Apa itu Insulating Material (Bahan Isolasi)

Bahan Isolasi Listrik (Electrical Insulating Material) / Bahan Isolasi (Insulating Material) adalah bahan yang menghambat transmisi panas, arus listrik, atau kebisingan.

Semua bahan isolator memiliki koefisien resistensi suhu negatif dan dengan demikian resistivitas berkurang dengan peningkatan suhu.

Fungsi isolator sangat penting tanpanya tidak ada mesin listrik dapat bekerja, sebagian besar kerusakan di bidang teknik listrik adalah karena kegagalan isolasi.

Pentingnya bahan isolasi semakin meningkat dari hari ke hari karena ada banyak jenis isolator yang tersedia di pasar. Pemilihan jenis yang tepat dari bahan isolasi sangat penting karena umur peralatan tergantung pada jenis bahan yang digunakan.

Ini membentuk ikatan ionik dan bahan-bahan yang memiliki konduktivitas rendah dan resistivitas tinggi tersedia dalam bentuk padat, cair, gas seperti plastik yang digunakan untuk busi, minyak isolasi yang digunakan dalam transformator, dll.

Bahan-bahan ini memiliki ketahanan yang sangat tinggi sehingga aliran arus listrik membutuhkan tegangan yang sangat tinggi seperti kilo atau megavolt untuk mengirim beberapa miliampere arus kepada mereka.

Isolator digunakan terutama untuk penyimpanan dan juga di semua peralatan listrik domestik dan komersial untuk mengisolasi konduktor dari bumi.

Dasar-dasar Bahan Isolasi

Isolator adalah bahan yang memiliki elektron valensi delapan atau lebih dekat ke delapan. Ketika elektron valensi delapan jelas atom dalam kondisi stabil dan mereka menawarkan resistensi yang sangat tinggi karena tidak ada elektron bebas, juga kesenjangan terlarang antara konduksi dan pita valensi lebih. Struktur atom neon bahan isolasi ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, atom itu memiliki delapan elektron di orbit terluar, sehingga mereka stabil dan dapat dianggap sebagai isolator.

Struktur atom fluor memiliki tujuh elektron di orbit terluarnya dalam elektron valensi. Struktur atom fluor bahan isolasi ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Atom-atom seperti oksigen yang hanya memiliki enam elektron dalam elektron valensi mereka dapat diklasifikasikan juga sebagai isolator tetapi sifat isolasi oksigen kurang dari fluor dan neon.

Atom-atom yang memiliki delapan elektron (neon) dan tujuh elektron (fluor) dalam orbit terluar berperilaku sebagai isolator yang baik dibandingkan dengan atom yang memiliki enam elektron valensi (oxygen).

Apa itu Isolator Kaca

Pada suhu tinggi, isolator gelas dirancang atau diproduksi dengan mencampur berbagai jenis bahan, termasuk kuarsa dan bubuk kapur, dan kemudian mendingin dalam cetakan.

Kerugian utama dari isolator gelas adalah, dibandingkan dengan jenis isolator lainnya kontaminasi diamati dengan mudah oleh isolator gelas dan pada permukaan isolator gelas, kelembaban dapat didistilasi dengan mudah.

Sifat isolator Kaca

1. Kekuatan Dielektrik : Nilai perkiraan kekuatan dielektrik adalah 140 kV / cm.
2. Kekuatan Tekan : Nilai perkiraan kuat tekan adalah 10.000 Kg / cm².
3. Kekuatan Tarik : Nilai perkiraan kekuatan tarik adalah 35.000 Kg / cm².

Keuntungan dari isolator Kaca

1. Dibandingkan dengan porselen, kekuatan dielektrik sangat tinggi dalam isolator gelas
2. Resistivitas tinggi
3. Kekuatan tarik lebih tinggi dari porselen
4. Itu lebih murah daripada isolator porselen
5. Biaya lebih murah

Apa itu Isolator Polimer?

Polimer atau isolator polimer juga dikenal sebagai isolator komposit. Ini adalah bahan isolasi ringan dan memiliki kekuatan mekanik yang tinggi. Kerugian dari isolator polimer adalah jika ada celah yang tidak diinginkan antara cuaca gudang dan inti kelembaban mereka dapat masuk.

Sifat Isolator Polimer

Insulator polimer atau polimer memiliki sifat yang sangat baik yaitu kemampuan hidrofobik, ringan, dan anti-cuaca.

Keuntungan Isolator Polimer

1. Bandingkan dengan isolator porselen dan gelas, isolator polimer ini sangat ringan
2. Biaya pemasangan rendah
3. Kekuatan tarik lebih tinggi dari porselen
4. Performa yang lebih baik

Apa itu Isolator Porselen?

Isolator porselen adalah bahan isolasi aluminium silikat. Pada hari ini, bahan ini digunakan untuk insulator overhead.

Ketegangan dan resistensi goncangan yang buruk adalah kerugian dari isolator porselen. Porselen juga bisa disebut keramik. Aplikasi isolator ini adalah jalur distribusi dan transmisi, isolator, busing transformator, unit sekering, colokan, dan soket.

