MAKALAH TEKNIK ISOLASIBAHAN ISOLASI SEBAGAI ISOLATOR

Oleh :

ZULHAYADI CANG1D012029

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS BENGKULU 2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya haturkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena saya dapat menyelesaikan makalah ini.Penyusunan makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah TEHNIK ISOLASI.Selain itu tujuan dari penyusunan makalah ini juga untuk menambah wawasan tentang pengetahuan tentang isolasi secara meluas. Saya sadar, bahwa dalam penulisan makalah ini masih jauh dari kesmpurnaan, hal itu di karenakan keterbatasan kemampuan dan pengetahuan saya. Akhirnya saya meminta maaf, apabila dalam penulisan makalah ini terdapat kesalahan yang mungkin dapat dimaklumi. Semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi yang membacanya.

Bengkulu, 15 Oktober 2014

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman JuduliKata Pengantar...iiDaftar isiiiiBab I Pendahuluan1.1 Latar Belakang...11.2 Rumusan Masalah .11.3 Tujuan ....21.4 Manfaat...2Bab II Landasan Teori2.1. Isolasi ...32.2. Sulphur Hexa Fluorida (Sf6)....82.3. Gas-Gas Lain ...102.4. Penggunaan Isolasi Gas Pada Pemutus (CB) Tegangan Tingg..12Bab III Penutup4.1 Kesimpulan....254.2 Saran...25Daftar Pustaka.26

iii

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang MasalahPada kemajuan teknologi tegangan tinggi , isolasi listrik memegang peranan yang sangat penting dalam teknik tegangan tinggi. Isolasi listrik sangat diperlukan untuk menunjang keandalan didalam penyaluran tegangan listrik. Isolasi listrik diperlukan untuk memisahkan bagian-bagian yang bertegangan pada suatu penghantar jaringan tegangan tinggi, sehingga dapat memberikan keamanan dan kenyamanan pada masyarakat yang ada pada areal yang terkena tegangan tinggi. Isolasi listrik pada sistem transmisi tenaga listrik dalam mengisolasi atau mengamankan konduktor dari tegangan membutuhkan suatu koordinasi isolasi. Koordinasi isolasi yang merupakan korelasi kekuatan isolasi peralatan sistem tenaga listrik, di satu pihak dengan alat-alat proteksinya dilain pihak, sehingga peralatan sistem tenaga listrik terlindungi dari bahaya-bahaya tegangan lebih secara ekonomis. Koordinasi isolasi didalam teknik tegangan tinggi mempunyai tujuan untuk perlindungan terhadap peralatan dan penghematan. Jenis-jenis isolasi yang digunakan dalam teknik tegangan tinggi antara lain : isolasi udara (gas), isolasi padat, isolasi cair. Dalam hal ini lebih diberatkan pada isolasi udara (gas). Isolasi udara (gas) aplikasinya lebih banyak digunakan pada isolasi saluran transmisi udara dan pada GIL (Gas Insulated Transmission Lines) ,pada CB dan sakelar pemisah. Dalam pemilihan bahan isolasi lebih diberatkan pada keandalan dari bahan isolasi itu sendiri maupu biaya operasional dari isolasi itu sendiri. Salah satu cara yang ditempuh adalah dengan memilih bahan isolasi yang cocok digunakan pada suatu peralatan tegangan tinggi dengan memperhitungkan keandalan dan keserhanaan dari isolasi itu sendiri.

1.2 Rumusan Masalah1. Bagaimana cara isolasi udara (gas) dalam mengisolasi atau mengamankan peralatan tegangan tinggi ?2. Bagaimana aplikasi dari isolasi gas pada peralatan pengaman maupun pada sakelar pemisah ?

1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui fungsi dari isolasi udara (gas).2.Untuk mengetahui kemampuan dari isolasi udara pada saluran transmisi udara dengan isolasi gas pada CB dan pada GIL.

1.4 Manfaat untuk mengetahui sejauh mana fungsi dan kemampuan dari isolasi udara (gas) dalam mengisolasi dan mengamankan konduktor dari tegangan lebih.

