DIELEKTRIK

Created by A. Muh. Raihan 442 12 002Aulia Ramadhana 442 12 005Riza Hardaianti 442 12 012

Pembimbing: Ir.Makmur Saini

DIELEKTRIK

Pengertian Dielektrik

Dielektrik adalah suatu bahan yang memiliki daya hantar arus yang sangat kecil

atau bahkan hampir tidak ada. Bahan dielektrik dapat berwujud padat, cair dan

gas.Tidak seperti konduktor, pada bahan dielektrik tidak terdapat elektron-elektron

konduksi yang bebas bergerak di seluruh bahan oleh pengaruh medan listrik. Medan

listrik tidak akan menghasilkan pergerakan muatan dalam bahan dielektrik. Sifat inilah

yang menyebabkan bahan dielektrik itu merupakan isolator yang baik. Dalam bahan

dielektrik, semua elektron-elektron terikat dengan kuat pada intinya sehingga terbentuk

suatu struktur regangan (lattices) benda padat, atau dalam hal cairan atau gas, bagian-

bagian positif dan negatifnya terikat bersama-sama sehingga tiap aliran massa tidak

merupakan perpindahan dari muatan. Karena itu, jika suatu dielektrik diberi muatan

listrik, muatan ini akan tinggal terlokalisir di daerah di mana muatan tadi ditempatkan.

Fungsi Dielektrik 1. Untuk mengisolasi antara penghantar dengan pengahantar yang lain.

Misalnya antara konduktor fasa dengan konduktor fasa, atau konduktor

fasa dengan tanah.

2. Menahan gaya mekanis akibat adanya arus pada konduktor yang

diisolasi.

3. Mampu menahan tekanan yang diakibatkan panas dan reaksi kimia.

Syarat - Syarat Dieletrik

1. Mempunyai kekuatan dielektrik yang tinggi, agar dimensi sistem isolasi menjadi kecil

dan pengunaan bahan dielektrik semakin sedikit, sehingga harganya semakin murah.

2. Rugi-rugi dielektrik yang rendah, agar suhu bahan isolasi tidak melebihi batas yang

ditentukan.

3. Memiliki kekuatan kerak tinggi, agar tidak terjadi erosi karena tekanan elektrik

permukaan.

4. Memiliki konstanta dielektrik yang tepat dan cocok, sehingga membuat arus

pemuatan tidak melebihi yang diijinkan.

5. Kemampuan menahan panas tinggi (daya tahan panas).

6. Kerentanan terhadap perubahan bentuk pada keadaan

panas.

7. Konduktivitas panas yang tinggi.

8. Koefisien muai panas yang rendah.

9. Tidak mudah terbakar.

10. Tahan terhadap busur api.

11. Daya serap air yang rendah.

Jenis-Jenis Dielektrik

Dielektik ada tiga jenis, yaitu padat (solid), cair (liquid) dan udara

(gas). Setiap bahan dielektrik memiliki kekuatan dielektrik tertentu,

yaitu tekanan elektrik tertinggi yang dapat ditahannya dimana

dielektrik tersebut tidak berubah sifat menjadi konduktif (tembus

listrik).

Berikut ini dalam tabel akan diberikan beberapa contoh dari bahan-bahan dielektrik :

Kekuatan Dielektrik

Semua bahan dielektrik memiliki tingkat ketahanan yang disebut dengan

“kekuatan dielektrik”, diartikan sebagai tekanan listrik tertinggi yang dapat ditahan oleh

dielektrik tersebut tanpa merubah sifatnya menjadi konduktif. Apabila suatu dielektrik

berubah sifatnya menjadi konduktif, maka dielekrik tersebut telah tembus listrik

(breakdown).

Kekuatan dielektrik juga dapat diartikan sebagai tekanan listrik terendah yang

mengakibatkan dielektrik tersebut tembus listrik. Kekuatan dielektrik ini disebut juga

dengan kuat medan kritis. Tegangan tembus (breakdown voltage) suatu isolator adalah

tegangan minimum yang dibutuhkan untuk merusak dielekrik tersebut. Kekuatan

dielektrik dari suatu bahan isolasi dinyatakan dengan tegangan maksimum yang dapat

ditahan oleh suatu medium tanpa merusaknya. Dengan kata lain, kekuatan dielektrik

dinyatakan dengan gradien tegangan yang diperlukan supaya dielektrik itu mengalami

tembus listrik.

