. Kaca yang masih panas

dapat disolder dengan baik satu sama lain seperti halnya logam. Umumnya kaca

diproduksi dengan bentuk datar antara lain: kaca jendela dan bentuk kemasan antara lain :

botol, bola lampu.

Setelah pembentukan, kaca harus didinginkan perlahan-lahan dalam sistem

anealing, biasanya dilakukan di dalam oven panjang yang disebut lehr. Pendinginan

perlahan-lahan ini adalah sangat penting dilakukan untuk mengurangi regangan termal


dalam. Regangan ini kemungkinan besar dapat menyebabkan retaknya kaca ketika terjadi

pendinginan.

Kaca dingin dapat direkayasa yaitu dengan pemotongan menggunakan intan

pemotong, pembubutan, perataan, pengeboran (mata bornya adalah logam yang eksira

keras misalnya : pobedit atau dengan bor perunggu yang menggunakan berbagai abrasip),

kaca juga dapat dipoles.

4.1.2. Jenis-jenis kaca silika

Seperti telah dijelaskan sebelumnya, kaca silika mempunyai sifat isolasi yang

tinggi, ketahanan panas yang tinggi dan kuat terhadap pengaruh hidrolitik. Pabrikasi

piranti kaca silika menggunakan dapur tinggi khusus.

Terdapat 2 macam kaca silika yaitu kaca silika bening dan kaca silika tidak

bening tetapi tembus cahaya (translucent).

1. Kaca silika bening mempunyai sifat yang lebih baik daripada kaca silika yang

tidak bening.

2. Pada kaca silika yang tidak bening terdapat gelembung-gelembung udara di

dalamnya. Hal ini dapat dimaklumi, karena proses pembuatan kaca silika bening

lebih sulit daripada kaca silika tidak bening.

Jika kristal kuarsa dalam jumlah besar diperlukan,bisa digunakan pasir kuarsa

biasa (pasir kali). Massajenis kaca silika adalah 2.2 g/cm3. Kebanyakan kaca silika yang

digunakan di dalam keteknikan mernpunyai berbagai substansi yang ditambahkan ke

SiO2, sehingga membuatnya lebih mudah direkayasa, tetapi titik fusinya menjadi lebih

rendah.

Kaca-silika di dalam keteknikan diklasifikasikan menjadi 3 kelompok yaitu:

1. Kaca alkali tanpa oksida berat.

Kaca ini mempunyai tilik lebur yang agak rendah. Pemakaiannya antara lain

untuk: botol, kaca jendela.

2. Kaca alkali yang mengandung oksida berat

Kaca ini mempunyai sifat kelistrikan yang tinggi dibandingkan dengan kaca alkali

kelompok 1. Kaca Flint ditambah dengan PbO atau kaca Crown ditambah dengan


BaO digunakan sebagai kaca optik. Kaca khusus untuk bahan dielektrik kapasitor

adalah kaca flint yang disebut minos. Di antara kaca-kaca crown terdapat jenis

yang disebut Pireks. Pireks mempunyai koefisien termal 33. 107 per° C dan

mampu menahan perbedaan suhu yang mendadak.

3. Kaca non alkali

Penggunaan kaca ini adalah sebagai kaca optik dan bahan isolasi listrik. Beberapa

jenis kaca dan kelompok ini mempunyai titik pelunakan yang sangat tinggi.

4.1.3 Pemakaian kaca pada keteknikan

Pemakaian kaca pada keteknikan antara lain :

a. Pembuatan bola lampu. tabung elektronik, penyangga filamen.

Titik pelunakan kaca ini tidak terlalu tinggi, muai panjangnya hendaknya

dibuat mendekati muai panjang logam maupun paduannya yang disangga

Logam yang dimaksud adalah wolfram, molibdenum.

b. Untuk bahan dielektrik pada kapasitor.

Minos adalah salah satu jenis kaca yang mempunyai permeabilitas relative

tinggi yaitu 7,5, sudut kerugian dielektrik (tan δ) kecil pada frekuensi 1 MHz,

suhu 20°C, tan δ = 0,0009 pada frekuensi 1 MHz, suhu 200° C,tan δ = 0,0012.

