ANALISIS PENGARUH KOMPOSISI SILICONE RUBBER DAN PASIR SILIKA PADA SPESIMEN BERBAHAN RESIN EPOKSI TERHADAP SUDUT KONTAK, TEGANGAN FLASHOVER, DAN KEKUATAN MEKANIK Cintya Ayu Daniswari1, Juningtyastuti2, Abdul Syakur 3 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia 1
[email protected] [email protected] 3
[email protected]
2
Abstrak- Energi listrik disalurkan dan didistribusikan dari pusat pembangkit listrik ke pusat-pusat beban menggunakan saluran transmisi dan jaringan listrik distribusi. Untuk membatasi antara konduktor saluran bertegangan tinggi dengan bodi menara atau bodi tiang, maka digunakan isolator. Bahan isolator yang telah banyak digunakan adalah keramik, sementara untuk bahan polimer masih terus dikembangkan, salah satu bahan polimer yang telah dikembangkandan digunakan sebagai isolator adalah Resin Epoksi. Dalam aplikasinya di lapangan, isolator yang terletak pada pasangan luar banyak sekali terpengaruh oleh keadaan lingkungan di sekitarnya, sehingga tidak tertutup kemungkinan menjadikan kemampuan isolator menurun atau berada di bawah kemampuan kerja seharusnya. Sehingga dibutuhkan suatu isolator yang memiliki unjuk kerja yang baik untuk mendukung keandalan sistem. Pada penelitian tugas akhir ini bahan yang digunakan adalah sampel Resin Epoksi dengan pengisi silane/sillicone rubber dan pasir silika dengan persentase yang divariasikan antara 10% 50%. Dimensi sampel untuk uji sudut kontak dan tegangan flashover adalah 120 mm x 50 mm x 5 mm. Sedangkan untuk uji tarik sesuai dengan standar ASTM D638. Semua pengujian dilakukan di laboratorium dengan kondisi temperatur ruang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kenaikan persentase bahan pengisi silane/sillicone rubber maupun bahan pengisi pasir silika menyebabkan kenaikan sudut kontak yang berarti resistensi permukaan bahan isolasi semakin naik. Sehingga nilai tegangan flashover semakin meningkat tetapi kekuatan mekanik cenderung menurun. Nilai sudut kontak yang paling besar adalah pada RTV15 yaitu 79,29˚. Sedangkan nilai tegangan flashover yang paling besar dalah pada RTV14 yaitu 34,93 kV. Dan untuk pengujian mekanik nilai yang paling besar adalah pada RTV03 yaitu 43,1 MPa untuk pengujian tarik dan 109,1 MPa untuk pengujian tekan.
isolasi yang merupakan faktor yang harus diperhatikan dalam perencanaan pembuatan isolator. Isolator yang digunakan untuk sistem tegangan tinggi yang berada di daerah industri mempunyai tingkat polusi, suhu, dan kadar garam berlebihan yang akan menyebabkan tingkat kerusakan, seperti isolator yang berada di daerah pantai yang mempunyai kadar garam yang tinggi, dapat menyebabkan kemungkinan terjadinya arus bocor dan jika hal ini dibiarkan terjadi maka lama kelamaan akan menyebabkan kerusakan pada isolator. Isolator yang banyak digunakan pada saat ini adalah isolator keramik dan isolator kaca. Kelebihan dari isolator keramik dan isolator kaca ini adalah harganya yang murah, dan mempunyai kekurangan yaitu mempunyai rapat massa tinggi sehingga dalam penggunaannya akan membebani menara transmisi karena berat isolator dan memerlukan suhu pembuatan yang tinggi (lebih dari 1000OC) sehingga memerlukan energi yang besar untuk pembuatannya. Oleh karena itu, sejak 30 tahun lalu telah dikembangkan isolator dengan bahan polimer yang mempunyai nilai lebih dibandingkan dengan isolator bahan keramik dan kaca. Bahan isolasi polimer memiliki keuntungan antara lain: sifat dielektris, sifat termal lebih baik, konstruksi relatif lebih ringan, kedap air (hidrophobik), proses pembuatan relatif lebih cepat, dapat dibuat pada suhu ruang tergantung pada pemilihan bahan pengerasnya. Dan salah satu bahan polimer yang digunakan untuk isolator adalah Resin Epoksi. Meskipun memiliki keunggulan tetap saja suatu bahan pasti juga memiliki kelemahan. Demikian halnya dengan resin epoksi, maka untuk mengatasi kelemahan pada isolator bahan resin epoksi, ditambahkan bahan lain yang disebut filler (pengisi). Penggunaan filler (pengisi) bertujuan untuk memperbaiki kinerja polimer sekaligus menekan biaya pembuatan isolator polimer. Silane atau Silicone rubber merupakan salah satu contoh bahan pengisi (filler).
