Jenis Bahan Penyekat atau Bahan Isolasi Listrik

Bahan tambang

Yang dimaksud bahan tambang ialah bahan yang mulanya berasaldari penggalian dalam tanah. Ada yang bentuk bijih (besi,timah, seng dan lainnya.) yang harus diproses dahulu untuk mendapatkan bahan yang dikehendaki. Ada yang berbentuk bongkahan batu (pualam,abtutulis ).

Batu pualam

Adalah batu kapur (Ca CO3) atau dolomit yang dapat dipoles. Pualam merupakan bongkahan batu yang besar kemudian dipotong menjadi lempengan tebal dengan ukuran tertentu. Bagian muka digerinda setelah rata digopsok dengan batu asah.Karena rupanya yang indah dan menarik maka banyak digunakan dalam bidang arsitektur.

Asbes

Asbes merupakan bahan yang berserat ,tidak kuat dan mudah putus. Sebagai bahan penyekat listrik sebenarnya kurang baik. Tetapi asbes mempunyai keistimewaan yaitu tidak dapat terbakar, tahan panas tinggi.Asbes selain sebagi isolasi juga sebagai penyekat panas. Umumnya digunakan sebagai penyekat listrik tegangan rendah. Pemakaiannya asbes dipintal menjadi benang besar, hal ini untuk mendapatkan kuat mekanis yang lebih baik. Mengingat asbes tahan panas maka banyak digunakan dalam penyekat peralatan rumah tangga misalnya : kompor listrik, setrika, alat pemanas.

Gambar oleh HardyS dari Pixabay

Mikanit

Mikanit adalah mika yang telah mendapat perubahan bentuk maupun susunan bahannya .Jadi mikanit adalah mika yang telah dirubah sesuai kebutuhan pemakaiannya. Karena dibutuhkan ketebalan lempeng,maka lembaran mika dilapis-lapis dengan perekat antaranya menggunakan sirlak atau gliptal.

Pita mikanit

Tebalnya antara 0.10 sampai 0,18 mm dalam bentuk gulungan dengan lebar sedikitnya 40 cm.. Ada dua macam pernis yaitu warna muda dan tua,warna muda dibuat dari muscopite atau phlogopite yang tua dari bitumen. Yang warna muda lebih tahan panas sehingga digunakan pada rotor-rotor generator tegangan tinggi.

Mikafolium

Semacam mikanit dan sebagai bahan digunakan mika yang ditaburkan diatas lapisan kertas tipis dengan perekat pernis dan bahan perekat lainnya. Kertas dipakai sebagai penguatnya. Mikafolium mudah dibengkokan dengan dipanasi. Bahan ini umumnya digunakan untuk membungkus kawat atau batang lilitan sebagai perekat pada mesin listrik tegangan tinggi.

Mikalek

Digunakan gelas dan plastik sebagi bahan dasar.Bubuk mika merupakan bahan pengisi ditambah perekat pernis. Pengepresan cetakan dibutuhkan suhu yang cukup tinggi untuk melunakan gelas. Mikalek merupakan bahan penyekat yang baik, tahan panas tinggi dan tidak menyerap air. Kekuatan mekaniknya tinggi. Karena sifatnya banyak digunakan pada penyearah arus logam (air raksa) peralatan radio dan tenaga listrik.

Batu tulis

Batu tulis merupakan bahan penyekat listrik,bentuknya berlapislapis, mudah dibelah. Warnanya abu-abu tua. Sifat mekaniknya kuat tetapi dapat menyerap air walaupun tahan terhadap asam dan panas. Bahan ini sudah jarang digunakan

Bahan berserat

Ada tiga macam bahan berserat yaitu :

a. Tumbuhan

b. Binatang

c. Bahan tiruan (sintetis)

Bahan ini kurang baik untuk isolasi /penyekat listrik, karena sifatnya sangat menyerap cairan. Karena faktor yang lain maka bahan serat ini banyak digunakan sebagai penyekat listrik. Faktor dimaksud adalah :

a. Bahan berlimpah

b. Daya mekaniknya kuat dan fleksibel

c. Disusun berlapis dan ditambah zat tertentu daya sekatnya dapat diperbaiki.

Benang

Kapas mempunyai serat yang panjang, sehingga dapat dipintal. Dalam bidang listrik, benang dipakai sebagai penyekat dan pengikat. Penyekatan dilakukan oleh pabrik atau bengkel pada waktu reparasi.

Tekstil

Dari benang ditenun menjadi kain dan pita dengan berbagai ukuran dan warna serta kualitasnya. Dengan menenun benang menjadi tekstil dimaksudkan memperoleh bahan penyekat yang lebih baik. Kecuali dari tekstil ada yang dibuat dari tumbuhan yang disebut linen (lena). Dari benang sutera juga ditenun menjadi tekstil dikenal sebagai pita yakonet.