Kaca ininos mempunyai α = 82. 107 per ° C. massajenis 3,6 g/cm3.

c. Untuk membuat berbagai isolator

Misalnya: isolatorpenyangga, isolator antena, isolator len dan

isolatorbushing.

Untukpenggunaan ini,selain sifatkelistrikan yangbaikjuga dituntut mempunyai

kekuatan mekanis yang tinggi, tahan terhadap perubahan suhu yang

mendadak, tahan terhadap pengaruh kiinia. Jenis kaca yang digunakan untuk

keperluan ini antara lain: kaca silika, pireks kalium - natrium.

d. Pelapisan logam

Salah satu jenis kaca adalah enamel (bukan enamel vernis). Enamel dalam

hal ini dapat digunakan untuk pelapisan logam atau benda lain sejenisnya,

misalnya: dudukan lampu, reflektor, barang-barang dekoratif; yang tujuannya


adalah melindungi barang-barang tersebut dan korosi dan sekaligus untuk

mendapatkan permukaan yang lebih bagus.

Enamel juga dapat digunakan sebagai isolasi listrik yaitu untuk melapisi

resistor tabung (kawat yang dililitkan pada tabung tersebut adalah resistor

antara lain: nikrom, konstanian). Enamel dileburkan dan kemudian tabung

keramik yang sudah dililiti kawat tersebut dicelupkan sehingga sela-sela

antara lilitan tersisi enamel. Tujuannya di samping untuk mengisolasi lilitan,

juga melindungi lilitan terhadap uap, debu dan oksidasi udara pada suhu kerja

yang tinggi. Resistor tabung yang dilapisi enamel seperti ditunjukkan pada

Gb. 2.

Gambar 4.2 Resistor tabung yang dilapisi enamel

Enamel dipabrikasi dengan meleburkan komponen-komponennya yang

halus kemudian dituangkan sedikit deini sedikit dalam keadaan meleleh ke

dalam air yang dingin hingga membentuk seperti bola, selanjutnya dihaluskan

menjadi bubuk. Pemakaian enamel untuk pelapisan dapat dilakukan dengan

cara kering dan dapat pula dengan cam basah. Pada pelapisan kering,

perangkat yang akan dilapisi dipanasi hingga suhu tertentu kemudian

dimasukkan ke dalam bubuk enamel. Dengan demikian maka bubuk di

sekelilingnya akan meleleh dan melapisi perangkat tersebut. Proses ini

diulang-ulang hingga diperoleh ketebalan pelapisan yang diinginkan.Pada

pelapisan basah, mula-mula enamel diaduk dengan air sehingga menjadi

bubur enamel yang digunakan untuk melapisi perangkat yang dimaksud.

Selanjutnya perangkat yang sudah dilapis tersebut dikeringkan dan setelah

kering dipanaskan dengan oven sehingga enamel meleleh dan dengan


demikian dilapisi perangkat. Untuk keperluan pelapisan ini koefisien muai

panjang enamel harus diusahakan sama dengan muai panjang perangkat yang

dilapisi. Komponen enamel untuk pelapisan resistor Labung (kaca boron-

timab hitam dengan mangan peroksida) adalah sangat sederhana yaitu : 27 %

PbO, 70 % FbBO3 dan 3 % MnOi. Titik lebur enamel ± 600° C. Enamel akan

hilang wamanya dan sebagian akan melarut jika direndam di dalam air dalam

waktu yang lama. Untuk menambah ketahanan enamel terhadap air dan panas

biasanya ditambahkan pasir kuarsa. Sedangkan untuk menambahkan

kemampuan lekatnya enamel yang digunakan melapis baja atau besi Wang,

ditambah Ni dan Co.

4.2. Sitol

Sitol mempunyai bahan dasar kaca yang merupakan pengembangan baru.

Pemakaian sitol adalah sangat luas, struktur dan sifat-sifamya adalah di antara kaca dan

keramik. Sitol juga disebut keramik-kaca atau kaca-kristal. Yang banyak dijumpai di

pasaran antara lain : pyroceram, vitoceram. Sitol mempunyai struktur kristal yang halus

(hal ini yang membedakannya dengan kaca biasa) tetapi berongga. Tidak seperti halnya

keramik biasa, sitol tidak dibuat dengan pembakaran tetapi cenderung dengan fusi dan

bahan-bahan mentahnya dengan menjadikannya meleleh dan kemudian kristalisasi. Agar

bahan ini mempunyai ketahanan terhadap suhu dan kelisitrikan lebih baik maka perlu

bahan tambahan yaltu : Fe S. Ti 02, alkali fluorida, alkali fospat dan logam- logam alkali

tanah.