Kata kunci : Isolator, resin epoksi, tegangan flashover, sudut kontak, pengujian mekanis
I.
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang Suatu sistem tenaga listrik terdiri dari tiga bagian utama yaitu pusat pembangkit listrik, saluran transmisi, dan sistem distribusi. Saluran transmisi berfungsi menyalurkan energi listrik dari pembangkit ke beban. Agar penyaluran energi listrik optimal, maka semua peralatan yang terkait dengan energi listrik harus dijaga dengan baik. Salah satu yang harus diperhatikan adalah sistem isolasi. Sistem isolasi untuk memisahkan bagian yang bertegangan (penghantar) dengan bagian lain, sehingga dibutuhkan isolator yang baik. Berdasarkan perkembangan teknologi tentang sifat bahan
B. Tujuan Penelitian ini memiliki tujuan untuk mengetahui, menguji dan menganalisis pengaruh penambahan silicone rubber dan pasir silika terhadap sampel isolator bahan resin epoksi. Parameter yang dianalisis adalah tegangan flashover, sudut kontak dan kekuatan mekanik yang meliputi uji tarik dan uji tekan.
1
2 II. DASAR TEORI Isolasi adalah sifat bahan yang berfungsi dapat memisahkan secara elektris dua atau lebih penghantar listrik bertegangan yang berdekatan, sehingga tidak terjadi kebocoran arus, tidak terjadi lompatan api atau lewat denyar (flashover), ataupun atau percikan api (sparkover). Sedangkan isolator adalah alat yang dipakai untuk mengisolasi. [18] Kemampuan bahan isolasi untuk menahan tegangan disebut kekuatan dielektrik. Kekuatan dielektrik dari bahan isolasi sangat penting dalam hal menentukan kualitas isolator yang nantinya akan mendukung keseluruhan sistem tenaga listrik. Semakin tinggi kekuatan dielektrik bahan isolasi semakin baik dipakai, terutama pada peralatan listrik tegangan tinggi. A.
Isolasi Polimer Polimer merupakan zat yang terdiri atas rangkaian panjang molekul kecil (monomer) yang berulang-ulang membentuk molekul besar (makromolekul). Material polimer mengalami perkembangan pesat. Pada umumnya polimer dikenal sebagai plastik. Sifat bahan polimer yaitu ringan, mudah dibentuk, liat, elastis, dan bersifat isolator karena tidak memiliki elektron bebas, sehingga cocok digunakan untuk isolasi kabel dan isolator.[20] B.
Resin Epoksi [2] Resin epoksi merupakan suatu produk dari reaksi bahan dasar dan pengeras. Bahan dasar resin epoksi yang sering banyak digunakan adalah DGEBA dan MPDA. Resin epoksi termasuk golongan polimer termoset dimana campuran dua komponen yang berbentuk seperti kaca pada temperatur ruang yang mempunyai sifat isolasi listrik yang baik dan juga mempunyai kekedapan air yang tinggi. C.
