Bahan konduktor
Yüklə 352,37 Kb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- BAB 4 Penggunaan Isolator Pada Jaringan Listrik
- 4.1 Isolator pada tegangan rendah
- 4.2. Isolator untuk jaringan tegangan menengah 4.2.1. Isolator tumpuan
- 4.2.5. Bushing transformator
- 4.2.6. Macam-macam pendingin pada transformator
- BAB 5 Penggunaan Isolator Pada Mesin Listrik
- 5.1. Motor dan Generator listrik 5.1.1.Kertas prespan/ kertas mika
- 5.1.5. Isolasi selubung kawat
- 5.2. Transformator 5.2.1. Kertas prespan
- BAB 6 BAHAN-BAHAN MAGNETIK
- 6.1. Parameter –parameter magnetik 6.1.1. Permeabilitas dan susceptibilitas magnetic
- 6 .1.3. Magnetiasasi
- 6 .2. Laminasi Baja Kelistrikan
- 6 .3. Bahan Magnetik Lunak Lain
3.4.4. Karet Silikon Salah satu dari beberapa jenis karet silicon adalah karet polimetilsilosen dengan struktur molekul : 
Salah satu keunggulan dari karet silikon / karet silikon adalah stabil pada rentang suhu yang cukup lebar dari 100°C - 250°C. Jika dibandingkan dengan karet alam, karet silion mempunyai sifat tahan api yang lebih baik dan merupakan isolasi listrik yang sangat baik. Sifat-sifat seperti ketahanan volume, kekuatan dielektrik dan faktor kekuatan lain tidak terpengaruh oleh perubahan suhu. Sifat-sifat ini dikenal sebagai stabilitas thermal. Aplikasi produk karet silikon antara lain selang silikon (silicone tubes / silikon tubing); silikon rubber cord; silikon extrusion untuk gasket dan seal (expansion seal, seal untuk jendela dan pintu, seal Oven); silicon O ring, silikon molding dan lainnya. Pada suhu yang tinggi (kemampuan kerjanya bisa mencapai 150oC), kemampuan isolasinya jauh lebih tinggi dibandingkan karet lainnya. Beberapa sifatnya seperti kekuatan mekanisnya rendah dan tidak tahan terhadap bahan pelarut. Pemakaiannya seperti kabel untuk alat-alat panas, kabel penghubung lampu busur, penyekat kapasitor dengan dielektrik cair, dan penyekat pada trafo minyak. Dari semua jenis karet yang ada diatas, dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:
Soal – soal Ilmu Bahan
BAB 4 Penggunaan Isolator Pada Jaringan Listrik Energi listrik dari pusat pembangkitnya disalurkan melalui jaringan transmisi yang jaraknya relative jauh ke pemakai atau konsumen, konsumen listrik di Indonesia dengan sumber dari PLN atau Perusahaan swasta lainnya dapat dibedakan sebagai berikut :
Dari penggunaan tenaga listrik di atas tidak lepas penggunaan bahan isolator pada jaringan listrik dari tegangan rendah sampai dengan tegangan tinggi. Isolator berfungsi untuk memisahkan konduktor daya dari bumi, antara fasa dengan manusia dan benda-benda yang berpotensi bias membahayakan . Jenis isolator yang digunakan pada saluran adalah porselin atau gelas. Fungsi isolator dari aspek listrik adalah mengisolasi antara kawat fasa dengan tanah atau antara kawat fasa dengan kawat fasa. Fungsi isolator dari aspek mekanik adalah mengatur jarak dan sudut antara kawat dan kawat, menahan adanya perubahan kawat akibat perbedaan temperature da angin. 