BAB IILANDASAN TEORI

2.1 IsolasiIsolasi merupakan suatu peralatan yangyang digunakan sebagai pembatas dan pengaman pada peralatan listrik yang mempunyai kekuatan listrik yang cukup untuk menjamin faktor 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. Dalam pembahasan kali ini lebih diberatkan pada jenis bahan isolasi gas.bahan isolasi gas digunakan sebagai pengisolasi dan sekaligus sebagai media penyalur panas. Bahan isolasi gas dapat berupa udara, sulphur hexa fluorida (SF6) dan gas-gas lainnya yang lazim digunakan di dalam teknik listrik.Isolator adalah salah satu komponen terpenting yang harus di ketahui dalam hal keelektonikaan. Isolator terbagi atas beberapa macam salah satunya yaitu isolator gas.Pada umumnya isolator gas digunakan sebagai media isolasi dan penghantar panas. Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada isolator gas ini adalah ketidakstabilan temperatur, ketidaknormalan sifat kedielektrikan pada tekanan yang tinggi dan resiko ledakan dari gas yang digunakan.Berdasarkan kekuatan dielektrik,rugi-rugi dielektrik, stabilitas kimia,korosi, dll, isolator gas dapat diklasifikasikan menjadi :

1. Gas sederhana, contohnya : Udara Nitrogen Helium Hidrogen DLL

2. Gas Oksida, contohnya : Gas karbondioksida Gas Sulphur dioksida

3. Gas Hidrokarbon, contohnya : Methana Ethana Propana DLL

4. Gas Elektronegatif, contohnya : Gas Sulphur hexaflorida CH2Cl2

Dalam pemilihan jenis isolator gas yang dipergunakan, perlu diperhatikan sifat dari kedielektrikan gas yang digunakan pada temperatur dan tekanan dimana gas tersebut akan digunakan sebagai media isolasi.Beberapa sifat dari isolator gas sebagai media isolasi yang perlu diperhatikan antara lain yaitu :

1. Sifat Kelistrikan, yang mencakup antara lain : Tahanan isolasi Kekuatan Dielektrik Faktor Daya Konstanta Dielektrik Rugi-rugi dielektrik2. Temperatur,3. Sifat Kimia, dan4. Sifat Mekanis kerapatan volume viskositas absorpsi kelembaman tekanan permukaan,dllDibawah ini terdapat pendapat beberapa ahli tentang isolator gas. Yaitu Brophy, John R. (Valencia, CA), dkk.1. Sebuah isolator tegangan tinggi gas yang terdiri dari: elemen pertama memiliki bahan dielektrik sumbu dan membentuk inti dengan sebagian besar permukaan luar silinder berpusat pada kata kata sumbu inti mempunyai dasar memperluas permukaan inti dalam pesawat secara substansial tegak lurus terhadap sumbu . kedua berbentuk cangkir sebagian besar unsur bahan dielektrik yang mencakup lengan baju yang erat kata mengelilingi inti dan secangkir dasar dengan permukaan yang menghadap upwardly yang terletak di bawah facewise kata terhadap permukaan inti. kata inti memiliki substansial memperluas lubang yang sejajar dengan sumbu untuk kata kata bawah permukaan inti, kata sebuah alur di bawah permukaan inti kata yang memanjang hingga ke permukaan silinder luar, dan sebagian besar di kata alur heliks silinder yang memiliki permukaan luar ujung bawah kata berkomunikasi dengan alur di kata bawah permukaan inti dan ujung atas yang berlawanan dan berarti termasuk elemen konduktif listrik, membentuk lorong-lorong berkomunikasi dengan kata inti2. Sebuah isolator tegangan tinggi gas yang terdiri dari: elemen pertama yang mencakup inti bahan dielektrik memiliki silinder pinggiran dan memiliki berseberangan termasuk bagian bawah. elemen kedua yang meliputi bahan dielektrik lengan memiliki lubang silinder diameter yang sama seperti kata inti dan yang erat kata menerima inti, kata membentuk elemen kedua dari bawah permukaan di bagian bawah kata lubang, ujung bawah kata inti berbohong facewise melawan kata bawah permukaan. kata inti memiliki alur heliks secara substansial di pinggiran, membentuk sebagian besar kata heliks bagian antara inti dan lengan, kata heliks bagian atas dan bawah memiliki berakhir. kata inti memiliki sumbu silinder berpusat pada periferal dan mengatakan sebagian besar inti memiliki lubang vertikal dengan memperluas atas kata yang sejajar dengan sumbu untuk kata inti bagian bawah, kata bagian bawah kata heliks kata bagian inti berbaring di bagian bawah, dan berkata inti telah alur di bagian bawah kata inti yang memanjang dari kata vertikal dasar lubang untuk kata akhir kata heliks bagian. berarti membentuk lorong digabungkan untuk kata atas kata akhir heliks bagian untuk melewati gas yang melewati kata heliks bagian dan sepasang masing-masing anggota konduktif listrik digabungkan ke puncak kata lubang vertikal dan untuk berkata berarti membentuk sebuah lorong.