Karakteristik Dielektrik

Penggunaan dielektrik

mesin berputar

CB

kabelkapasitor daya

peralatan elektronik

transformator daya

Penggunaan dielektrik pada transformator

Pemakaian dielektrik sebagai pemisah pada transformator daya dibagi secara luas dalam beberapa hal, sebagai berikut :

1. Pemisah antar belitan

  2. Pemisah antar kumparan

  3. Pemisah kumparan tegangan rendah dengan bumi

  4. Pemisah kumparan tegangan rendah dengan kumparan tegangan tinggi

  5. Pemisah kumparan tegangan tinggi dengan bumi

Penggunaan dielektik pada mesin berputar

Pada mesin berputar seperti motor atau generator, penggunaan dielektrik pada mesin ini ditentukan berdasarkan tegangan kerja mesin, apakah bekerja pada tegangan tinggi atau pada tegangan rendah. Untuk bahan-bahan dielektrik yang dipakai, maka kemampuan suhu kerja serta kekuatan mekanis bahan harus diperhatikan. Bahan yang sering dipakai adalah mika, enamel organik dan epoxi resin.

Penggunaan dielektrik pada CB

Circuit breaker merupakan alat listrik yang berfungsi memutuskan daya dari sumber arus kepada beban pada saat terjadi gangguan. Circuit breaker merupakan saklar otomatis yang memiliki lengan penghubung yang dalam kondisi normal berada dalam keadaan tertutup. Bila terjadi gangguan maka lengan penghubung akan terbuka sehingga rangkaian menjadi terbuka. Pada tegangan yang rendah, circuit breaker diisi dengan udara, namun pada tegangan tinggi dan dengan daya yang besar biasanya digunakan OCB (Oil Circuit Breaker), gas SF6 atau juga hampa udara.

Penggunaan pada kabel

Jenis bahan dielektrrik yang sering digunakan pada industri kabel adalah kertas, karet, plastik dan udara tekan. Kertas masih sering digunakan sebagai pembungkus selubung kabel adalah karena keterandalannya, kekuatan dielektrik yang

tinggi, rugi-rugi dielektrik yang rendah dan umur yang panjang. Yang paling sering digunakan sebagai bahan dielektrik untuk kabel tegangan rendah adalah P.V.C (Poly- Vinyl-Chloride). Polyethylen dan sejenisnya juga sering digunakan. P.V.C tidak cocok digunakan untuk tegangan tinggi dikarenakan konstanta dielektrik yang tinggi dan tingginya rugi-rugi.

Penggunaan pada kapasitor daya

Pemakaian energi listrik pada industri, pada umumnya menyerap daya reaktif sehingga menimbulkan arus yang tertinggal terhadap tegangan pada jaringan. Hal ini membutuhkan penambahan kapasitansi. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan kapasitor yang menyerap daya kapasitif sehingga timbul arus yang mendahului tegangan. Kapasitor dibuat dalam unit-unit yang sederhana dengan rating tegangan dari 220 volt sampai 13.800 volt dengan rating daya reaktif mulai dari 0,5 KVAR sampai 25 KVAR. Kapasitor daya umumnya dibuat dengan menggunakan kertas impregnasi.

Penggunaan pada elektronik

Penggunaan pada peralatan elektronik sangat kompleks, kemampuan bahan bergantung pada kemampuan alami bahan yang digunakan. Bahan yang digunakan harus dapat bekerja pada tegangan ac maupun dc dalam berbagai kondisi temperatur dan kelembapan. Penerapan bahan dielektrik dalam hal ini adalah dalam pembuatan komponen-komponen elektronika, dudukan komponen peralatan tersebut, pelindung dan pengaman.

A. Muh. Raihan442 12 002

Aulia Ramadhana442 12 005

Riza Hardianti442 12 012