Skip to content

Penghantar Listrik

February 1, 2009

Conductor

Conductor

BAHAN PENGHANTAR

sebagai bahan penghantar pada umumnya digunakan logam tembaga dan logam aluminium, kedua bahan ini disamping memiliki daya hantar yang baik merupakan logam yang mudah didapat dan juga harganya lebih murah. Tembaga yang digunakan untuk penghantar kabel umumnya tembaga elektrolitis dengan kemurnian sekurang-kurangnya 99,5%. Tahan jenis dari tembaga lunak untuk keperluan hantaran listrik telah dibakukan secara internasional yakni tidak boleh melebihi : 1/58 = 0,017241 Ωmm2 /m pada suhu 20 oC. Atau sama dengan daya hantar sekurang-kurangnya 58 siemens sama dengan 100% IACS (international annealed copper standard). Daya hantar tembaga sangat dipengaruhi oleh ketakmurnian, campuran besi sebanyak 0,02% misalnya akan meningkatkan tahanan jenis tembaga samapai mencapai 10%. Keadaan kekerasanya juga mempengaruhi daya hantarnya. Tembaga lunak dengan daya hantar 100% IACS, memiliki kuat tarik 195 – 245 N/ mm2 , daya hantar tembaga keras dengan kuat tarik 390 – 440 N/ mm2 , hanya kira-kira 97% IACS, jadi kira-kira 3% lebih rendah dari pada daya hantar tembaga lunak. Koefisien suhu tembaga pada 20oC, kira-kira 0,004 per derajat celcius. Jadi kenaikan suhu 10oC akan meningkatkan ketahanan jenisnya samapai 4%. Luas penampang hantaran tembaga telah dibakukan secara internasional, seperti yang ada pada table 3.2, table ini juga memuat luas penampang aluminium dan kabel fleksibel dari bahan tembaga.
Aluminium untuk penghantar kabel berisolasi harus juga aluminium murni, umumnya digunakan aluminium dengan kemurnian 99,5%, juga tahanan jenis aluminium lunak untuk hantaran listrik telah dibakukan yakni tidak boleh melebihi : 1/35 = 0,0283 Ωmm2 /m pada suhu 20 oC, atau sama dengan daya hantar sekurang-kurangnya 61% IACS. Daya hantar aluminium juga dipengaruhi oleh keadaan kekerasanya, tetapi tidak seperti daya hantar tembaga, aluminium lunak dengan daya hantar 61% IACS memiliki kuat tarik 60 – 70 N/ mm2 dan daya hantar aluminium keras dengan kekuatan tarik 150 – 195 N/ mm2 , hanya kira-kira 1% lebih rendah dari daya hantar aluminium lunak, koefisien suhu aluminium pada 20oC kira-kira 0,004 perderajat celcius atau sama dengan koefisien suhu tembaga.
Aluminium jauh lebih ringan bila dibandingkan dengan tembaga, berat jenis aluminium dan tembaga pada suhu 20oC masing-masing 2,7 dan 8,9 kg/m.
Karena daya hantar aluminium hanya 61% IACS, maka untuk tahanan penghantar yang sama diperlukan luas penampang aluminium : 100/61 = 1,64 x luas penampang tembaga.
Jadi untuk penghantar bulat diperlukan penghantar aluminium dengan diameter :

√1,64 = 1,28 x diameter penghantar tembaga, berat aluminium yang diperlukan untuk penghantar dengan tahanan yang sama adalah : 1,64 x 2,7/8,9 x 100 % = 50 % dari berat tembaga
Table 3.2 Perbandingan data bahan penghantar

Jenis penghantar

Dayahantar (m/Ωmm2)

Res. jenis (Ωmm2/m)

Kuat tarik (Kg/mm2)

Berat jns (Kg/m)

Cu. murni

58

0,0172

40

8,96

Al. murni

35

0,0283

20

2,70

Al. Campuran

28

0,0357

35

2,72

 

 