Bentuk isolator gas

Contoh isolator gas

2.1 Isolasi UdaraUdara merupakan bahan isolasi yang mudah didapatkan, mempunyai tegangan tembus yang cukup besar yaitu 30 kV / cm. Contoh yang mudah dapat dijumpai pada JTR, JTM, dan JTT antara hantaran yang satu dengan yang lain dipisahkan dengan udara. Hubungan antara tegangan tembus dan jarak untuk udara tidak linier seperti ditunjukkan pada gambar 2.1

Gambar 2.1 Vt = f (celah udara) pada p = 1 atm, F = 50 HzKalau dua buah elektroda yang dipisahkan dengan udara mempunyai beda tegangan yang cukup tinggi yaitu tegangan yang melebihi tegangan tembus, maka akan timbul loncatan bunga api. Bila tegangan tersebut dinaikkan lagi, maka akan terjadi busur api. Jika terdapat dua buah elektroda berbentuk bulat dipisahkan dengan udara yang jaraknya cukup besar untuk harga tegangan dan memungkinkan terjadinya ionisasi pada udara sekitarnya maka terbentuklah ozon. Pada sekitar elektroda tersebut akan timbul sinar terang kebiru-biruan yang disebut korona. Besarnya tegangan tembus pada udara dipengaruhi oleh besarnya tekanan udara. Secara umum, makin besar tekanannya, makin besar juga tegangan tembusnya. Tetapi untuk keadaan pakem justru tegangan tembus akan menjadi lebih besar. Keadaan yang demikian inilah yang digunakan atau diterapkan pada beberapa peralatan listrik.

2.2 Sulphur Hexa Fluorida (SF6)Sulphur hexa Fluorida (SF6) merupakan suatu gas bentukan antara unsur sulphur dengan fluor dengan reaksi eksotermis:

S + 3 F2 SF2 + 262 kilo kalori.Molekul SF6 seperti ditunjukkan pada gambar 2.2

Terlihat pada gambar 2.2 bahwa molekul SF6 mempunyai 6 atom fluor yang mengelilingi sebuah atom sulphur, di sini masing-masing atom fluor mengikat 1 buah elektron terluar atom sulphur. Dengan demikian maka SF6 menjadi gas yang inert atau stabil seperti halnya gas mulia.Sampai saat ini SF6 merupakan gas terberat yang mempunyai massa jenis 6,139 kg / m3 yaitu sekitar 5 kali berat udara pada suhu nol derajat celsius dan tekanan 1 atmosfir. Sifat lainnya adalah : tidak terbakar, tidak larut dalam air, tidak beracun, tidak berwarna dan tidak berbau. SF6 juga merupakan bahan isolasi8 yang baik yaitu 2,5 kali kemampuan isolasi udara. Perbandingan SF6 dengan beberapa gas lain seperti tercantum pada tabel : 2.1

Seperti telah disebutkan di atas, bahwa untuk pembentukan SF6 menjadi Sulphur dan Fluor memerlukan panas dari sekelilingnya sebesar 262k . kalori / molekul.Hal ini tepat sekali digunakan untuk bahan pendinginan pada peralatan listrik yang menimbulkan panas atau bunga api pada waktu bekerja , misalnya: sakelar pemutus beban.Sifat dari SF6 sebagai media pemadam busur api dan relevansinya pada sakelar pemutus beban adalah :a) Hanya memerlukan energi yang rendah untuk mengoperasikan mekanismenya. Pada prinsipnya, SF6 sebagai pemadam busur api adalah tampa memerlukan energi untuk mengkompresikannya, namun semata-mata karena pengaruh panas busur api yang terjadi.b) Tekanan SF6 sebagai pemadam busur api maupun sebagai pengisolasi dapat dengan mudah dideteksi.c) Penguraian pada waktu pemadaman busur api maupun pembentukannya kembali setelah pemadaman adalah menyeluruh (tidak ada sisa unsur pembentuknya).d) Relatif mudah terionisasi sehingga plasmanya pada CB konduktivitasnya tetap rendah dibandingkan pada keadaan dingin. Hal ini mengurangi kemungkinan busur api tidak stabil dengan demikian ada pemotongan arus dan menimbulkan tegangan antar kontake) Karakteristik gas SF6 adalah elektro negatif sehingga penguraiannya menjadikan dielektriknya naik secara bertahap.f) Transien frekuensi yang tinggi akan naik selama operasi pemutusan dan dengan adanya hal ini busur api akan dipadamkan pada saat nilai arusnya rendah.

