Buku Bacaan:
1. G.F.Moore, Electic Cables Hand Book, Third Edition, Blackwill Science, 2006.
2. G.J. Andres, “rating of Electric Power Cable, Mc.GrawHill, IEEE Press, 1997.
3. B.M Weedy, “Under Ground Transmission of Electric Power, New York, John Willey & Son, 1980.
4. Ngapuli, I.S, “Current Carrying Capacity of Underground Cable, Computer Training Class”, PT. Encona Engineering, 1990.
5. Jones, T.L, “The Calculation of Cable Parameters Using Combination Thermal and Electrical Circuit Model, IEEE. Transc. On Power Delivery, Vol. 4, No. 3, July 1989.
BAHASAN:
• KONTRUKSI KABEL
• PEMBEBANAN ELEKTRIK, MEKANIK, TERMIK PADA ISOLASI
• MEKANISME TEMBUS ELEKTRIK PADA ISOLASI
• RUGI-RUGI DIELEKTRIK SEBAGAI FUNGSI TEGANGAN PADA KABEL
• ISOLASI PADA KABEL
• MASALAH-MASALAH PEMILIHAN JENIS KABEL
• PERHITUNGAN RUGI-RUGI, GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA KABEL
• STANDARISASI/PENGUJIAN MUTU KABEL
KONSTRUKSI KABEL
(kuliah 1)
Kabel daya dapat diklasifikasikan menurut kelompok:
(1) Kabel menurut kulit pelindungnya (armor)
• Kabel bersarung timah hitam (lead sheathed)
• Kabel berkulit pita baja (steel tape armored)
• Kabel berkulit kawat baja (copper wire armord)
• Kabel berkulit baja tahan karat (Stainles wire armored)
• Kabel berkulit kawat aluminium (aluminium wirw armored)
• Kabel bersarung goni (jute)
(2) Kabel menurut Konstruksinya:
• Kabel plastic dan karet
• Kabel padat
• Kabel jenis datar (flat type)
• Kabel minyak (oil-filled)
• Kabel pipe (pipe-type, misalnya: berisi gas, minyak)
(3) Kabel menurut pasangannya:
• Kabel tanah (underground cable)
• Kabel udara (aerial cable)
• Kabel laut (submarine cable)
Konstruksi Kabel Dibagi Menjadi:
• Bagian Utama
• Bagian Pelengkap
Bagian Utama:
1. Hantaran (Conductor)
2. Isolasi (Insulation)
3. Tabir (Screem)
4. Selubung (sheath)
Bagian Pelengkap:
1. Bantalan (bedding)
2. Periasai ( Armoor)
3. Bahan Pengisi (Filler)
4. Sarung kabel (serving)
(1) HANTARAN (CONDUCTOR)
Bahan hantaran yang banyak dipakai untuk kabel tenaga listrik:
• Tembaga:
- Kawat tembaga polos (plain wire) tanpa lapisan
- Kawat tembaga berlapis timah putih (tinned copper wire)
• Alluminium:
- Dengan kemurnian 99,3 %
1.1. Bantuk-bentuk Hantaran
- Hantaran bulat tanpa rongga
- Hantaran bentuk sektoral space factor lebih baik
filler (bahan pengisi)sedikit
skin(kulit) effect berkurang
- Hantaran bulat berongga(isinya kosong) mengalirkan minyak
(2) ISOLASI (INSULATION)
Menurut jenis isolasi padat yang dipakai:
• Isolasi karet
• Isolasi kertas
• Iasolasi sintesis(isolasi yang banyak digunakan)
Isolasi harus mempunyai sifat-sifat sbb:
• Ketahanan dielektrik (dielectric strength) yang tinggi
• Tahanan jenis (resistivity) yang tinggi
• Dapat bekerja dalam temperatur rendah/temperatur tinggi
• Tidak menyerap air / uap air (hygroskopis)
• Mudah dibengkok-bengkokkan (flexsibel)
• Sanggup menahan tegangan tinggi impuls listrik yang tinggi
1. Isolasi Karet
Dalam Keadaan murni tidak dapat digunakan sebagai bahan isolasi karena:
• Tidak tahan temperatur tinggi
• Terlalu lunak keras / kasar
Untuk bahan isolasi:
Karet dicampur bahan lain:
• Oksida zinc
• Timbal atau belerang
Kemudiam divulkanisasi (proses pengikatan silang dalam material) sehingga:
• Lebih elestis
• Ketahanannya lebih lama / umur kabel
• Lebih kuat / lebih tahan