Bahan Pengisi Secara teknis, penggunaan bahan pengisi untuk meningkatkan sifat mekanis dan secara ekonomis penggunaan bahan pengisi sebagai bahan upaya untuk mereduksi biaya. Bahan pengisi silane (silicone rubber) dan pasir silika digunakan untuk memperbaiki karakteristik dari isolator polimer, dengan komposisi DGEBA, MPDA, silane (silicone rubber), dan pasir silika yang bervariasi.
air Bahan
Bahan
a. basah sebagian
b. Tidak basah
Bahan
c.Basah keseluruhan
Gambar 2.1 Klasifikasi Sudut Kontak[11]
Permukaan material diklasifikasikan dengan kuantitas sudut kontak yaitu permukaan material sangat basah (hidrofilik) bila sudut kontak cairan pada permukaannya lebih kecil dari 30o. Bila sudut kontak antara 30o sampai dengan 89o, permukaan material disebut basah sebagian (partially wetted). Sudut kontak lebih dari 90o disebut hidrofobik atau bersifat menolak air. [11][4][2] Pada penelitian ini, pengukuran sudut kontak dilakukan dengan menggunakan software Image Pro Plus yang hasilnya bisa langsung terbaca setelah dilakukan pengolahan datanya. Adapun setelah pengolahan data, perlu dilakukan pengukuran sudut kontak rata-rata yang diperoleh dari persamaaan sebagai berikut : Sudut kontak =
(2.1)
E.
Flashover Pada Isolator Kekuatan dielektrik suatu isolator ditentukan oleh tegangan flashover, semakin tinggi tingkat tegangan flashover isolator semakin baik. Flashover adalah gangguan eksternal yang terjadi pada permukaan isolator atau proses loncatan api pada permukaan suatu isolator yang disebabkan oleh berbagai faktor. Kemampuan permukaan isolator ditentukan oleh besarnya resistansi permukaan bahan dan jenis bahan. Juga sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti adanya kontaminasi pada permukaan isolator, kelembaban udara, suhu udara dan tekanan udara. Tegangan flashover pada keadaan permukaan isolator kering dan bersih dinyatakan pada keadaan standar. Untuk mengoreksi tegangan Pengukuran (V) terhadap tekanan udara dan suhu dipakai rumus : V=
(2.2)
Dengan: V : tegangan flashover isolator pada keadaan standar (volt)
D.
Sudut Kontak Bahan Isolasi Resin Epoksi Sudut kontak merupakan sudut yang dibentuk antara permukaan bahan uji dengan air destilasi yang diteteskan ke permukaan bahan uji. Pengukuran sudut kontak pada suatu bahan isolasi dilakukan untuk mengetahui sifat permukaan bahan, hidofobik atau hidrofilik. Sifat hidrofobik merupakan suatu karakteristik bahan isolasi, dalam keadaan terpolusi, bahan masih mampu bersifat menolak air yang jatuh di permukaannya. Sifat hidrofobik berguna untuk isolasi outdoor karena dalam keadaan basah atau lembab tidak akan terbentuk lapisan air yang kontinu pada permukaan isolator, sehingga permukaan isolator tetap memiliki konduktivitas yang rendah.
Vs : tegangan flashover isolator pada saat pengukuran (volt) d : kepadatan udara relative/faktor koreksi udara Besarnya kerapatan udara relatif/faktor koreksi udara dapat dilihat pada persamaan di bawah : d = 0,386
(2.3)
dengan b = tekanan udara pada saat Pengukuran (mmHg) t = suhu sekeliling pada saat Pengukuran (oC)
