Klasifikasi Bahan Isolator

Klasifikasi Bahan Isolator

1. Bahan Isolator Gas

Bahan isolator ini diantaranya adalah udara, Nitrogen dan belerang. Hal ini karena bahan tersebut sangat murah, mudah diperoleh, tidak mudah menyala dan tidak mudah meledak.

1. Udara, udara sangat baik untuk bahan isolator apabila tegangan yang digunakan tidak terlalu tinggi. Arus bocor pada udara kecil dibanding dengan bahan isolator cair atau padat pada kondisi yang sama dan dielectricnya mendekati nol. Tapi di sisi lain udara mempunyai dielectric strength rendah yaitu sekitar 3 - 5 kV/mm. Jika dua buah elektroda dipisahkan oleh udara dan diberikan tegangan yang cukup tinggi yaitu tegangan yang melebihi tegangan tembus maka akan timbul loncatan bunga api dan apabila tegangan dinaikkan lagi maka akan terjadi busur api. Penggunaan isolator udara :
   • Circuit breaker
   • Kapasitor udara
   • Isolator tambahan pada mesin listrik
2. Nitrogen, dalam beberapa hal penggunaan nitrogen mempunyai maksud ganda yaitu sebagai bahan isolator juga sebagai bahan kimia untuk rnencegah oksidasi sehingga mengurangi kecepatan kerusakan bahan. Penggunaan Nitrogen :
   • Sebagai pengganti udara apabila dikehendaki pula untuk pencegahan oxidasi seperti pada minyak trafo.
   • High voltage gas pressure cable
3. Sulfur Hexaflorida (SF₆)

SF₆ merupakan gas gabungan antara unsur Sulfur dengan Fluor dengan reaksi eksotermis berikut ini :

S + 3F₂ SF6+Energi

Molekul SF₆ merupakan gas terberat yang mempunyai massa jenis 6,139 kg/m³.

Adapun keuntungan menggunakan gas SF6

1. Mempunyai dielectric strength yang tinggi yaitu 75 kV/cm.
2. Tidak mudah terbakar, sehingga dapat digunakan sebagai pemadam busur api.
3. Penguraian pada waktu memadamkan busur api maupun pembentukannya kembali stelah pemadaman bersifat menyeluruh.
4. Pada tekanan tinggi dielectric strength akan naik menyolok
5. Mempunyai struktur kimia yang stabil pada tekanan tinggi dan temperatur sampai 100 ^oC.

2. Bahan Isolator Cair

Bahan isolasi cair digunakan sebagai bahan pengisi pada beberapa peralatan listrik, seperti trafo, circuit breaker, rheostat dll. Dalam hal ini isolasi cair berfungsi sebagai pengisolasi dan sekaligus sebagai pendingin. Sehingga persyaratan yang harus dipenuhi adalah tegangan tembus dan daya hantar panas yang tinggi. Bahan isolasi cair yang paling banyak digunakan adalah minyak trafo.

Minyak trafo adalah adalah minyak mineral yang diperoleh dengan pemurnian minyak mentah. Selain berasal dan minyak mineral, minyak trafo juga dapat berasal dan bahan organic, misalnya minyak trafo piranol dan silicon.

3. Bahan Isolator Padat

Bahan isolator yang termasuk zat padat pada keadaan normal berbentuk padat tapi ada juga yang cair, namun selalu digunakan dalam bentuk padatnya. Hal ini disebabkan oleh adanya campuran zat kimia tertentu atau karena perubahan temperatur. Bahan isolator semacam mi banyak digunakan untuk isolator kumparan seperti pada kumparan motor, generator, trafo dll.

Bahan isolator padat dapat dikelompokkan sebagai berikut:

1. Bahan Berserat (Febrous)

Contoh bahan m.i adalah : kayu, kertas, textil dan asbes

Keuntungan penggunaan bahan ini adalah :

• Mudah dibentuk dan diproses
• Murah harganya
• Mechanical strength agak kuat
• Reliable dan mudah didapat

Sedangkan kerugiannya adalah :

- Bersifat hygroskopis

- Electric strength agak rendah

2. Keluarga Resin

1. Natural Resin yaitu tanaman/tumbuhan terpentin, damar/ gondorukem
2. Sintesis Resin yaitu hasil reaksi kimia beberapa bahan

Terdapat dua macam resin :

1. Thermo Setting :

• Dibentuk dengan pemanasan atau tekanan
• Sifat kimia berubah setelah dipanasi dan kemudian keras kembali
• Bila telah menjadi keras maka tidak dapat dilunakkan kembali dan bila dipanasi terus bahan akan rusak
• Penggunaan untuk kepala telepon, rumah radio, TV, switch box dll
• Yang termasuk tipe mi adalah epoxi, melan-iine, polister, silicon resin dll

2. Thermo Plastic :

• Sifat-sifat pemanasan tidak akan berubah setelah pemanasan
• Dapat dipanaskan berulang-ulang tanpa merusak struktur kimianya
• Lebih elastis dan tidak rapuh
• Yang termasuk tipe mi adalah polyetilen, cellulose, PVC

3. Keluarga mineral

Yaitu bahan isolator yang diperoleh dan tambang yang diolah dan dibentuk menurut kebutuhan seperti : mica, manner, sabak dan aspal.
Penggunaan:

1. Untuk isolasi pda mesin-mesin listrik tegangan tinggi (segment komutator)
2. Untuk isolasi heating lemen
3. Untuk bahan dielectric pada isolator

    4.  Keluarga Karet 

         Karet alam mepunyai sifat :

1. sangat elastis
2. tahan terhadap cuaca
3. dielectric strength rata-rata baik
4. dapat dicampur dengan belerang dan menjadikannya tahan terhadap temperatur

3. Keluarga Gelas
4. Keluarga Porselin

Sumber : http://www.teknik-elektro.org/2012/05/klasifikasi-bahan-isolator.html