4.1 Isolator pada tegangan rendah Penggunaan isolator pada tegangan rendah khususnya konsumen rumah tangga antara lain kabel saluran rumah (SR) twisted cable (kabel lilit) yang terdiri dari dua penghantar atau lebih yang mana digunakan pada satu fasa atau tiga. Pada tiang listrik dari kayu ulin atau kayu besi digunakan sebagai penyangga penopang JTR apakah masih baik atau sudah tak laik lagi digunakan maka perlu diganti, atau kemiringan tiang kayu juga perlu diperhatikan ini adalah sebagian pemeliharaan jaringan tegangan rendah. Pada saat ini tidak ada lagi penggunaan tiang listrik dari kayu , sekarang sudah dig anti dengan tiang beton atau besi. Pemakaian kabel tegangan rendah berisolasi, disebabkan banyak lintasan pohon yang dilalui oleh kabel tersebut, jadi dalam hal ini kalau tidak berisolasi banyak pepohonan yang akan ditebang. Ukuran kabel lilit 2 or 4 x 6mm2, 2 or 4x10mm2, 2 or 4x16mm2, 4x25mm2, 4x35mm2. Serta material pengikat kabel lilit, penandaan untuk kabel lilit antara lain fasa R bertanda garis/strip 1, fasa S bertanda garis/strip 2 dan fasa T bertanda garis/strip 3 serta tanpa strip adalah fasa netral. Isolator telur digunakan untuk penopang tiang listrik jangan sampai kemiringan tiang menyondong kejalan umum, isolator ditempat antara kawat string dari bagian atas tiang setengah dari kawat string disambung dengan isolator telur dan kawat string ke tanah serta alat bantu lainnya. Isolator duk standar/ cross arm terbuat dari porselin tiga jalan di tempatkan diatas rumah konsumen, digunakan memisahkan antara kabel lilit/twisted cable yang menuju alat pembatas dan pengukur (APP) dari para konsumen. Tata cara konstruksi pemasangan isolator antara lain :
4.2. Isolator untuk jaringan tegangan menengah 4.2.1. Isolator tumpuan Isolator tumpu/pin isolator terbuat dari bahan porselin digunakan untuk menempatkan kawat penghantar A3C atau A2C, baik bila terpasang pada travers datar, juga untuk pin post isolator, dan line post isolator(travers V) , pada tiang penyangga. Isolator gantung digunakan untuk jaringan hantaran udara tegangan menengah dan tinggi , terdiri dari isolator piring dan silindris.
Isolator ini terpasang pada tiang sambungan SUTM dan baik bila terpasang pada tiang ujung , akhir atau percabangan, yang termasuk jenis lainnya adalah isolator piringan , long rod. 4.2.3. Peralatan hubung Fuse cut out bagian kontruksinya terbuat dari porselin, fungsinya bila ada gangguan pada jaringan distribusi tegangan menengah maka FCO akan bekerja atau memutuskan jaringan distribusi tenaga listrik , juga untuk load break switch (LBS). 4.2.4. Arrester Kontruksi lightning arrester sebagian terbuat dari bahan porselin dan didalam ada pasir untuk meredam arus sambaran petir dan langsung ketanah, data arrester 24 kV, 10 kA, pelengkapan penghantar pentanahan dan pipa pelindung. Persyaratan arrester antara lain dapat melepas tegangan lebih ke tanah tanpa menyebabkan hubung singkat ke tanah, dapat memutuskan arus susulan dan tegangan percikan sela dan tegangan pelepasannya rendah.
Hubungan antara kumparan transformator ke jaringan luar melalui sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan tangki transformator Peralatan ini sebagian terbuat dari bahan poselin baik untuk sisi primer maupun dari sisi sekunder, digunakan tempat tumpuan masuknya tegangan menengah pada sisi primer serta tempat tumpuan keluarnya tegangan rendah pada sisi sekunder.Pada belitan primer dihubungkan delta sedangkan pada belitan sekunder dihubungkan bintang diketanahkan solid, data tegangan 20k /220 – 380 V.