Sitol mempunyai sifat mekanis yang tinggi, yang rendah sehingga tahan

terhadap perubahan suhu yang mendadak. Permitivitas relatif (Zr) berkisar antara 5

sampai 6, tan δ pada frekuensi 1 MHz sekitar 0,01 dan pada 10.000 MHz sekitar 0,001.


4.3. Porselin

Porselin adalah bahan isolasi kelompok keramik yang sangat penting dan luas

penggunaannya. lstilah bahan-bahan keramik adalah digunakan untuk semua bahan

anorganik yang dibakar dengan pembakaran pada suhu tinggi dan bahan asal berubah

substansinya. Bahan dasar dan porselin adalah tanah liat. ini berarti bahan dasar tersehut

mudah dibentuk pada waken basah, tetapi menjadi tahan terhadap air dan kekuatan

mekaniknya naik setelah dibakar. Penggunaan isolator dan porselin antara lain: isolator

tank, isolator penyangga, rol isolator seperti dapat dililiat pada Gb.4.3

Gambar 4.3 Beberapa isolator porselin

Tanah liat khusus misalnya tanah liat Cina dan tanah liat yang sudah diolah

digunakan pada pabrikasi porselin setelah dicampur dengan kuarsa. Proses pembuatan

perangkat dari porselin secara garis besar adalah sebagai berikut:


Setelah tanah liat dibersihkan dan kotoran-kotoran misalnya : kerikil; kemudian dicampur

dengan air hingga homogen (tetapi tidak terlalu amen seperti bubur). Selanjutnya adalah

tahap pembentukan yaitu dengan putaran, penekanan, cetakan dan ekstrusi. Selanjutnya

setelah perangkat terbentuk, dikeringkan lalu diadakan pelapisan dengan gelas (glazing)

dan terakhir adalah tahap pembakaran. Perlu diingat bahwa pada proses pembuatan

perangkat dan keramik sejak masih basah hingga selesai dibakar akan terjadi pengecilan

dimensi. Sedangkan pada proses pelapisan dengan gelas dan pembakanan menentukan

sekali kualitas produk.

Pada proses pelapisan dengan gelas, kaca halus atau bahan dasar kaca atau

campuran keduanya dipanaskan hingga meleleh, kemudian digunakan melapisi perangkat

yang dikehendaki dengan cara mencelupkan benda dalam permukaan yang diinginkan

untuk dilapisi. Pelapisan dengan gelas semacam ini digunakan untuk memperkuat dan

sekaligus menghiasi permukaan, akan menjadikan produk porselin makin sedikit

kemampuannya menyerap air, mudah dibersihkan, menghilangkan retak-retak yang ada

dipermukaan. Dengan pelapisan gelas, arus bocor yang melalui permukaan isolator akan

lebih kecil terutama pada keadaan basah dan sekaligus dapat menaikkan tegangan

terjadinya loncatan busur api (flashover).

Seperti pada penggunaan kaca bersama-sama dengan logam, koefisien termal

antara pelapis dan yang dilapisi harus sama. Jika gelas pelapisnya mempunyai lebih

kecil daripada yang dilapisi akan terjadi kompresi pada waktu terkena suhu yang

rendah. Sedangkan jika kaca pelapis mempunyai yang lebih besar daripada yang

dilapisi pada waktu terkena suhu di alas suhu normal pelapisnya akan retak (bentuk

retaknya kecil memanjang) yang disebut crazing. Retakan ini akan menurunkan kekuatan

mekanik benda.