PENGHANTAR TIDAK BERISOLASI

Penghantar tidak berisolasi (kawat) pada umumnya digunakan untuk saluran udara baik untuk tegangan menengah, tinggi maupun tegangan ekstra tinggi, bahan penghantar yang banyak digunakan untuk kawat saluran udara adalah
logam aluminium, karena logam ini memiliki berat jenis yang ringan akan tetapi tidak memilki kekuatan tarik yang tinggi, sehingga untuk penghantar saluran udara ini tidak menggunakan 100% aluminium akan tetapi di campur atau dipadukan dengan bahan logam lainya untuk mendapatkan sifat-sifat tersebut.
Sifat-sifat yang harus dimiliki oleh konduktor untuk saluran udara :
a. Mempunyai konduktifitas atau daya hantar yang tinggi
b. Mempunyai kekuatan tarik yang tinggi
c. Mempunyai berat jenis yang ringan
d. Mempunyai fleksibilitas yang baik
e. Tidak rapuh

Untuk mendapatkan fleksibilitas pada penghantar kawat maka kawat-kawat tersebut akan dibuat dalam bentuk strainded (terdiri dari inti-inti). Untuk ukuran dibawah 10 mm2 kawat masih dimungkinkan dalam bentuk pejal (inti tunggal) tapi untuk ukuran diatas 16 mm2 kawat harus dibuat dalam bentuk strainded, yang terdiri dari sejumlah inti yang disusun berlapis dengan menggunakan persamaan : N = 3X2 + 3X +1

Dimana : N adalah jumlah urat kawat, diameter per urat max. 3 mm

X adalah bilangan bulat positif

Contoh :

Ukuran Konstruksi

10 mm2 7 x 1,35 mm Ø

16 mm2 7 x 1,70 mm Ø

25 mm2 7 x 2,14 mm Ø

35 mm2 7 x 2,25 mm Ø

50 mm2 19 x 1,87 mm Ø

70 mm2 19 x 2,14 mm Ø

95 mm2 19 x 2,52 mm Ø

120 mm2 19 x 2,85 mm Ø

150 mm2 37 x 2,25 mm Ø

185 mm2 37 x 2,52 mm Ø

240 mm2 61 x 2,25 mm Ø

300 mm2 61 x 2,50 mm Ø

400 mm2 91 x 2,37 mm Ø
500 mm2 127 x 2,72 mm O

h1 h2 h3

<!– /* Font Definitions */ @font-face {font-family:”Cambria Math”; panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:roman; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1610611985 1107304683 0 0 159 0;} @font-face {font-family:Calibri; panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:swiss; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1610611985 1073750139 0 0 159 0;} @font-face {font-family:”\;font-size\:12\;”; panose-1:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-alt:”Times New Roman”; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:roman; mso-font-format:other; mso-font-pitch:auto; mso-font-signature:0 0 0 0 0 0;} @font-face {font-family:Georgia; panose-1:2 4 5 2 5 4 5 2 3 3; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:roman; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:647 0 0 0 159 0;} @font-face {font-family:”\;font-size\:100%\;”; panose-1:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-alt:”Times New Roman”; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:roman; mso-font-format:other; mso-font-pitch:auto; mso-font-signature:0 0 0 0 0 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-unhide:no; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:””; margin-top:0cm; margin-right:0cm; margin-bottom:10.0pt; margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:”Calibri”,”sans-serif”; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:Calibri; mso-fareast-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:”Times New Roman”; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;} .MsoChpDefault {mso-style-type:export-only; mso-default-props:yes; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:Calibri; mso-fareast-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:”Times New Roman”; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;} .MsoPapDefault {mso-style-type:export-only; margin-bottom:10.0pt; line-height:115%;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:72.0pt 72.0pt 72.0pt 72.0pt; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} –>
/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:”Table Normal”;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-qformat:yes;
mso-style-parent:””;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-right:0cm;
mso-para-margin-bottom:10.0pt;
mso-para-margin-left:0cm;
line-height:115%;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:11.0pt;
font-family:”Calibri”,”sans-serif”;
mso-ascii-font-family:Calibri;
mso-ascii-theme-font:minor-latin;
mso-fareast-font-family:”Times New Roman”;
mso-fareast-theme-font:minor-fareast;
mso-hansi-font-family:Calibri;
mso-hansi-theme-font:minor-latin;}