- tranformator ONAN adalah dengan minyak sebagai pendingin kumparan trafo yang bersirkulasi secara alami dan dengan udara sebagai pendingin luar trafo yang bersirkulasi secara alami. - transformator ONAF adalah dengan minyak sebagai pendingin kumparan trafo yang bersirkulasi secara alami dan dengan udara sebagai pendingin luar trafo yang bersirkulasi secara paksa/buatan. - transformator OFAF adalah dengan minyak sebagai pendingin kumparan trafo yang bersirkulasi secara paksa/buatan dan dengan udara sebagai pendingin luar trafo yang bersirkulasi secara paksa/buatan. - transformator OFWF adalah dengan minyak sebagai pendingin kumparan trafo yang bersirkulasi secara paksa/buatan dan dengan air sebagai pendingin luar trafo yang bersirkulasi secara paksa/buatan. Soal – soal Ilmu bahan
BAB 5 Penggunaan Isolator Pada Mesin Listrik Bahan isolator pada mesin listrik antara lain penggunaan isolator pada motor-motor listrik, generator tenaga listrik dan transformator tenaga listrik, semua isolator sebagai pendukung bekerja mesin-mesin listrik secara maksimal tanpa adanya gangguan. 5.1. Motor dan Generator listrik 5.1.1.Kertas prespan/ kertas mika Kertas prespan digunakan sebagai pembungkus kumparan / belitan pada stator dari motor-motor listrik supaya kawat kumparan tidak mudah tergores dengan alur-alur dari motor listrik baik yang satu fasa atau tiga fasa dari motor induksi. 5.1.2. Bambu Bambu digunakan sebagai pasak pada belitan stator setelah pemasangan selesai dibungkus dengan kerta prespan, jadi semua alur pada motor listrik diberi pasak dari bamboo atau batang mika. 5.1.3. Benang Benang yang terbuat dari bahan tekstil digunakan mengikat semua belitan stator agar rapi setiap belitan per fasanya, serta jangan sampai belitan terganggu dari putaran rotor dari motor listrik tersebut. 5.1.4. Sirlak Bahan ini berupa benda cair setelah di oleskan pada semua belitan stator bahan ini menjadi keras karena ada proses pemanasan dalam oven, fungsi selain mengeraskan semua belitan stator juga menutupi email kawat yang terkupas yang disebabkan proses pemasukan belitan pada alur-alur stator. 5.1.5. Isolasi selubung kawat Isolasi tahan panas ini berwarna keputihan yang tahan panas digunakan untuk mengisolasi sambungan kawat belitan stator dengan penghantar lain menuju terminal sumber masuknya listrik. 5.1.6. Mikanit - Mikanit komutator bahan ini digunakan untuk bahan isolasi antara lamel-lamel komutator pada motor arus searah (DC) ,secara mekanis bahan ini kuat karena waktu pengerjaan digunakan tekanan tinggi, sedikit resin , tahan aus walaupun dapat tekanan tinggi hingga suhu 180oC . - mikanit lempengan terbuat dari bahan muskovit dan flogopit, kontruksinya sama mikanit komutator, bahan ini termasuk mikanit keras. - mikanit cetakan dibuat beberapa bentuk sesuai keperluan ,penggunaannya adalah pengisoisolasi antara poros dengan komutator, antara poros dengan inti rotor. - kertas mika ini adalah jenis mikanit cetakan dengan setebal 0,05 hingga 0,06 mm, lebar 0,4 m. Penggunaan untuk membuat yang isolasi yang keras pada belitan jangkar mesin tegangan tinggi. - mikanit fleksibel bahan ini dapat dibengkokkan dengan suhu kamar jadi tanpa pemanasan digunakan pada isolasi alur-alur mesin listrik, tebal bahan ini 0,2 hingga 0,5 mm, bahan ini di lapisi kertas dengan unsure mika 50 %, sedang tanpa dilapisi kertas antara 75 % hingga 90 %. - pita mika sama dengan mikanit fleksibel , dibuat lembaran-lembaran kemudian dipotong-potong dengan ukuran lebar tertentu dan di gulung , warna dibuat agak cerah, dilapisi vernis jernih atau vernis hitam, digunakan isolasi belitan rotor pada generator turbo, kadang- kadang mika ini dilapisi sutera atau kain kaca. Pada pemasangan bahan isolator pada generator kurang lebih bahan isolatornya sama dengan motor listrik, adanya pemasangan isolator pada bagian yang diam (stator) dari unit generator serta ada yang bagian yang berputar (rotor) dari unit generator. 