3 F.
Pengujian Mekanis Bahan Pengujian kekuatan mekanis pada suatu bahan isolator perlu dilakukan karena isolator selain harus mampu menjalankan fungsi dielektrisnya yaitu memisahkan dua buah penghantar atau lebih yang tidak boleh berhubungan, tetapi secara mekanis harus baik kekuatan tariknya, karena isolator sebagai penyangga pada saluran. Pengujian mekanis yang dilakukan pada penelitian ini terhadap sampel isolator dari bahan resin epoksi silicone rubber dan pasir silika ini adalah uji tarik dan uji tekan, karena isolator sebagai penyangga pada saluran diharapkan mempunyai kekuatan tarik dan tekan yang kuat. Dan penjelasan mengenai pengujian tarik dan pengujian tekan adalah sebagai berikut : 1. Pengujian Tarik Uji tarik merupakan salah satu pengujian untuk mengetahui sifat-sifat suatu bahan, digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang berlawanan arah. Adapun standar bentuk spesimen bahan yang dipergunakan dalam pengujian mekanis adalah standar ASTM (American Society for testing and Materials Standart) D638-02 adalah :
Tegangan luluh (σy) =
Pmaks = beban tekan maksimum yang menyebabkan bahan hancur (kgf) A = luas penampang asal (mm2). III. METODOLOGI PENELITIAN A.
Diagram Alir Penelitian Langkah-langkah proses penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada gambar berikut Mulai
Persiapan Penelitian
Pembuatan Spesimen Uji Sudut Kontak & Vfo
19 mm
Tebal = 3 mm
(2.7)
Mempersiapkan Peralatan Uji Sudut Kontak
50 mm
Pembuatan Spesimen Uji Tarik
Pembuatan Spesimen Uji Tekan
Pengujian Uji Tarik
Pengujian Uji Tekan
Pengujian Sudut Kontak
12 mm 165 mm
Mempersiapkan Peralatan Uji Flashover
Gambar 2.2 Ukuran spesimen uji tarik sesuai dengan ASTM D638
Pengujian Flashover
Data dari hasil pengujian mekanis digunakan untuk menghitung : a. Tegangan tarik maksimum/Ultimate Tensile Strength
b. Regangan (ԑ)
σ maks =
(2.4)
ԑ=
(2.5)
Data hasil uji sudut kontak, Vfo, uji tarik & uji tekan
Pengolahan Data
Analisis
σ maks = tegangan tarik maksimum (kgf/mm2 atau MPa) F = gaya tarik maksimun (kgf atau N) A = luas penampang batang uji mula-mula (mm2) ԑ = regangan (%) ∆l = selisih panjang batang uji sebelum dan sesudah patah (mm) L0 = panjang batang mula-mula (mm) 2. Pengujian Tekan Uji tekan digunakan untuk mengetahui nilai kuat tekan pada material resin epoksi silane. Pada pengukuran ini, pengujian uji tekan menggunakan alat Universal Testing Machine dimana hasil pengukuran dapat dilihat pada milimeterblok kemudian diolah dengan menggunakan persamaan sebagai berikut. Pmax luluh = x Pmax (2.6) Kekuatan tekan (σy) didapat dari persamaan
Kesimpulan
Selesai
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian
B.
Bahan Pengukuran Bahan isolator polimer resin epoksi silane silika dalam pengukuran ini adalah sebagai berikut: 1. Bahan dasar polimer resin epoksi jenis DGEBA (Diglycidyl Ether of Bisphenol A), bahan pematang/pengeras MPDA (Metaphenylenediamine). 2. Bahan pengisi yaitu Silicone rubber atau Silane dan pasir (2.14) silika.
4 C. Pembuatan dan Pencetakan Spesimen Uji Pada penelitian ini langkah-langkah pembuatan spesimen bahan yang akan diuji mengacu pada diagaram alir pada Gambar 3.2 berikut: Mulai
Menyiapkan Alat dan Bahan
Menimbang Bahan
Mencampur Bahan (Mixing)
Menuang Bahan ke Cetakan kaca
Mengeringkan spesimen uji
Memotong dan menghaluskan bahan sesuai ukuran
Pengamplasan dan Melubangi spesimen (khusus untuk spesimen Vfo)
Selesai
Gambar 3.2 Diagram alir pembuatan spesimen bahan
Adapun komposisi bahan uji dapat dilihat pada tabel 3.1, 3.2 dan 3.3 berikut Tabel 3.1 Komposisi penyusun bahan uji variasi I Spesimen uji RTV 01 RTV 02 RTV 03 RTV 04 RTV 05
Komposisi DGEBA (%) 70 60 50 40 30
Komposisi MPDA (%) 30 40 50 60 70
D.