PENGHANTAR BERISOLASI (KABEL)
Penghantar berisolasi atau kabel pada umumnya digunakan untuk instalasi control, instalasi dalam panel, instalasi gedung dan juga untuk instalasi bawah tanah, fungsi isolasi adalah memisahkan antara konduktor dengan konduktor atau konduktor dengan peralatan lainya. Untuk kabel yang digunakan untuk instalasi bawah tahan disamping memiliki isolasi, juga memiliki pelindung atau perisai (armour) yang akan melindungi kabel dan isolasi kabel terhadap adanya tekanan mekanis dari luar.
Ada tiga hal pokok pada kabel :

a. Konduktor/penghantar : merupakan media untuk menghantarkan muatan listrik
b. Isolasi : merupakan bahan dielectric untuk mengisolir dari yang satu terhadap yang lain dan juga terhadap lingkungan sekitar
c. Pelindung luar : memberikan perlindungan terhadap kerusakan mekanis, pengaruh bahan kimia, elektrolisis dan pengaruh luar lainya yang merugikan.

Isolasi PVC Polyvennil chloride atau PVC adalah hasil polimerisasi dari vennil chloride H2C = CHCl, pada proses polimerisasi, ikatan ganda yang terdapat pada molekul vennil chloride diubah menjadi ikatan tunggal, ikatan yang menjadi bebas kemudian mengikat molekul-molekul vinnil chloride lainya, sehingga timbul molekul-molekul makro yaitu PVC, Pada suhu kamar PVC ini memiliki sifat yang keras dan rapuh, supaya dapat digunakan sebagai bahan isolasi kabel, PVC harus dicampur dengan bahan pelunak (plasticiser) bahan pelunak yang akan dicampur umumnya sebanyak 20% hingga 40% ataupun lebih, campuran ini disebut kompon PVC. Karena bahan pelunak yang dicampur demikian banyak, sifat kompon PVC ini tentu saja sangat dipengaruhi oleh sifat sifat bahan pelunak yang digunakan. Untuk kompon PVC kabel digunakan bahan pelunak dengan sifat listrik yang baik. Selain itu bahan pelunaknya tidak boleh menguap dan tidak menjalarkan nyala api, resin PVC walaupun dapat dibakar, akan padam sendiri apabila sumber apinya disingkirkan. Selain bahan pelunak, kompon PVC untuk isolasi juga mengandung bahan pengisi dan bahan stabilisator untuk memperbaiki sifatnya. Berat jenis resin PVC kira-kira 1,4 tergantung pada jenis dan banyaknya bahan-bahan yang dicampurkan, berat jenis kompon PVC dapat berkisar antara 1,25 sampai 1,55. Resin PVC memilki ketahanan yang cukup baik terhadap sejumlah besar bahan kimia lainya. Dengan menggunakan bahan pelunak yang tepat bapat diciptakan kompon PVC yang akan tahan terhadap bahan-bahan kimia. Ada beberapa bahan yang dapat menyerap bahan pelunak, misalnya bahan-bahan dari minyak bumi, sehingga menyebabkan kompon PVC menjadi keras dan rapuh.
Salah satu kelemahan dari kompon PVC adalah ketahananya terhadap tekanan sebagai akibat dari digunakannya bahan pelunak. Kalau ditekan cukup kuat dan dalam waktu yang lama, maka kompon PVC akan bisa berubah bentuk dan tidak dapat dikembalikan ke keadaan semula, makin tinggi suhunya maka makin berkurang ketahananya terhadap tekanan. Umumnya kompon PVC hanya dapat digunakan pada suhu kerja 70oC, dengan menggunakan bahan pelunak khusus dapat dihasilkan bahan PVC untuk suhu sampai dengan 105 oC.
Polyethylene
atau PE adalah hasil polimerisasi dari etilene H2C = CH2 sifat-sifat listrik dari PE ini sebenarnya lebih baik dari pada yang dimiliki oleh PVC, hanya sayangnya PE lebih mudah terbakar, bahan PE kalau dibakar akan lebih mudah menjalarkan nyala api, karena itu kabel dari jenis isolasi PE jarang digunakan untuk kabel tenaga, kabel isolasi PE banyak digunakan untuk kabel telekomunikasi. Pengembangan dari PE ini menghasilakan kabel dengan isolasi yang memiliki ketahanan terhadap panas yang lebih tinggi yakni : XLPE (cross-linked polyethylene) dengan suhu kerja sampai 90 oC dan bahan ini akan menyala pada suhu 300 oC