5.2. Transformator 5.2.1. Kertas prespan Bahan isolasi ini digunakan pada transformator dengan tegangan rendah dan arusnya antara 2A hingga 100 A, digunakan pada belitan primer dan belitan sekunder dari sebuah transformator 5.2.2. Minyak transformator Bahan isolasi ini digunakan pada transformator tenaga dari pusat tegangan tinggi, menengah hingga rendah , minyak transformator sebagai pendingin dari belitan transformator juga sebagai peredam bungan api pada rangkaian belitan transformator. Minyak transformator mempunyai persyaratan sebagai berikut :
Soal – soal ilmu bahan
BAB 6 BAHAN-BAHAN MAGNETIK Menurut sifat terhadap adanya pengaruh kemagnetan, bahan dapat digolongkan menjadi 5 yaitu diamagnetik, paramagnetik, ferromagnetik, anti ferromagnetik dan ferrimagnetik (ferrit). Bahan diamagenik adalah bahan yang sulit menyalurkan garis gaya magnit (ggm). Permeabilitasnya sedikit lebih kecil dari 1 dan tidak mempunyai dwikutub yang permanen . Bahan paramagnetik adalah bahan yang dapat menyalurkan ggm tetapi tidak bayak. Permeabilitasnya sedikt lebih besar dari 1, susunan dwikutubnya tidak beraturan. Bahan ferromagnetik mudah menyalurkan ggm. Permeabilitasnya jauh di atas 1. Bahan anti ferromagnetik mempunyai susceptibilitas positif yang kecil pada segala suhu, tetapi perubahan susceptibilitas karena suhu adalah keadaan yang sangat khusus. Susunan dwikutubnya adalah sejajar tetapi berlawanan arah. Resistivitas bahan ferromagnet adalah rendah. Hal ini yang menyebabkan pemakaian ferromagnetik terbatas pada frekuensi rendah. Sedangkan pada bahan ferrimagnetik resistivitasnya jauh lebih tinggi disbanding bahan ferromagnet. Karena itu ferrimagnet (ferrit) layak digunakan pada peralatan yang menggunakan frekuensi tinggi di samping arus-eddy yang terjadi padanya kecil.
a.paramagnetik b.ferromagnetik c.antiferromagnetik d.ferrimagnetik
Bahan-bahan ferromagnet dapat dikategorikan menjadi 2 yaitu : Bahan yang mudah dijadikan magnet yang lazim disebut bahan magnetic lunak. Bahan ini banyak digunakan untuk inti transformator, inti motor atau generator, rele, peralatan sanor atau radar. Bahan ferromagnetik yang sulit dijadikan magnet tetapi setelah menjadi magnet tidak mudah kembali seperti semula disebut bahan magnetik keras, bahan ini digunakan untuk pabrikasi magnet permanen. 6.1. Parameter –parameter magnetik 6.1.1. Permeabilitas dan susceptibilitas magnetic Pada perhitungan-perhitungan tentang magnit, terdapat hubungan antara fluksi (B) dengan satuan Wb/m2 atau tesla dengan kuat medan (H) dengan satuan A lilitan/m sebagai berikut:  …………………………..…………………………………………….(6-2)
………………………………………………………………………...(6-3)
µ adalah permeabilitas bahan yang merupakan hasil perkalian parmeabilitas absolut (µo) dengan permeabilitas relatif (µr). Besarnya µo =4 . π .10-7 H/m. kuantitas yang diekspresikan (µr – 1) disebut magnetisasi per unit dari intensitas medan magnet yang disebut susceptibilasi magnetisasi. Karena µr tidak bersatuan, maka demikian pula dengan µr – 1. Besarnya µ untuk bahan ferromagnetik adalah tidak konstan. Jika arus I dialirkan melalui kumparan dengan inti adalah bertambah dari nol berharap sehingga medan magnet dan rapat fluksi akan bertambah. Kemudian arah arus dibalik dengan cara sebelumnya maka besar H akan bertambah sehingga B menjadi nol di titik R, diperoleh Hc yang disebut Daya