Untuk pelapisan benda-benda porselin yang besar dapat dilakukan dengan

menuangkan bahan pelapis pada permukaannya. Selanjutnya setelah benda tersebut

dilapis dikeringkan dan dilakukan pcmbakaran.Maksud dan pembakaran adalah untuk

mendapatkan kekuatan mekanik, kemampuan isolasi dan ketahanan terhadap air yang

lebib tinggi. Selama pembakaran, struktur kristal dan tanah liat (bahan dasar keramik)

akan berubah, air yang dikandung akan hilang. Selama pembakaran juga akan terjadi

lubang-lubang kecil. Untuk menutup lubang-lubang ini digunakan bahan yang disebut


feldspar. Feldspar selama pembakaran akan meleleh sehingga mengisi lubang-lubang

kecil yang terjadi tersebut, sekaligus berfungsi scbagai bahan penguat. Untuk pembuatan

isolator porselin diperlukan suhu yang berkisar antara 13000 hingga 15000 C dalam

jangka waktu 20 hingga 70 jam.

Kenaikan suhu dari suhu normal hingga suhu di atas adalah perlahan-lahan.

Setelah mencapai suhu yang diinginkan, pendinginannya dilakukan sec.ara perlahan-

lahan sebelum dikeluarkan dan oven. Untuk pembakaran atau pemanasan dalam oven

dapat digunakan solar, gas, batubara atau listrik. Cara pembakaran pada benda yang akan

dibuat (sebelumnya dikeringkan) diletakkan di ruang bakar agar tidak berhubungan

langsung dengan nyala api aiau hilitan elemen pemanas jika yang digunakan pemanas

histrik. Hal ini untuk menghindari pemanasan yang tidak merata dan Pembentukan

jelaga. Bagian dasar dan benda tidak perlu dilapis dengan gelas agar tidak melekat

dengan dasar ruang pembakaran jika sudah dingin.

Terdapat 2 macam oven untuk pembakaran porselin yaitu jenis pemanggang (kiln)

dan jenis terowongan.

1. Oven jenis pemanggang . Pada oven jenis pemanggang proses pembakaran dan

pendinginan dilakukan secara serentak untuk beberapa benda kerja. Untuk

industri kecil, oven ini tepat digunakan.

2. Oven jenis terowongan. Oven jenis ini penampangnya seperti ditunjukkan pada

Gb. 4.3. Dalam oven ini benda yang dipanaskan dilewatkan melalui oven secara

perlahan-lahan. Panjang oven ini dapat mencapai 100 meter, terdiri dan 3 bagian

proses yaitu daerah pemanasan, daerah pemanggang dan derah pendinginan. Suhu

tertinggi adalah di daerah tengah yaitu daerah pemanggang dan bagian pinggir

lebih dingin.


Gambar 4.4 Penampang oven terowongan

Dengan demikian selama perjalanan benda-benda kerja akan terjadi pemanasan

dan pendinginan secara bertahap dan perlahan-lahan. Karena pada oven jenis terowongan

ada bagian yang selalu bergerak (untuk menempatkan benda kerja) maka pemanasan

terhadap benda kerja adalah terus-menerus, demikian pula pengambilan bagi benda kerja

yang selesai dipanasi tidak perlu memadamkan oven. Pengecilan yang terjadi selama

proses pembuatan benda porselin dan keadaan basah hingga pembakaran adalah sebesar

20%. Karena itu untuk pembuatan benda porselin pada waktu masih mentah harus lebih

besar dan ukuran akhir yang dikehendaki. Namun pada prakteknya sulit didapat ukuran

yang presisi,karena hal ini dipengaruhi komposisi bahan dan kondisi pembakarannya.

Umumnya produk-produk porselin toleransi yang masih dapat ditolerir berkisar antara 2

hingga 5 %.

Benda-benda porselin disarankan tidak disambung dengan menggunakan sekrup

tetapi untuk menyambungnya menggunakan 1cm, semen atau diikat dengan logam. Sifat-

sifat porselin adalah sebagal benikut: massa jenis berkisar antara 2,3 hingga 2,5 g/cm3,


koeffisien muai panjang ( ) 3. 106 hingga 4,5 . 10-6 per° C. Hal ini penlu mendapatkan

perhatian jika dilem dengan semen atau diikat dengan logam, karena semen = 11 . 10-6

per° C, baja = 14 . 10-6 peoC. Kekuatan tekan porselin adaiah 4000 hingga 6000 kg/

cm3, kekuatan tarik 300 hiagga 500 kg/cm3 untuk yang menggunakan pelapis, 200 hingga

300 kg/cm3yang tanpa pelapis. Kekuatan tekuk 80 hingga 100 kg/cm3. Porselin lebih

regas daripada kaca.