Peralatan Pengukuran Peralatan yang digunakan terdiri atas peralatan untuk mencetak bahan uji, peralatan untuk mengukur tegangan flashover, peralatan pengukuran sudut kontak, peralatan pengujian tarik dan peralatan pengujian tekan yang digunakan selama penelitian. 1. Peralatan pencetak bahan uji. a. Cetakan kaca b. Mesin bor kayu c. Mesin gerinda duduk d. Neraca digital e. Kotak tupperware f. Peralatan lain yang meliputi Kertas mika, Entong nasi, Penjepit kertas, Spidol permanen, Alas kayu persegi. 2. Peralatan pengukuran sudut kontak a. seperangkat lampu sebagai sumber cahaya tambahan b. kamera c. komputer 3. Peralatan pengukuran tegangan flashover a. Elektroda Batang b. Transformator AC 4. Peralatan pengukuran pengujian mekanik a. Kertas milimeter blok b. Universal Testing Machine E. 1)
Proses Pengukuran Pengukuran Sudut kontak Pengujian sudut kontak ini dimaksudkan untuk menentukan sifat permukaan bahan isolasi bersifat hidrofobik atau hidrofilik. Sudut hidrofobik mencerminkan sifat kedap air dari permukaan bahan, semakin besar sudut hidrofobik, maka semakin baik sifat bahan untuk dapat menahan air tidak masuk ke dalam bahan isolator. Berikut adalah gambar pengujian sudut kontak.
Komputer
Tabel 3.2 Komposisi penyusun bahan uji variasi II Spesimen uji RTV 11 RTV 12 RTV 13 RTV 14 RTV 15
Komposisi DGEBA (%) 45 40 35 30 25
Komposisi MPDA (%) 45 40 35 30 25
Tabel 3.3 Komposisi penyusun bahan uji variasi III Spesim en uji RTV 21 RTV 22 RTV 23 RTV 24 RTV 25
Komposisi DGEBA (%) 45 40 35 30 25
Komposisi MPDA (%) 45 40 35 30 25
Komposisi silane (%) 5 10 15 20 25
Lampu 1000W
Komposisi Silane (%) 10 20 30 40 50
Variasi bahan pengisi pasir silika (%) 5 10 15 20 25
Kamera
Spesimen
Gambar 3.3 Rangkaian pengukuran sudut kontak[2]
2)
Pengukuran Tegangan Flashover Pengukuran tegangan flashover dilakukan dengan memberikan tegangan yang dinaikkan secara terus-menerus sampai terjadi flashover. Tujuan pengukuran tegangan Flashover ini adalah untuk mengetahui kekuatan dielektrik isolator terhadap tegangan tinggi. Skema pengujian tampak pada gambar dibawah ini :
5 T
Berdasarkan pengukuran makadidapatkan hasil sebagai berikut.
200V-5KV
MC
NFB1
25/50 KV
R beban 50kΩ
dan
perhitungan,
KV
OCR
220V
PL1
PL2
Benda Uji SVR 5kVA 220.0-240 KV
NFB1
A
SL V
MC
Gambar 3.4 Rangkaian Uji Tegangan Lewat Denyar (Flashover)
3)
Pengukuran Kekuatan mekanik bahan Pengujian kekuatan mekanis pada suatu bahan isolator perlu dilakukan karena isolator selain harus mampu menjalankan fungsi elektriknya, yaitu memisahkan dua penghantar atau lebih yang tidak boleh berhubungan, tetapi secara mekanis harus baik kekuatan tariknya, karena isolator sebagai penyangga pada saluran. Pengujian mekanik ini menyangkut uji tarik dan uji tekan. Alat yang digunakan untuk pengujian mekanik ini adalah Universal Testing Machine.