Sifat Isolator Porselen

1. Kekuatan Dielektrik : Nilai perkiraan kekuatan dielektrik adalah 60 kV / cm.
2. Kekuatan Tekan : Nilai perkiraan kuat tekan adalah 70.000 Kg / cm².
3. Kekuatan Tarik : Nilai perkiraan kekuatan tarik adalah 500 Kg / cm²

Keuntungan Isolator Polimer

1. Dibandingkan dengan isolator gelas, kekuatan mekanis isolator porselen sangat tinggi
2. Arus bocor rendah
3. Itu kurang dipengaruhi oleh suhu
4. Panjang umur
5. Mudah dirawat
6. Sangat Fleksibel
7. Sangat bisa diandalkan

Sifat Bahan Isolasi

Semua insulator saat digunakan tidak hanya berperilaku sebagai isolator pada berbagai tegangan listrik tetapi harus kuat secara mekanis.

Mereka tidak boleh terpengaruh oleh panas, atmosfer, efek kimia dan harus bebas dari deformasi karena penuaan. Oleh karena itu sebelum memilih bahan isolasi, sangat penting untuk mengetahui berbagai sifat dan efeknya pada isolasi.

Berbagai sifat bahan isolasi adalah sifat listrik, sifat visual, sifat mekanik, termal, dan kimia.

Sifat Listrik

Sifat listrik dari bahan isolasi dibagi menjadi dua jenis yaitu isolasi dan kekuatan dielektrik. Resistansi isolasi lagi diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu resistansi volume dan resistansi permukaan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi resistansi isolasi adalah suhu, penuaan, tegangan dan kelembaban yang diterapkan, dan faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan dielektrik adalah suhu dan kelembaban.

Sifat Visual

Sifat visual dari bahan isolasi adalah penampilan, warna, dan kristalinitasnya.

Sifat mekanis

Beberapa sifat mekanis yang harus dijaga saat memilih bahan isolasi adalah tegangan & kompresi, ketahanan terhadap abrasi, sobek, geser & benturan, viskositas, porositas, kelarutan, penyerapan air, dan kemampuan mesin dan kemampuan cetak.

Sifat Termal

Sifat termal dari bahan isolasi adalah titik lebur, flash, volatilitas, konduktivitas termal, ekspansi termal, dan tahan panas.

Sifat Kimia

Berbagai sifat kimia dari bahan isolasi adalah resistensi terhadap efek kimia eksternal, efek pada bahan lain, perubahan kimia dalam bahan, higroskopisitas, dan penuaan.

Klasifikasi Bahan Isolasi

Klasifikasi bahan isolasi didasarkan pada klasifikasi termal, klasifikasi fisik, struktural, klasifikasi kimia, dan proses pembuatan.

Klasifikasi Termal

Secara termal isolator diklasifikasikan menjadi tujuh jenis atau tujuh kelas yaitu kelas-Y, kelas-A, kelas-E, kelas-B, kelas-F, kelas-H, dan kelas-C.

Kelas-Y

Suhu batasan kelas-Y adalah 900 C dan bahan yang masuk kelas-Y adalah kapas, kertas, sutra, dan bahan organik serupa.

Kelas-A

Suhu batasan kelas-A adalah 1050 C dan bahan-bahan yang masuk kelas-A adalah kertas, sutra, poliamida, kapas, dan resin yang diresapi.

Kelas-E

Suhu pembatasan kelas-E adalah 1200 C dan bahan-bahan yang masuk kelas-E adalah insulasi kawat berenamel pada dasar plastik bubuk, resin epoxy polivinil, dll.

Kelas-B

Suhu batasan kelas-B adalah 1300 C dan bahan yang masuk kelas-B adalah bahan anorganik yang diresapi dengan pernis.

Kelas-F

Suhu batasan kelas-F adalah 1550 C dan bahan-bahan yang masuk kelas-F adalah mika, poliester epoksida yang dipernis dalam ketahanan panas yang tinggi.

Kelas-H

Suhu batasan kelas-H adalah 1800 C dan bahan-bahan yang masuk kelas-H adalah bahan komposit pada mika, kaca, serat, dll.

Kelas-C

Suhu batasan kelas-C adalah> 1800 C dan bahan yang termasuk kelas-C adalah kaca, mika, kuarsa, keramik, Teflon, dll.

Klasifikasi Fisik Bahan Isolasi

Klasifikasi fisik bahan isolasi diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu padat, cair, dan gas. Klasifikasi fisik isolator ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Bahan isolasi padat berserat, keramik, mika, kaca, karet, dan resin. Bahan isolasi cair adalah minyak mineral, minyak sintetis, minyak transformator, dan minyak lainnya. Bahan isolasi gas adalah udara, hidrogen, nitrogen, dan Sulfur heksafluorida.

Klasifikasi Struktural

Klasifikasi struktural bahan isolasi diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu selulosa dan berserat.

Klasifikasi Kimia

Klasifikasi kimia bahan isolasi diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu organik dan anorganik.

Proses pembuatan

Proses pembuatan diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu alami dan sintetis.

Beberapa bahan isolasi adalah fiberglass, wol mineral, selulosa, serat alami, polistirena, poliisosianurat, poliuretan, facings insulasi, busa fenolik, busa urea-formaldehida, dll.

Aplikasi Bahan Isolasi

• Kabel dan saluran transmisi
• Sistem elektronik
• Sistem tenaga
• Peralatan portabel domestik
• Pita isolasi kabel listrik
• Alat pelindung diri
• Tikar karet listrik

(FAQ) Pertanyaan Seputar Bahan Isolasi

Dalam artikel ini apa yang bahan isolasi / bahan isolasi listrik, klasifikasi bahan isolasi, aplikasi, keuntungan dan sifat isolasi gelas, isolator porselen dan isolator polimer atau polimer, sifat-sifat bahan isolasi dibahas.