2.3 Gas-gas LainGas bentukan fluoro organik misalnya C7F14, C7F8, C14 F24 mempunyai tegangan tembus yang tinggi, berkisar antara 6 sampai 10 kali tegangan tembus udara. Ini berarti gas-gas tersebut baik sekali untuk bahan isolasi misalnya: pada alat-alat pemutus.Tampak pada tabel 2.1 bahwa hidrogen merupakan gas yang ringan walaupun tegangan tembusnya tidak terlalu tinggi tetapi bagus untuk pendinginan karena konduktivitas termalnya tinggi. Pada mesin-mesin listrik yang besar, penggunaan hidrogen sebagai pendingin (misalnya : pada generator turbo, kondensor sinkron) dapat mengurangi rugi-rugi pada belitannya. Dengan demikian daya guna mesin dapat naik. Di samping itu kebisingan dapat dikurangi karena kepekatan hidrogen lebih rendah dibandingkan dengan udara.Tetapi pemakaian hidrogen sebagai pendingin harus disekat dengan sempurna, karena pencampuran hidrogen dengan udara dengan perbandingan tertentu dapat menyebabkan letusan.Gas karbon dioksida (CO2) dapat digunakan sebagai gas residu pada bahan dielektrik cair (minyak) pada alat-alat tegangan tinggi antara lain : kabel, transformator. Sifat-sifatnya antara lain : resistivitas termal 6880 C / W /cm3 , tegangan tembusnya rendah yaitu 157 V/ cm , permitivitas relatif pada suhu 0C adalah 1.000985. Gas freon12 ( CCl2F2) yang umumnya digunakan pada teknik pendinginan juga dapat digunakan sebagai bahan dielektrik pada konndensator(kadang-kadang dicampur dengan gas nitrogen). Sifat-sifat Gas freon 12 antara lain resistivitas termalnya pada suhu 30 C adalah 10400 C / W /cm3, tegangan tembusnya lebih tinggi dari pada tegangan tembus CO2 yaitu 358 V / cm.Gas neon adalah salah satu gas mulia yang banyak diginakan sebagai bahan pengisi lampu-lampu tabung. Tegangan tembusnya sekitar 100 V / cm, resistivitas termalnya 2150 C / W / cm3 dan mempunyai massa jenis 0,000833 g / cm3. Dalam hal tegangan tembus, disamping gas-gas tersebut diatas, keadaan pakem mempunyai tegangan tyembus yang tinggi yaitu 10 2 kV / cm. Itulah sebabnya pada perkembangannya sejak tahun 60-an banyak digunakan CB pakem disamping CB SF6 serta CB yang lain.

2.4 PENGGUNAAN ISOLASI GAS PADA PEMUTUS (CB) TEGANGAN TINGGIPada dasarnya konstruksi CB adalah adanya kontaktor yang dapat dipisah (diputus) dengan suatu media isolasi. CB ini dibuat dalam rumah logam yang tertutup dengan menggunakan dua buah bushing atau dalam rumah isolasi dimana kedua ujungnya dibuat dari metal atau penghantar.

Gambar 3.1Konstruksi dasar dari CB

Cukup banyak bahan isolasi yang dapat dipakai untuk memadamkan busur api pada saat kontaktor memutus arus dan bahan isolasi ini tergantung dari rating CB tersebut. Bahan isolasi ini tergantung dari rating CB tersebut. Bahan isolasi yang banyak dipakai adalah : udara (pada tekanan atmosfer); udara dengan tekanan tinggi; minyak (yang menghasilkan hydrogen untuk memadamkan busur api); vacuum dan sulfur hexafluoride (SF6).Untuk bahan isolasi dimana tidak terdapat busur api misalnya untuk bahan pengisi/isolasi trafo arus, trafo tegangan dan lain-lain ini lebih banyak bahan isolasi yang dapat dipakai misalnya Arcton 12 (difluoro dichloromethane) ini dipakai untuk bahan isolasi dari busbar tegangan tinggi hanay bahan ini tidak cocok untuk memadamkan busur api karena bila ada busur api dalam media solasi ini akan terbentuk carbon dan chlorine. Kedua bahan ini lambat laun akan menurunkan sifat isolasi bahan sehingga bahan akan tembus dengan mudah.