Gambar 4.2 Grafik sudut kontak spesimen uji RTV01 – RTV05
Gambar 4.3 Grafik sudut kontak spesimen uji RTV11 – RTV15 Gambar 3.5 Universal Testing Machine
IV. HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS Adapun hasil pengukuran dan perhitungan dari penelitian adalah sebagai berikut : 1. Pengaruh variasi komposisi filler terhadap sudut kontak 2. Tegangan lewat denyar (flashover) pada spesimen uji 3. Pengaruh variasi komposisi filler terhadap tegangan lewat denyar (flashover). 4. Data uji mekanis pada spesimen uji
Gambar 4.4 Grafik sudut kontak spesimen uji RTV21 – RTV25
A.
Hasil pengujian Sudut Kontak Contoh pengukuran sudut kontak dari hasil pengamatan pada bahan resin epoksi RTV02 sebagai berikut.
Gambar 4.1 Profil tetesan air dan perhitungan sudut kontak RTV02 Grafik 4.8 Grafik Sudut Kontak RTV01 – RTV05, RTV11 – RTV15, RTV21 – RTV25
6 Dari penelitian ini, penambahan silane/silicone rubber dan pasir silika sebagai bahan pengisinya akan menjadikan nilai sudut kontak secara umum semakin meningkat, nilai sudut kontak ini dikategorikan bersifat partially wetted (basah sebagian). Kriteria partially wetted (basah sebagian) adalah bila sudut kontak antara 30o sampai dengan 89o. B.
Hasil pengujian Tegangan Flashover Pengambilan data tegangan flashover setiap variasi campuran dilakukan pada tiga spesimen, dan masing-masing spesimen dilakukan lima kali pengambilan data. Sehingga masing-masing variasi didapatkan 15 data yang kemudian dirata-rata.
Gambar 4.9 Grafik Tegangan Lewat Denyar RTV01 – RTV05
Gambar 4.12 Grafik Tegangan Lewat Denyar RTV01 - RTV25
Ditinjau dari tegangan flashover, terlihat bahwa setelah ditambahkan pengisi pasir silika yaitu pada RTV21 – RTV25 menunjukkan kinerja yang relatif tidak lebih baik dibandingkan apabila diberi penambahan pengisi silane/silicone rubber saja. Sehingga berdasarkan gambar 4.12 dapat diketahui bahwa bahan isolasi resin epoksi dengan pengisi sillicone rubber/silane ideal untuk digunakan tetapi komposisi bahan pengisi tersebut dengan catatan kurang dari 50%. Tegangan flashover menunjukkan kinerja yang baik apabila ditambahkan pengisi silicone rubber/silane kurang dari 50%, sedangkan apabila ditambahkan pengisi silicone rubber/silane lebih dari 50% maka justru akan menunjukkan kinerja yang tidak baik (nilai rendah). C. 1.
Hasil pengujian Mekanis Pengujian Tarik Uji tarik digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang berlawanan arah. Dalam pengujiannya, bahan uji ditarik sampai putus.
Gambar 4.10 Grafik Tegangan Lewat Denyar RTV11 – RTV15
Gambar 4.13 Grafik Tegangan Tarik Maksimal RTV01 – RTV05
Gambar 4.11 Grafik Tegangan Lewat Denyar RTV21 – RTV25 Gambar 4.14 Grafik Regangan RTV01 – RTV05
7
Gambar 4.15 Grafik Tegangan Tarik Maksimal RTV11 – RTV15 Gambar 4.22 Grafik Tegangan Tarik maksimal RTV01-RTV05, RTV11-RTV15 dan RTV21-RTV25
Dilihat dari ketiga variasi campuran tersebut, tegangan yang paling tinggi adalah pada RTV03, yaitu sampel dengan campuran DGEBA : MPDA = 50% : 50%. Penambahan filler/pengisi akan menurunkan tegangan tarik maksimal
Gambar 4.16 Grafik Regangan RTV11 – RTV15
Gambar 4.23 Grafik Regangan RTV01-RTV05, RTV11-RTV15 dan RTV21-RTV25
Gambar 4.17 Grafik Tegangan Tarik Maksimal RTV21 – RTV25
Penambahan MPDA menjadikan nilai regangannya berangsur-angsur turun. Dan setelah ditambahkan silane/silicone rubber nilai regangannya menurun apabila dibandingankan dengan tidak ditambahkan silane/silicone rubber. Namun, penambahan komposisi silane/silicone rubber cenderung menaikkan nilai tegangan, walaupun pada RTV13 dan RTV15 nilai tegangannya menurun. Hal ini disebabkan pencampuran/pengadukan tidak merata. Dan penambahan pasir silika juga akan menurunkan regangan. 2.