koersip (Coersive Force). Luas dari jarak tersebut adalah sebanding dengan volume bahan magnetik yang dimagnetisasi, kalau inti tersebut diberi arus bolak-balik akan menimbulkan eddy current yang lazim disebut arus pusar atau focoult. Gambar 6-2 Jerat histerisis bahan ferro 6.1.2. Momen magnetik Seperti diketahui bahwa jika sebuah kumparan yang dilewati arus (I) diletakkan pada rapat fluksi yang meratakan akan menghasilkan torsi, besar torsi akan tergantung pada : luas kumparan, arus dan rapat fluksi yang terpotong bidang kumparan. Pm dengan satuan A/m2 adalah merupakan vektor yang arahnya tegak lurus terhadap kumparan. Batang magnet permanen juga menyebabkan torsi bila diletakan didalam medan yang merata. Jika magnet tersebut diharapkan untuk mendapatkan kutub-kutub bebas yang berlawanan, dapat dikatakan sebagai momen dwikutub sebagai produk dari kuat kutub dan jarak antara kutub-kutub. 6.1.3. Magnetiasasi Semua bahan adalah memungkinkan menghasilkan medan magnetik, dari itu diperoleh secara eksperimental untuk menimbulkan momen magnetik, Besarnya momen perunit volume disebut magnetisasi dari medium (M) dengan satuan C/m . dt atau A/m Pada saat medan magnetik diberikan pada suatu bahan, induksi magnetik (rapatfluksi) adalah penjumlahan dari efek pada keadaan pakem sautu bahan, sehingga besarnya rapat fluksi (B) menjadi : B = µo . H + µo . M .................................................................................... (6-4) M = (µ - 1) . H = Xm . H................................................................................................. (6-5) Xm adalah susceptibilitass magnetik. Magnetisasi (M) dari bahan dapat diekspresikan sebagai momen dwikutub magnetik (pm) dengan satuan C . m2 /dt atau A/m2 dimana : M = N . pm .............................................................................................. (6-6) N adalah jumlah dwikutub magnetik per unit volume. Dari persamaan (6-5) susceptibilitas magnetik Xm = ur – 1 dari bahan sebagai magnetisasi per satuan medan magnet (H). Berdasarkan susceptibilitasnya dapat di bedakan sifat kemagnetan suatu bahan yaitu : untuk Xm negatif 10-5 adalah diamagnetik, untuk Xm kecil dan positif 10-3 pada suhu kamar (karena Xm berbanding terbalik dengan suhu) adalah paramagnetik, untuk Xm yang besar adalah ferromagnetik.
Cara yang paling praktis untuk mengubah bahan magnetik lunak untuk menjadi baja kelistrikan adalah dengan menambah silikon ke dalam komposisinya. Cara ini akan mengurangi rugi histerisi dan arus pusar dengan tajam karena resitivitasnya bertambah. Paduan baja dengan tambahan silikon sekarang ini merupkan bahan magnetik lunak pada tehnik listrik. Namun perlu diingat bahwa silikon akan menyebabkan bahan menjadi rapuh. Tabel 6-1 memberikan data campuran silikon pada baja sehubungan dengan resistivitas dan massa jenisnya. Tabel 6-1 Campuran Si pengaruhnya terhadap Resistivitas & massa jenis Baja
Laminasi untuk transformator umumnya mengandung Si sekitar 4%, sedangkan untuk jangkar motor listrik kandungan Si nya 1 – 2%. Namun hal ini dapat diubah-ubah bedasarkan standar masing-masing negara penghasil mesin-mesin tersebut. Selanjutnya periksa tabel 6-2. Ketebalan laminasi baja transformator untuk intii peralatan listrik adalah 0,1 hingga 1 mm dan yang bisa dipasarkan adalah 0,35 mm dan 0,5 mm dalam bentuk lembaran 2 x 1 m, 1,5 x 0,75 m. Baja listrik jenis lain adalah baja listrik dengan proses dingin. Kemampuan baja listrik sangat tinggi terutama jika fluksi magnetiknya searah dengan panjang aminasi. Karena kristal baja ini dibuat searah dengan proses dingin dan aniling pada ruang yang diisi hidrogen. Baja ini digunkan pada pembuatan inti transformator dengan lilitan jenis ribbon (misalanya : tranformator arus). Baja ini memungkinkan mengurangi berat dan dimensi transformator 20 hingga 25% dan untuk tranformator radio, hal tersebut dapat mencapai 40%. 