• Dapat bekerja pada temperatur tinggi
Kekurangannya:
Dapat merusak tembaga (hantaran) karena itu harus dilapisi timah putih, karena munculnya bahan isolasi sintesis seperti:
• Butyl
• Polyethylene
• Crosslinked polyethilene dsb
2. Isolasi kertas
Sifat-sifat kertas sebagai bahan isolator,
• Faktor rugi dielektrik (dielectric loss factor) antara 0,009 sampai 0,004
• Temperatur kerja 65 oC
• Ketahanan dielektrik 80 kV/mm
• Menyerap uap air/cairan
Untuk memperbaiki sifat-sifat isolasinya:
• Kertas`harus diresapi (impregnated) dengan minyak isolasi
• Minyak isolasi harus bebas asam, kekentalan rendah
• Fungsi minyak mampu menggantikan udara yang terdapat pada pori-pori kertas
Isolator masih banyak digunakan untuk Tegangan Tinggi.
3. Isolator Sintetis
Isolator sintesis mempunyai sifat listrik, mekanis, termis yang baik untuk isolator kabel.
Isolator sintesis dapat dibagi atas :
1. Elastomer Neoprene, Butyl/ rubber
2. Thermoplastik Polyvynil Cloride, Polyethylene
3. Thermosetting Crosslinked Polyethylene dan
Ethylene propylene rubber
Elastomer
Sifat – sifat elastomer yang terpenting:
• Tahan terhadap minyak
• Tidak terpengaruh pada perubahan cuaca
• Dapat bekerja baik pada temperatur rendah atau tinggi
Thermoplastik
Untuk kabel isolasi :
• Polyvynil chloride (Pvc)
• Polyethylene (Pe)
• Sifat – sifat Pvc yang menguntungkan :
• Tidak terpengaruh oleh uap air, asam & alkali
• Tahanan jenis cukup tinggi
• Kekuatan mekanis tinggi
Kekurangan:
• Faktor rugi dielektriknya besar
• Temperatur tinggi akan meleleh/mencair
Sifat-sifat Polyethylene yang menguntungkan :
• Sifat dielektrik yang baik
• Tidak mengisap air/cairan
Kekurangan
• Mudah terbakar
• Tidak dapat bekerja pada temperatur tinggi
Thermosetting
• Ethylene Propylene Rubber (EPR)
• Crosslinked polyethylene (XLPE) banyak di kembangkan
Crosslingked Polyethylene (XLPE)
Proses :
Dengan menambahkan pipoksida pada polyethylene dalam proses pemanasan dan tekanan (Vulkanisasi) Diperoleh susunan (struktur) atom yang melintang (crosslinked)
Keuntungan :
• Tahan panas, tidak mudah`meleleh
• Temperatur kerja yang tinggi (90 oC)
• Kekuatan tarik yang tinggi dibanding polyethylene
• Umur kabel akan lebih lama
Kekurangan :
• Bila dipakai pada tegangan tinggi proses penuaan umur kabel lebih cepat.
• Bila terdapat gelembung udara atau partikel di dalam XLPE gejala Treeing kegagalan isolasi
Hal-hal yang menyebabkan terdapat partikel :
• Adanya kotoran/debu didalam isolasi
• Bentuk titik/bintik pada lapisan semikonductingnya atau lapisan isolasinya
• Serat-serat isolasinya
Hal-hal terjadinya gelembung udara :
• Kerusakan pada tabir (Screem) isolasi
• Adanya pengembungan (expansi) gas pada lapisan tabir
• Longgarnya lapisan semikonducting
• Timbulnya kerutan dalam isolasi
Treeing yang terjadi pada isolasi yang berbahan polymer dapat digolongkan :
• Electrical treeing
• Water treeing
• Chemical treeing
Dosen : (DR.Ir. Salama Manjang)
1. G.F.Moore, Electic Cables Hand Book, Third Edition, Blackwill Science, 2006.
2. G.J. Andres, “rating of Electric Power Cable, Mc.GrawHill, IEEE Press, 1997.
3. B.M Weedy, “Under Ground Transmission of Electric Power, New York, John Willey & Son, 1980.
4. Ngapuli, I.S, “Current Carrying Capacity of Underground Cable, Computer Training Class”, PT. Encona Engineering, 1990.
5. Jones, T.L, “The Calculation of Cable Parameters Using Combination Thermal and Electrical Circuit Model, IEEE. Transc. On Power Delivery, Vol. 4, No. 3, July 1989.
BAHASAN:
• KONTRUKSI KABEL
• PEMBEBANAN ELEKTRIK, MEKANIK, TERMIK PADA ISOLASI
• MEKANISME TEMBUS ELEKTRIK PADA ISOLASI
• RUGI-RUGI DIELEKTRIK SEBAGAI FUNGSI TEGANGAN PADA KABEL
• ISOLASI PADA KABEL
• MASALAH-MASALAH PEMILIHAN JENIS KABEL
• PERHITUNGAN RUGI-RUGI, GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA KABEL
• STANDARISASI/PENGUJIAN MUTU KABEL
KONSTRUKSI KABEL
(kuliah 1)
Kabel daya dapat diklasifikasikan menurut kelompok:
(1) Kabel menurut kulit pelindungnya (armor)
• Kabel bersarung timah hitam (lead sheathed)
• Kabel berkulit pita baja (steel tape armored)
• Kabel berkulit kawat baja (copper wire armord)
• Kabel berkulit baja tahan karat (Stainles wire armored)
• Kabel berkulit kawat aluminium (aluminium wirw armored)
• Kabel bersarung goni (jute)
(2) Kabel menurut Konstruksinya:
• Kabel plastic dan karet
• Kabel padat
• Kabel jenis datar (flat type)
• Kabel minyak (oil-filled)
• Kabel pipe (pipe-type, misalnya: berisi gas, minyak)
(3) Kabel menurut pasangannya:
• Kabel tanah (underground cable)
• Kabel udara (aerial cable)
• Kabel laut (submarine cable)
Konstruksi Kabel Dibagi Menjadi:
• Bagian Utama
• Bagian Pelengkap
Bagian Utama:
1. Hantaran (Conductor)
2. Isolasi (Insulation)
3. Tabir (Screem)
4. Selubung (sheath)
Bagian Pelengkap:
1. Bantalan (bedding)
2. Periasai ( Armoor)
3. Bahan Pengisi (Filler)
4. Sarung kabel (serving)
(1) HANTARAN (CONDUCTOR)
Bahan hantaran yang banyak dipakai untuk kabel tenaga listrik:
• Tembaga:
- Kawat tembaga polos (plain wire) tanpa lapisan
- Kawat tembaga berlapis timah putih (tinned copper wire)
• Alluminium:
- Dengan kemurnian 99,3 %
1.1. Bantuk-bentuk Hantaran
- Hantaran bulat tanpa rongga
- Hantaran bentuk sektoral space factor lebih baik
filler (bahan pengisi)sedikit
skin(kulit) effect berkurang
- Hantaran bulat berongga(isinya kosong) mengalirkan minyak
(2) ISOLASI (INSULATION)
Menurut jenis isolasi padat yang dipakai:
• Isolasi karet
• Isolasi kertas
• Iasolasi sintesis(isolasi yang banyak digunakan)
Isolasi harus mempunyai sifat-sifat sbb:
• Ketahanan dielektrik (dielectric strength) yang tinggi
• Tahanan jenis (resistivity) yang tinggi
• Dapat bekerja dalam temperatur rendah/temperatur tinggi
• Tidak menyerap air / uap air (hygroskopis)
• Mudah dibengkok-bengkokkan (flexsibel)
• Sanggup menahan tegangan tinggi impuls listrik yang tinggi
1. Isolasi Karet
Dalam Keadaan murni tidak dapat digunakan sebagai bahan isolasi karena:
• Tidak tahan temperatur tinggi
• Terlalu lunak keras / kasar
Untuk bahan isolasi:
Karet dicampur bahan lain:
• Oksida zinc
• Timbal atau belerang
Kemudiam divulkanisasi (proses pengikatan silang dalam material) sehingga:
• Lebih elestis
• Ketahanannya lebih lama / umur kabel
• Lebih kuat / lebih tahan
• Dapat bekerja pada temperatur tinggi
Kekurangannya:
Dapat merusak tembaga (hantaran) karena itu harus dilapisi timah putih, karena munculnya bahan isolasi sintesis seperti:
• Butyl
• Polyethylene
• Crosslinked polyethilene dsb
2. Isolasi kertas
Sifat-sifat kertas sebagai bahan isolator,
• Faktor rugi dielektrik (dielectric loss factor) antara 0,009 sampai 0,004
• Temperatur kerja 65 oC
• Ketahanan dielektrik 80 kV/mm
• Menyerap uap air/cairan
Untuk memperbaiki sifat-sifat isolasinya:
• Kertas`harus diresapi (impregnated) dengan minyak isolasi
• Minyak isolasi harus bebas asam, kekentalan rendah
• Fungsi minyak mampu menggantikan udara yang terdapat pada pori-pori kertas
Isolator masih banyak digunakan untuk Tegangan Tinggi.
3. Isolator Sintetis
Isolator sintesis mempunyai sifat listrik, mekanis, termis yang baik untuk isolator kabel.
Isolator sintesis dapat dibagi atas :
1. Elastomer Neoprene, Butyl/ rubber
2. Thermoplastik Polyvynil Cloride, Polyethylene
3. Thermosetting Crosslinked Polyethylene dan
Ethylene propylene rubber
Elastomer
Sifat – sifat elastomer yang terpenting:
• Tahan terhadap minyak
• Tidak terpengaruh pada perubahan cuaca
• Dapat bekerja baik pada temperatur rendah atau tinggi
Thermoplastik
Untuk kabel isolasi :
• Polyvynil chloride (Pvc)
• Polyethylene (Pe)
• Sifat – sifat Pvc yang menguntungkan :
• Tidak terpengaruh oleh uap air, asam & alkali
• Tahanan jenis cukup tinggi
• Kekuatan mekanis tinggi
Kekurangan:
• Faktor rugi dielektriknya besar
• Temperatur tinggi akan meleleh/mencair
Sifat-sifat Polyethylene yang menguntungkan :
• Sifat dielektrik yang baik
• Tidak mengisap air/cairan
Kekurangan
• Mudah terbakar
• Tidak dapat bekerja pada temperatur tinggi
Thermosetting
• Ethylene Propylene Rubber (EPR)
• Crosslinked polyethylene (XLPE) banyak di kembangkan
Crosslingked Polyethylene (XLPE)
Proses :
Dengan menambahkan pipoksida pada polyethylene dalam proses pemanasan dan tekanan (Vulkanisasi) Diperoleh susunan (struktur) atom yang melintang (crosslinked)
Keuntungan :
• Tahan panas, tidak mudah`meleleh
• Temperatur kerja yang tinggi (90 oC)
• Kekuatan tarik yang tinggi dibanding polyethylene
• Umur kabel akan lebih lama
Kekurangan :
• Bila dipakai pada tegangan tinggi proses penuaan umur kabel lebih cepat.
• Bila terdapat gelembung udara atau partikel di dalam XLPE gejala Treeing kegagalan isolasi
Hal-hal yang menyebabkan terdapat partikel :
• Adanya kotoran/debu didalam isolasi
• Bentuk titik/bintik pada lapisan semikonductingnya atau lapisan isolasinya
• Serat-serat isolasinya
Hal-hal terjadinya gelembung udara :
• Kerusakan pada tabir (Screem) isolasi
• Adanya pengembungan (expansi) gas pada lapisan tabir
• Longgarnya lapisan semikonducting
• Timbulnya kerutan dalam isolasi
Treeing yang terjadi pada isolasi yang berbahan polymer dapat digolongkan :
• Electrical treeing
• Water treeing
• Chemical treeing
Dosen : (DR.Ir. Salama Manjang)
Postingan
Comments (0)
Posting Komentar