Pengujian Tarik Pengujian tekan adalah salah satu pengujian mekanik untuk mengetahui kekuatan bahan terhadap gaya tekan. Caranya adalah dengan memberikan gaya tekan kepada bahan uji. Tegangan (stress) yang mengakibatkan bahan menunjukkan mekanisme luluh disebut tegangan luluh (yield stress). Grafik 4.18 Grafik Regangan RTV21 – RTV25
8
Gambar 4.24 Grafik Tegangan Luluh RTV01 – RTV05
Gambar 4.25 Grafik Tegangan Luluh RTV11 – RTV15
Grafik 4.21 Grafik Tegangan Luluh RTV21 – RTV25
Secara keseluruhan dapat dilihat bahwa campuran resin epoksi yaitu DGEBA dan MPDA (RTV01-RTV05) nilai tekanan luluh yang paling tinggi adalah pada RTV03 yaitu dengan campuran DGEBA : MPDA = 50% : 50%. Sehingga komposisi campuran variasi ini digunakan sebagai patokan dalam pengujian berikutnya, yaitu dengan ditambahkan silane/silicone rubber dan pasir silika. Campuran resin epoksi setelah ditambahkan silane/silicone rubber tegangan luluhnya menurun. Semakin banyak prosentase penambahan silane/silicone rubber maka tegangan luluhnya semakin menurun. Untuk campuran resin epoksi ditambahkan silane/silicone rubber dan pasir silika, terlihat bahwa penambahan pasir silika mempunyai tegangan yang lebih tinggi apabila dibandingkan dengan penambahan silane/silicone rubber saja. Penambahan prosentase komposisi pasir silika akan menurunkan tegangan luluh. V. PENUTUP A. Kesimpulan Berdasarkan data-data yang diperoleh dan hasil pembahasan yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Sudut kontak permukaan spesimen bahan dipengaruhi oleh bahan pengisi. Kenaikan persentase bahan pengisi menyebabkan sudut kontak yang terbentuk semakin besar, Namun dari semua pengukuran pada spesimen tersebut, sudut kontak yang paling besar adalah spesimen dengan kode RTV15 dengan besar sudut kontak 72,188˚. Sehingga bahan dikategorikan bersifat partially wetted (basah sebagian). 2. Ditinjau dari tegangan flashover, penambahan bahan pengisi pasir silika yaitu pada sampel RTV21 – RTV25 menunjukkan nilai tegangan flashover lebih kecil dibandingkan dengan spesimen yang hanya diberi pengisi silane/sillicone rubber saja. 3. Ditinjau dari tegangan flashover, bahan isolasi resin epoksi dengan pengisi silane/sillicone rubber yang digunakan sebagai bahan pengisi dengan komposisi 40% yaitu kode spesimen RTV14, mempunyai nilai yang paling tinggi dibandingkan dengan komposisi lain yaitu sebesar 34,93 kV. 4. Pada pengujian mekanik, mencari perbandingan MPDA dan DGEBA, ternyata yang paling optimal pada variasi 50% : 50% yaitu pada RTV03. Nilai tegangan tarik maksimal pada pengujian tarik sebesar 43,1 MPa dan nilai tegangan luluh pada pengujian tekan sebesar 109.1 MPa. 5. Pada pengujian tarik, setelah ditambahkan silane/silicone rubber tegangan tarik maksimalnya menurun apabila dibandingkan ketika bahan tidak diberi pengisi.