6.3. Bahan Magnetik Lunak Lain Bahan magnetik lunak yang banyak digunakan dalah paduan besi-nikel. Kurva pada gambar 6-4 menunjukan hubungan antara permeabilitas dengan komposisi antara besi dan nikel. Pda komposisi nikel 20% paduan menjadi non magnetis dan permeabilitas maksimum dicapai pada komposisi nikel 21,5%. Paduan yang terdiri dari besi-nikel dengan molibedenum, chromium atau tembaga disebut permalloy. Permalloy dapat dibedakan berdasarkan kandungan nikelnya yaitu permalloy nikel rendah yaitu permalloy yang mengandung nikel 40 hingga 50% dan permalloy yang mengandung nikel 72 hingga 80% disebut permalloy tinggi. Dibandingkan dengan permalloy tinggi, permalloy rendah mempunyai permeabilitas yang lebih rendah, mempunyai induksi pada keadaan jenuh yang lebih tinggi, permeabilitas permalloy berbanding terbalik dengan frekuensi. Permalloy yang mengandung Ni sangat tinggi akan mempunyai permeabiltas yang tinggi (hingga 800.000) setelah diadakan tritmen termal. Daya koersipnya rendah yaitu antara 0,32 hingga 0,4 amper lilit/m. Permalloy dipabrikasi pada lembaran tipis hingga sampai 3 mikron. Permalloy adalah sensitif terhadap benturan, teanan mempengaruhi sifat kemagnetanya Permeabiltas absolut dari paduan alfisr yang komposisinya 9,5% Si, 5,6% AI dan sisanya besi, berkisar antara 10.000 hingga 35.000, daya koersip 1,59 amper lilit/m dan resistivitas 0,81 Ω. mm2/m. Alfiser adalah sangat regas sehingga sangat mudah dijadikan bubuk untuk di buat bahan dielektrikmagnet. Harganya lebih murah daripada permalloy karena komposisinya tidak tergantung Ni. Camalloy termasuk bahan magnetik lunak yang komosisinya adalah 66,5% Ni, 30% Cu, 3,4% Fe. Yang menarik dari bahan ini adalah : bahan akan kehilangan sifat ferromagnetnya ( titik curie) pada suhu yang relatif rendah yaitu 100oC (titik Curie utunk fe adalah 768oC). Bahan-bahan ferro magnetik yang berubah ukuranya pada medan magnet antara lain Ni murni, beberapa paduan antara Fe dengan Cr, Co dengan AI. Gejala yang demikian ini disebut magnetotriksi (lebih lanjut di bahas pada sub bab 6.5). Dielektrikmagnet digunakan untuk ini peralatan-peralatan rangkain magnetik yang bekerja pada frekuensi yang sangat tinggi dengan kerugian arus pusar yang rendah. Sekarang banyak digunkan ferrit pada perlatan yang bekerja pda frekuensi tinggi. Bahan ini adalah kompon mekanik yang mempunyai rumus umum MO Fe2O3. M adalah logam di antara Fe, Cu, Mn, Zn, dan Ni. Ferrit dibuat dengan campuran senyawa-senyawa oksidanya dengan perbandingan yang tepat dalam bentuk bubuk, dengan tambahan sedikit bahan organik untuk mengikat atau merekatkan, diteekan dan dipanasi 1100 hingga 1400oC di ruang yang berisi oksida. Ferrit adalah semikonduktor yang mempunyai resitivitas antara 102 hingga 107 Ωcm. Karena resitivitas yang tinggi tersebut, maka penggunaanya pada frekuensi tinggi adalah tepat karena rugi daya yang disebabkan arus pusar adalah kecil. Pada ferrit besaranya permeabilitas adalah berbanding terbalik dengan frekuensi. Ferrit mempunyai massa jenis 3 hingga 5 g/cm3, kapasitor termal 0,17 kalori/g.oC, konduktivitas panas 5.102 W/cm oC, muai panajang 10-5 setiap oC. Tabel 6-2 Bahan-bahan magnetik lunak
Keterangan : it adalah inti toroida 1 A lilit/m = 0,126 oersted 1 Wb/m2 = 104 Gauss
Yüklə 352,37 Kb. Dostları ilə paylaş:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
………………………………………………………………………….(6-1)