Kertas

Bahan dasar kertas adalah selulose. Bahan tersebut adalah zat sel tumbuhan yang terdapat antara kulit dan batangnya.Selulose ini berserat,fleksibel ,lunak dan menyerap air. Bahan pembuat kertas ini dari kayu,merang,rami atau majun.Untuk menjadi kertas ditambah dengan bahan lainya misalnya pulp.Pulp adalah bahan selulosa yang sudah dimasak.Selulosa dari kayu perlu dimurnikan karena masih mengandung zat yang merugikan misalnya lignin, damar, getah dan garam. Sebagai bahan penyekat hal yang merugikan ialah bahwa kertas sangat menyerap cairan.Untuk mengatasinya kertas dilapis dengan lak penyekat. Penggunaan keretas untuk penyekat ialah : pembalut kawat,kumparan dan kabel serta kapasitor.

Prespan

Bahan dasrnya kertas ,dan sifatnya berbeda. Diabndingkan dengan kertas prespan lebih padat,dan kurang menyerap air. Padat karena pembuatannya ditekan dengan tekanan tinggi, mudah dibengkokan sehingga banyak digunakan sebagai penyekat alur stator, rotor, mesin listrik dan transformator. Prespan umumnya dalam bentuk lembarandengan tebal 0,1 sd 5mm.Warna kekuningan ,abu-abu coklat muda. Karena sifatnya masih menyerap air ,maka perlu dilapisi lak penyekat.

Kayu

Kayu dapat digunakan sebagai bahan penyekat misalnya untuk tiang listrik.sekarang kayu sudah banyak diganti dengan besi,beton dan bahan sintetis lainnya. Kecuali menyerap air,kayu dapat rusak terkena rayap dan serangga yang lain. Supaya tahan lama kayu harus diawetkan dan dipanaskan.Untuk menghilangkan hama,serangga digunakan obat antiseptik dan dilumasi dengan anti pyrine agar tidak mudah terbakar

Gelas dan keramik

Gelas

Gelas merupakan bahan penyekat yang baik,tetapi kemampuan mekaniknya kecil dan rapuh. Pemakaiannya dalam teknik listrik antar lain untuk bola lampu pijar, isolator tegangan tinggi.Bahan baku untuk pembuatan bahan gelas adalah kwarsa dan kapur dicairkan bersama-sama dengan bahan yang lain.Paduan kwarsa dan oksida timbel mengahsilkan gelas kristal. Bahan baku ditambah dengan potas menghasilkan gelas kali. Penambahan soda menghasilkan gelas natron.

Keramik

Dalam teknik listrik banyak dipakai sebagai bahan penyekat . Keramik didapat dari bahan galian melalui proses pemanasan menjadi barang keramik. Barang keramik yang dipakai untuk penyekat listrik tidak sama dengan persyratannya dengan keramik sebagai bahan kelontong. Untuk keperluan teknik listrik harus mempunayi daya sekat yang kuat dan dapat menahan gaya mekanik yang besar. Untuk kebutuhan tersebut dibuat porselin dan steatit.

a. Steatit

Bagian dalam dari kontak tusuk umumnya mengunakan bahan steatit. Steatit digaunakan juga sebgai penyekat kawat penghubung yang fleksibel dan letaknya berdekatan dengan alat pemanas listrik,bumbung penerus,kompor listrik dan seterika listrik. Bahan ini mempunyai sifat istimewa terhadap frekuensi tinggi sehingga banyak digunakan untuk teknik radio.

b.Porselin

Porselin merupakan bahan listrik yang banyak digunakan dalm teknik listrik karena sifat mekaniknya yang besar dan isolasi yang kuat. Bahan baku porselin adalah tanah porselin dicampur dengan kwarsa dan veldspat. Masing-masing digiling dalam keadaan basah diaduk ,dikeringkan dan digiling lagi.Serbuk yang kering ini dibasahi, diaduk sehingga menjadi seperti bubur kental,yang dapat diremas. Untuk mendapatkan permukaan yang halus dan mengkilat maka barang tersebut dicelup dalam masa porselin,dipanaskan dalam dapur dengan suhu mancapai 1400 sd 1500 derajat Celcius.Porselin mempunyai daya sekat yang tinggi dan kuat mekanik yang besar.Air tidak dapak masuk kedalam karena

permukaannya dilapisi email. Tetapi juga ada kelemahannya yaitu pembuatannya sulit karena selama menjalani proses mengalami perubahan bentuk ,sehingga sulit membuat ukuran yang tepat.

c. Plastik

Menurut paduannya ada bermacam-macam bahan plastik,diantaranya bakelit.Plastik umumnya merupakan paduan dari dua bahan yaitu bahan perekat dan bitumen.Ada dua jenis plastik

yaitu :

a.Thermoplastik,bahan ini pada 60 ° C sudah lunak. Pemanasan sampai mencair tidak akan merubah strukturnya.

b.Thermosetting plastik ,Barang ini setelah mengalami proses pencairan dan dicetak menjadi barang akan mengalami struktur kimiawi,hingga tidak dapat lunak lagi walaupun dipanaskan. Untuk memperbaiki sifat-sifat plastik hingga memenuhi syarat penggunaannya dipakai bahan pengisi. Bahan dasar plastik adalah damar. Bahan pengisi umumnya bahan yang berserat,untuk menambah kekuatan,tahan panas dan than reksi kimia.