2.4.1 Jenis CBSecara umum CB dapat dikelompokkan menurut media isolasi yang dipakai : Sampai 11 kV biasanya dipakai udara pada tekanan atmosfer sebagai media isolasi atau juga jenis CB minyak. Dari 11 kV sampai 66 kV kebanyakan dipakai CB minyak. 132 dan 375 kV ini biasanya Oil CB atau Gas Blast CB (CB dengan tekanan gas). Untuk system 400-700 kV ini semua memakai Gas Blast CB.Untuk CB Tegangan Ekstra Tinggi gas ditekan sampai 1000lb/in2 untuk dapat memadamkan busur api pada saat CB memutus arus. Akhir-akhir ini Suphur Hexefluoride (SF6) juga dipakai pada Gas Blast CB dan SF6 ini diberi tekanan sampai 200 lb/in2. dalam praktek, selain ada isolasi gas tentu diperlukan isolasi padat yaitu untuk mengisolasi tempat CB.

Gambar 3.2a. CB dengan tangki bertegangan (life-tank CB)b. CB dengan tangki tak bertegangan (dead tank CB)

Gambar 3.2 menunjukkan prinsip CB modern (a) tangki CB diisolasi terhadap tanah, media isolasi pemutus adalah gas dengan tekanan tinggi dan tangki diisolasi terhadap tanah dengan isolasi porselen. Beberapa unit ini dapat diseri untuk memperoleh tegangan yang lebih besar (b) tangki pada potensial tanah dan kontaktor disiolasi dengan gas bersama dengan isolasi padat. System seperti ini disebut Dead Tank karena tangki tak bertegangan

2.4.2 Peralatan yang diisi gas2.4.2.1 live tank circuit-breakersUntuk sistem tegangan sangat tinggi biasanya beberapa kontaktor dipasang secara seri. Ada 12 kontaktor ini untuk tegangan 400 kV dan sampai 24 kontaktor untuk tegangan 750 kV. Tangki diisi dengan gas dan pada saat kontaktor dibuka gas akan keluar melalui nozzle ke udara luar. Karena gas keluar melalui kontaktor yang berfungsi sebagai nozzle maka busur api akan terpadamkan dalam waktu yang singkat sehingga pada saat arus atau tegangan mencapai titik nol akan putus sama sekali.Masalah yang sering dihadapi adalah isolator untuk mensupport live-tank, ini sering terpengaruh oleh polusi dan tegangan tembus permukaan menjadi tirun biasanya diperlukan panjang permukaan sekitar 2,5 3,5 cm/kV dari tegangan line. Untuk beberapa kontaktor yang dipasang seri, distribusi tergangan tergantung dari harga relative dari kapasitance antara kontaktor-kontaktor dan bumi.Untuk live-tank CB, transformator arus yang diperlukan untuk pengukuran dan pengamanan biasanya adalah dari jenis post type seperti gambar 3.4. CT ini terpisah dari CB kecuali bila CB dimasukkan dalam satu ruangan tertutup dimana dapat dipakai CT jenis ring dan dimasukkan pada bushing pada tembok.

Gambar 3.3 Distribusi tegangan 4 breakers : c1 = cap. ke bumi :C2 = cap. antar kontaktor, c3 = cap. tambahan.a. tanpa tambahan kapasitorb. dengan tambahan kapasitorc. ideal

Gambar 3.4 Trafo arusa. diisolasi dengan kertasb. diisolasi dengan gas

2.4.2.2 Dead-tank circuit breakerKonstruksinya seperti pada gambar 1.2 dan ini merupakan system tertutup sehingga dapat dipakai gas-gas yang mahal seperti SF6 sebagai media isolasi. Pada saat kontaktor membuka, katub gas terbuka unuk beberapa cycle sehingga gas dengan tekanan tinggi turun melalui pipa dan nozzel peutus masuk ke dalam tangki utama. Tekanan pada tangki utama mungkin akan naik sedikit tetapi ini dikembalikan lagi ke keadaan normal dengan memompa gas masuk ke dalam penyimpanan bertekanan tinggi (high pressure-reservoir). Biasanya tekanan pada reservoir 200 lb/m2 dan pada tangki utama = 30 lb/in2 ini untuk bahan isolasi SF6.Keuntukngan system dead-tank : Suara pada saat pemutus arus kurang karena system tertutup rapat . Dibandingkan dengan live-tank dimana gas yang keluar mungkin masih cukup panas maka system dead-tank memerlukan tempat yang lebih. Gas yang dibuangt ke udara hamper tidak ada (kecuali bocor).Distribusi tegangan untuk system dead-tank biasanya lebih baik karena dalam system ini semua kontaktor terletak berdekatan sehingga kapasitansi antara mereka dapat dibuat cukup tinggi. Trafo arus unutk system dead-tank biasanya jenis ring dan dapat dipasang sekalian bersama dalam CB seperti pada gambar. Tidak seperti post type CT maka penggunaan dead-tank akan memperkecil biaya untuk pemasangan CT.

2.4.2.3 Trafo arus yang diisi gasPeralatan-peralatan yang diisi gas sebagai media isolasi sebenarnya belum banyak dikembangkan, sekalipun ada busur api yang diisi atau diberi isolasi gas Arcton-12 (Freon) sejak tahun 1940. Akhir-akhir ini mulai orang tertarik lagi untuk menggunakan gas sebagai media pengisi atau isolasi tendensi peralatan yang memakai tegangan tinggi dan juga factor ekonomis. Perhatikan CT pada gambar 3.4, trafo arus diisi dengan gas mempunyai beberapa keuntungan yang menonjol : Pembuatan CT mudah dan cepat (relatif) Gelembung udara dapat dengan mudah fitiadakan juga dielektrik loss bisa diperkecil. Bahaya kebakaran lebih kecil, ini untuk peralatan dalam gedung. Berat peralatan dapat dikurangi cukup banyak. Komduktor primer yang lurus bisa membawa arus s/c yang lebih besar.Kerugian : Sealing gas sulit Isolator porselen harus kuat menahan tekanan gas. Voltage grading pada isolator.

2.4.3 Gas-gas yang dipakai untuk CBGas-gas yang dipakai untuk CB atau untuk peralatan lain misalnya trafo arusadalah : Gas-gas sederhana : udara, oxygen, nitrogen, carbon dioxide. Gas-gas elektronegatif : SF6, Arcton, Nitriles.Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan gas yang cocok : Kekuatan listrik yang tinggi. Stabil secara kimia dan panas. Temperature dimana gas menjadi cair. Untuk Negara-negara dingin peralatan yang dipasang di luar gasnya tidak boleh jadi cair bila udara menjadi dinging. Tidak mudah terbakar. Thermal conductivity harus tinggi agar dapat melewatkan panas yang timbul dan juga dapat dengan mudah memadamkan api. Murah.Tambahan untuk CB, gas perlu punya kemampuan untuk mematikan busur apidan tidak boleh menghasilkan carbon.

2.4.4 Gas-gas untuk CBYang paling murah dan sederhana adalah udara. Hydrogen mempunyai kemampuan memadamkan busur api lebih baik (thermal conductivity 7x daripada udara) tetapi kekuatan listriknya hanya 0,5 dari udara, seperti pada gambar 3.5