Sifat kelistrikan porselin anlara lain tegangan tembus berkisar antara 10 hingga 30

kV/mm, resistivitas 1011 hingga 1014 cm, perinitivilas (C ) berkisar antara 6 hingga 7,

tan 0,015 hingga 0,02. Sudut kerugian dielektrik akan naik jika suhu dinaikkan seperti

ditunjukkan pada Gb 6.4.

Penggunaan porselin sebagai isolator adalah luas sekali baik sebagai isolator

penyangga maupun sebagai isolator tank. Untuk itu penggunaan porselin sebagai isolator

harus diperhatikan kemampuan mekanisnya disamping kemampuan elektnisnya.

Penggunaan isolator pada tegangan tinggi, yang juga harus menjadikan pertimbangan

adalah tegangan pelepasan (discharge-voltage)nya. Tegangan pelepasan adalah tegangan

yang dikenakan pada isolator yang menyebabkan mengalirnya arus listrik melalui

permukaan di antara elektroda-elektroda. Dalam banyak kasus, pelepasan ini

menyebabkan busur api pada permukaan isolator. Busur api ini dapat terjadi pada

keadaan kering maupun basah (curah hujan 4,5 hingga 5,5 mm/menit).

Pada pengujian busur api dilaboratorium kondisi ini dapat diciptakan, untuk

mengetahui kelayakan suatu isolator digunakan di lapangan. Isolator gantung atau

isolator tank pada tegangan tinggi (bentuknya seperti cakram) pada bagian bawahnya

dibuat berlekuk-lekuk agar air hujan tidak merambat melaluinya. Banyak isolator

gantung atau isolator tank tergantung besarnya tegangan yang diisolasi. Contoh: untuk

tegangan 110 kV diperlukan 10 hingga 12 isolator, sedangkan untuk 400 kV terdiri dan

20 hingga 24 isolator. Hubungan atau korelasi antara besarnya tegangan kerja dengan

banyaknya isolator yang diperlukan seperti ditunjukkan pada Gb. 4.4.


BAB VSIMPULAN

5.1 Simpulan

Dari pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa :

1. Bahan isolasi kaca dapat digunakan dalam berbagai keperluan isolasi listrik.

2. Kaca sangat cocok dan aman dalam penggunaannya karena karakteristiknya akan

tahan terhadap panas

3. Kaca dan porselin dibuat dengan cara dengan pemanasan (pembakaran ),

pengerasan, pelumeran dan mendinginkan secara cepat beherapa bahan yang

dilelehkan atau kristalisasi.

4. Sitol mempunyai bahan dasar kaca dimana struktur dan sifat-sifatnya adalah di

antara kaca dan keramik, dan memiliki sifat mekanis yang tinggi, yang rendah

sehingga tahan terhadap perubahan suhu yang mendadak

5.2 Saran

Bahan isolasi kaca dan porselin merupakan salah satu bahan listrik yang sering

digunakan oleh masyarakat. Yang perlu dilakukan oleh pemerintah dan masyarakat

mulai sekarang ini adalah meningkatkan pengetahuan mengenai bahan isolasi kaca

dan porselin dan melestarikan bahan-bahan anorganik maupun organik sebagai bahan

dasar pembuat bahan isolasi kaca dan porselin ini.


DAFTAR PUSTAKA

Muhaimin. 1993. Bahan-Bahan Listrik Untuk Politeknik. Jakarta : PT Pradnya

Paramita.

Sumanto, MA.Drs. 1944. Pengetahuan Bahan Untuk Mesin Dan Listrik. Yogyakarta:

Andi Offset.

_ _ _ . 2007. Http;//www. wikipedia.org/wiki.com


BIODATA PENULIS

Nama : Putu Rusdi Ariawan

TTL : Denpasar. 19 April 1990

Agama : Hindu

Mahasiswa Teknik Elektro Unv. Udayana

Email : [email protected]

www.facebook.com/turusdi

Kaca Dan Porselin

Documents

Transcript of Kaca Dan Porselin