Gambar 4.24 Grafik Tegangan Luluh RTV01-RTV05, RTV11-RTV15 dan RTV21-RTV25
6. Penambahan pasir silika mempunyai tegangan tarik maksimal yang lebih tinggi apabila dibandingkan dengan penambahan silane/silicone rubber saja. 7. Pada pengujian tekan, setelah ditambahkan silane/silicone rubber tegangan luluhnya menurun. Dan penambahan
9 pasir silika mempunyai tegangan yang lebih tinggi apabila dibandingkan dengan penambahan silane/silicone rubber saja. B. Saran Saran yang dapat diberikan untuk pengembangan penelitian ini adalah : 1. Penelitian perlu dikembangkan dengan bahan pengisi dan bahan dasar mengenai pengaruh perubahan bahan dasar dari resin epoksi ke bahan dasar isolasi lain terhadap kinerja elektrik dan mekanik bahan uji isolasi untuk mendapatkan bahan yang ideal sebagai isolasi isolator. 2. Perlu didikembangkan metode proses pembuatan bahan uji terbebas dari void dan campurannya benar-benar homogen. 3. Perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh suhu, kelembaban dan tekanan udara terhadap tegangan lewat denyar dan pengujian mekanik. DAFTAR PUSTAKA [1]
[2] [3]
[4] [5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10] [11]
[12]
Anggraini, Ika Novia., Pengaruh Komposisi Bahan Isolasi Resin Epoksi dengan Bahan Pengisi Silicone Rubber terhadap Proses Tracking dan Erosi, Tesis S-2, Fakultas Teknik Elektro Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 2010. Arismunandar, A., Teknik Tegangan Tinggi, Pradnya Paramita, Jakarta, 2001.. Berahim, Hamzah, Metodologi untuk Mengkaji Kinerja Isolasi Polimer Resin Epoksi Silane Sebagai Material Isolator Tegangan Tinggi di Daerah Tropis, Disertasi S-3 Fakultas Teknik Elektro Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 2005. Dissado, L.A., Fothergill J.C., Electrical Degradation and Breakdown in Polymers, Peter Peregrinus Ltd, London, 1992. Lee, Henry, Kris Neville, Epoxy Resins Their Applications And Technology, McGraw-Hill Book Company, INC, New York Toronto London, 1957 Nurlailati, Analisis Degradasi Permukaan Bahan Isolasi Resin Epoksi karena Proses Penjejakan dan Erosi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 2010. Simanjuntak, Jerry C. M., Karakteristik Flashover dan Mekanis Pada Variasi Komposisi Material Isolasi Komposit Bahan Dasar Resin Epoksi dan Pengisi SiR dan ATH Terkontaminasi Polutan Parangtritis dan Industri Gresik, Skripsi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 2005 Surdia, Tata, M.S. Met E dan Prof. Dr. Shinroku Saito, Pengetahuan Bahan Teknik, cetakan ke-3 PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1995. Susilawati, Dyah Ika, Analisa Arus Bocor Permukaan Sampel Bahan Isolasi resin Epoksi Silane Menggunakan Metode Pengukuran Inclined-Plane tracking Dengan Polutan Pantai Parangtritis, Skripsi, Universitas Diponegoro, Semarang, 2010 Tobing, Bonggas L, Peralatan Tegangan Tinggi, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 2003. Waluyo, Pengaruh Komposisi Bahan Resin Epoksi dengan Bahan Pengisi Rice Husk Ask (RHA) terhadap Arus Bocor dengan Metode IEC 587, Tugas Akhir, Universitas Bengkulu, 2010. Wildi, Theodore, Electrical Machines Drives, And Power Symtems Fifth Edition, Laval University
BIOGRAFI PENULIS Cintya Ayu Daniswari(21060110151061). Lahir di Semarang, 22 Juli 1989. Mahasiswa Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang konsentrasi Teknik Tenaga Listrik. .
Mengetahui / Mengesahkan, Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Juningtyastuti, M.T NIP.195209261983032001 Tanggal :
Abdul Syakur, ST. MT. NIP.197204221999031004 Tanggal :