Gambar 3.5 Kekuatan listrik dari udara sebagai fungsi dari tekanan

Hydrogen juga sulit dipakai dalam praktek karena bila bercampur dengan udara, dapat menimbulkan ledaka biasanya yang dipakai adalah campuran hydrogen-sulphur hexafluoride. Nitrogen mempunyai kekuatan listrik sama seperti udara, dan tam mempunyai kelebihan memadamkan busur api seperti hydrogen. Carbon dioxide ini dipakai untuk CB experiment; kekuatan listriknya sama seperti udara tetapi kemampuan memadamkan api beberapa kali lebih baik daripada udara. Oxygen ini juga baik untuk memadamkan api tetapi gas ini sangat aktif secara kimiawi sehingga tidak banyak dipakai.Gas elektronegatif SF6 mempunyai kekuatan listrik yang tinggi dan juga kemampuan memadamkan busur api yang baik. Dari semua gas hanya udara dan SF6 yang dipakai saat ini pada gas blast CB.Udara, sekalipun udara pada tekanan tinggi misalnya 75 atm ini jelas memakan biaya. Juga udara yang dipakai pada CB harus benar-benar kering untuk kadang-kadang perlu dipakai refrigerator (lemari es) atau bahan-bahan kimia untuk dapat mengringkan udara tersebut. Dibandingkan dengan gas elektronegatif maka udara punya keuntungan dapat ditekan sampai tekanan yang cukup tinggi dan pada tekanan tersebut kekuatan listriknya tinggi.Sulfurhexafluoride. Gas ini sangat baik sekali dan dibuat pertama kali di paris tahun 1990. tetapi baru dipakai untuk CB pada tahun 1953. pada tekanan 200 lb/in2. SF6 mempunyai kapasitas memutuskan tegangan 4x daripada udara. Pada tekanan yang sama.Sebagai bahan isolasi gas SF6 mempunyai kekuatan listrik 2-3 kali udara pada tekanan yang sama dan pada tekanan 2 atm kekautan listriknya kira-kira sama dengan minyak transformator. Sekalipun SF6 biasanya berbentuk gas tetapi dapat dengan mudah menjadi cair dan disimpan dalam tabung besi. Pada saat perbaikan CB yang memakai SF6 gas tersebut dipompa pada tempat penyimpanan dan disimpan dalam bentuk cair. Juga metal fluorides yang mungkin timbul pada sat busur api dilekuarkan dengan melakukan tersebut pada filter dengan alumina aktif. Setelah CB diperbaiki dan ditutup rapat udara dikeluarkan dan SF6 dimasukkan kembali.Sekalipun SF6 mempunyai kemampuan listrik dan mematikan busur api yang lebih baik dari udara tetapi gas ini mempunyai kerugian yaitu tidak dioperasikan pada tekanan tinggi.

2.4.6 Gas-gas untuk CT dan busbarUntuk keperluan ini gas tidak perlu baik dalam memadamkan busur api. Gasgas yang dapt dipakai ada dalam daftar berikut :

Tabel 3.1 gas-gas yang dapat dipakai untuk CT dan Busbar

Yang perlu diperhatikan disini adalah untuk penggunaan peralatan di udara bebas dimana suhu bisa mencapai - 40 o C seperti CF2CL2 (Arcton-12) ini mempunyai kekuatan listrik yang cukup tinggi pada suhu 30 o C sudah cair. SF6 mempunyai suhu cair 64oC ini bisa dipakai pada tekanan 40 lb/in2.

2.4.7 BushingBanyak dipakai bushing dengan isolasi gas tekanan tinggi seperti gambar 3.6 untuk pengisi bisa udara atau SF6 dan karakteristik flas over .

Gambar 3.6 Bushing dengan isolasi gas

BAB IIIPENUTUP

3.1 Simpulan Unit panel dengan gas SF6 sebagai isolasi adalah bebas rawat, dengan keselamatan operasi, reliability dan availability yang tinggi. Unit panel berisolasi gas SF6 ini sesuai untuk tegangan menengah dan tinggi dengan penyesuaian seperlunya mengingat proses pembuatannya yang khusus, kesalahan dalam panel kecil karena selubung phasa tunggal dari komponennya (luar RMU) dan komponen berselubung gas SF6 (dalam RMU) dan tidak akan terjadi arus bocor ke tanah. Urutan pemindahan saklar 3 posisi tidak akan salah karena susunan logiknya, dan saklar ini memberikan proteksi pentanahan hubung singkat pada feeder dan panel. Tingkat proteksi panel adalah dalam ruang/ruang bawah tanah. SF6 mempunyai kemampuan listrik dan mematikasa busur api yang lebih baik dari udara tetapi gas ini mempunyai kerugian yaitu tidak dapat dioperasikan pada tekanan yang tinggi.

3.2 SaranAdapun saran yang dapat diberikan yaitu dalam pemilihan isolasi hendaknya disesuaikan dengan kemampuan dari tingkat BIL isolasi itu sendiri sehingga tidak terjadi kegagalan isolasi.

Daftar Pustaka

1. Analisa Sistem Tenaga Listrik dan Pengetanahan Netral Sistem Tegangan Tinggi, Departemen Elektroteknik FTI, ITB, 1979/1978 (Edisi baru 1991), TB Hutauruk.2. Bahan-Bahan Listrik Untuk Politeknik, PT Pradnya Paramita, 1993,Drs. Muhaimin.3. MV switchgear, catalog HA 41.11,1993, unrevised edition 1997. SIEMENSPeralatan Tegangan Tinggi, Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 1999.23