Isolasi kertas
Kabel yang menggunakan isolasi dari bahan kertas yang di impregnasi (proses minyak) pada umumnya adalah kabel tanah, sebelum berkembangnya kabel-kabel dengan isolasi thermoplastic atau PVC, kabel tanah yang banyak digunakan adalah kabel dengan isolasi kertas berselubung timbel, Kabel ini memiliki penghantar tembaga berisolasi kertas yang telah direndam dalam minyak kabel. Urat-urat kabel dibelit jadi satu dan kemudian diberi isolasi pengikat dari kertas yang telah direndam dalam minyak kabel , bagian kabel samapi dengan isolasi pengikat disbut teras kabel, Teras kabel ini akan diberi selubung timbel yang kemudian dibungkus dengan dua lapis kertas yang dicelupkan dalam aspal, lapisan ini berfungsi untuk melindungi timbelnya terhadap pengaruh asam. Lapisan kertas aspal ini dibungkus lagi dengan lapisan dari tali goni yang juga telah dicelupkan dalam aspal, lapisan ini berfungsi sebagai alas untuk perisai kabel. Perisainya terdiri dari dua pita baja yang dililitkan sedemikian pada kabel hingga membentuk spiral-spiral terbuka yang saling menutupi. Spiral yang atas harus menutupi celah-celah spiral yang ada dibawah dengan sekurang-kurangnya ¼ dari lebar pita baja, dengan demikian kabelnya masih dapat dibengkokan tanpa perisainya menjadi terbuka, lapisan tali goni dibawah perisai harus dapat mencegah rusaknya selubung timbel karena karena tekanan pita baja tersebut, tebal pita baja ini sekurang-kurangnya 0,5 mm.
Perisainya kemudian dibungkus dengan dua lapisan tali goni yang telah dicelupkan dalam aspal untuk melindungi pita-pita bajanya terhadap korosi, untuk mencegah agar kabelnya tidak saling melekat setelah digulung pada haspel, lapisan tali goni yang paling luar diberi air kapur.

JENIS PENANDAAN

Tidak ada normalisasi sebagai kode internasional untuk penandaan kabel-kabel listrik, Indonesia mengacu pada kode penandaan yang digunakan oleh VDE
Contoh:

NYFGbY –I 4 x 50 mm2 re 0,6/1 kV

Arti kode penandaan

N = Kabel jenis standar, dengan penghantar tembaga
Y = solasi inti dari bahan PVC
F = perisai/pelindung dari kawat baja pipih
Gb = perisai pita baja
Y = selubung luar dari bahan PVC
re = penghantar berbentuk padat bulat
-I = kabel dengan sistim pengenal warna urat hijau /kuning

4 x 50 mm2 = jumlah inti dan luas penampang per inti

0,6/1 kV = tegangan antara phasa dengan netral/bumi 0,6 kV
Tegangan antara phasa dengan phasa 1 kV

About these ads
One Comment leave one →
  1. rahman30 permalink*
    February 5, 2009 6:33 pm

    Terima kasih atas komentarnya….

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: