bahan isolasi gas

BAHAN ISOLASI GAS

Bahan isolasi  adalah digunakan sebagai pengisoalsi dan sekaligus sebagai media penyalur

panas.

 Bahan Isolasi Gas Antara Lain :

– Udara

– Sulphur hexa fluorida (sf6)

 Udara

Merupakan bahan isolasi yang mudah didapatkan, mempunyai tegangan tembus yang

cukup besar yaitu 30 kv/cm contoh yang mudah dijumpai antara lain :

– Jaringan tegangan rendah (jtr)

– Jaringan tegangan menengah (jtm)

– Jaringan tegangan tinggi (jtt)

Antara hantaran satu dengan yang lain dipisahkan dengan udara kalau 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 yang dipisahkan oleh udara yang

jaraknya cukup besar untuk suatu harga tegangan dan memungkinkan terjadinya ionisasi pada

udara sekitarnya maka  akan terbentuk ozon. Korona adalah peristiwa disekitar dua buah

elektroda berbentuk bulat yang dipisahkan oleh udara yang jaraknya cukup besar untuk suatu

harga tegangan tertentu yang akan menimbulkan sinar terang kebiru-biruan. Besarnya tegangan

tembus pada udara dipengaruhi oleh faktor tekanan udara. Artinya makin besar tekanan

udaranya, makin besar pula tegangan tembusnya.

 Sulphur Hexa Fluorida (Sf6).

Sulphur hexa fluorida (sf6) ad22alah merupaka suatu gas bentukan antara unsur sulphur

dengan fluor dengan reaksi eksotermis.  S + 3 f2          -------------          sf6+ 262 kilo kalori

diketahui bahwa molekul sf6 mempunyai 6 atom fluor yang mengelilingi sebuah atom

sulphur, masing-amsing atom fluor mengikat satu buah elektron terluar atom sulphur.

Dengan demikian sf6 menjadi gas yang inert atau stabil seperti halnya gas mulia.

 SIFAT-SIFAT SF6 :

– Gas yang terberat

– Massa jenis 6,139 kg/m3

– Lima kali berat udara pada suhu 0o c, pada tekanan 1 atmosfir

– Tidak terbakar

– Tidak larut di air

– Tidak beracun

– Tidak berwarna

– Tidak berbau

– Isolasi yang baik 2,5 kali kemampuan isolasi udara.

Digunakan untuk bahan pendingin pada peralatan listrik yang menimbulkan panas atau

bunga api pada waktu bekerja, misalnya sakelar pemutus beban. Sifat dari sf6 sebagai pemadam

bususr api dan relevansinya pada sakelar peutus beban :

A. Hanya memerlukan energi yang rendah untuk mengoperasikan mekanismenya,

Prinsipnya sf6 sebagai pemadam busur api adalah tanpa 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. Pebguraian pada waktu memadamkan busur api amupun pembentuknya kembali setelah

pemdaman 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 kontak.

E. 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 bususr api akan dipadamkan pada saat nilai arusnya rendah.

 Gas-Gas Lain

Gas bentukan fluoro organik lainnya c7f14, c7f8 , c14f24 , mempunyai tegangan tembus yang

tinggi, berkisar antara 6 hingga 10 kali tegangan tembus udara. Berarti gas-gas tersebut baik

sekali untuk bahan isolasi pada alat-alat pemutus. Hidrogen merupakan gas yang ringan sekali

walaupun tegangan tembusnya tidak terlalu tinggi tetapi bagus untuk pendinginan karena

konduktivitas termalnya tinggi.

 Penggunaan Hidrogen Sebagai  Antara Lain :

– Mesin-mesin listrik besar

– Sebagai pendingin

– Generator turbo

– Kondenser sinkron

– Mengurangi rugi-rugi pada belitan

– Daya guna mesin dapat naik

– Dapat mengurangi kebisingan sebab kepekatannya lebih rendah dari udara

– Harus disekat sebab bisa bereaksi dengan uadara yang bisa menyebabkan letusan

 Gas  Karbon Dioksida (Co2)

 Sifat-Sifatnya :

– Resistivitas termalnya 6880 oc/cm3

– Tegangan tembusnya rendah 157 v/cm

– Permitivitas relatif pada suhu 30o c adalah 1.000985

 Penggunaannya :

Gas residu pada bahan dielektrik cair (minyak) pada alat-alat tegangan tinggi antara lain

(kabel, transformator)

 Gas Freon 12 (Ccl2f2)

 Sifat-Sifatnya :

 Penggunaannya

– Resistivitas termalnya pada suhu 30o c adalah 10400 oc/w/cm3

– Tegangan tembusnya lebih tinggi dari co2 yaitu 358 v/cm

– Sebagai pendingin

– Sebagai bahan dielektrik pada kondensator

– Dicampur dengan gas nitrogen

 Gas Neon

Adalah salah satu gas mulia yang banyak digunakan sebagai bahan pengisi lampu-lampu

tabung

 Sifat-Sifatnya :

– Tegangan tembusnya 100 v/cm

– Resistivitas termalnya 2150 oc/w/cm3

– Massa jenis 0,000833 gr/cm3

Keadaan standard untuk gas mempunyai tegangan tembus tertinggi 102 kv/cm, sejak

tahun 60-an banyak digunakan sebagai contack breaker (cb) selain sf6 serta gas yang lain.