Bahan pengisi

a. Serbuk kayu.

Bahan pengisi kayu,murah dan biaya produksinya rendah. Daya lentur dan kekukuhannya bertambah besar, dapat menahan gaya tumbuk.

b. Mika.

Sebagai bahan pengisi bahan plastik tahan panas yang tinggi sehingga banyak dipakai pada teknik listrik.

c. Alpha selulose.

Menambah daya lentur dan daya tahan terhadap tumbukan.Sangat baik untuk pembuatan plastik bening.

d. Asbes

Bahan pengisi ini dapat mempertinggi daya penyekatan dan mempertinggi daya ketahanan terhadap panas dan api.

e. Grafit.

Memberi sifat melumas sendiri,sehingga baik sekali untuk pembuatan alat mesin yang selalu mengalami gesekan misalnya bantalan untuk mesin beban ringan.

f. Kanvas

Kanvas membuat bahan menjadi sedikit elastis,digunakan untuk membuat roda gigi yang tak berbunyi.

Karet, Ebonit dan bakelit.

Karet

Karet merupakan bahan penyekat yang penting,dibuat dari getah bermacam-macam pohon karet. Diantaranya ialah hevea braziliensis yang menghasilkan karet banyak dan kualitasnya tinggi. Getah karet dikumpulkan dalam bejana yang dibuat dari beton dan dicampur dengan cuka. Karet dapat dilarutkan dalam bensol, bensin, dan asam belerang tetapi didalm air dan alkohol karet tidak dapat larut. Proses pencampuran karet dengan belerang disebut vulkanisasi.

Ebonit

Bahan dasar ebonit adalah karet ,untuk mendapatkan kekerasan dicampur dengan belerang. Kadar belerang tambahan 30 sd 50%. Setelah melalui proses vulkanisasi yang lama maka menjadi bahan ebonit. Ebonit tahan terhadap asam sehingga dapat dipakai untuk bak akumulator. Yang tidak menguntungkan bahan ebonit adalah tidak tahan panas.

Bakelit

Bakelit adalah bahan paduan dari beberapa zat . Untuk memperbesar kekuatan mekaniknya ,serbuk dari bahan tersebut dicampur dengan tepung kayu untuk membuat bahan dengan cara dipres. Dalam keadaan panas antara 100 sd 160 ° C campuran tersebut dipres dengan tekanan tinggi 300 kg/cm. Pada kondisi panas dan dipres bahan tersebut menjadi masa yang plastis dan setelah dingin akan mengeras tidak akan menjadi lunak walaupun dipanaskan.

Bahan yang dipadatkan.

Bahan yang dipadatkan adlah mula-mula cair kemudian dijadikan padat. Bahan ini banyak dipakai sebagai pelapis, pengisi, pemadatan (impregnasi) dan perekat bahan padat. Sebagai contoh bahan ini adalah : lilin, parafin, pernis, aspal, damar dan kompon.

Lilin dan parafin

Lilin merupakan unsur organik yang komplek,cepat mencair jika kena panas dan segera membeku apabila didinginkan . lilin ada dua jenis yaitu :

1. lilin alam yang berasal dari lebah

2. lilin yang merupakan hasil sampingan proses pemurnian minyak bumi dinamakan parafin dan ceresin. Parafin ada bebrapa tingkat yang berwarna kuning titik lelehnya kirakira 40° C dan yang putih 50 ° C.Sifat lilin dan parafin adalah tidak menyerap air dan larut dalam minyak tanah,bensin dan hideokarbon lainnya. Lilin dan parafin digunakan pada peralatan listrik arus lemah yang tidak tahan panas tinggi. Ceresin ialah hasil pemurnian lilin tambang berwarna coklat tua yang kemudian jadi warna muda. Titik leleh ceresin antara 60 sd 80 ° C.

Damar (gondorukem, arpus)

Damar termasuk zat organis yang tak berbentuk (amorphous) seperti gelas.Kalau dipanasi damar yang padat menjadi lunak dan mencair. Damar alam adalah :

a. sirlak ,dihasilkan dari kotoran kutu pohon tertentu

b. Damar dari getah pohon damar

c. Kopal,damar tambang.

Damar sintetis adalah :

a. damar nitroselulose(piroksilin)

b. damar velon.

Ada dua jenis sifat damar,yaitu : termoplastik dan termoset. Sifat damar termo plastik tidak ada perubahan berarti,jika dipanasi akan mencair dan didinginkan akan padat kembali.damar termoset mengalami perubahan jika kena panas tinggi .Damar menjadi bahan dasar untuk pembuatan penyekat antara lain: pernis, kompon, plastik, fiber dan filem.

Bitumen

Ada dua macam bitumen yaitu yang berasal dari hasil pemurnian minyak bumi dan hasil tambang yang lebih dikenal dengan aspal. Bitumin mengandung unsur komplek seperti damar.warnanya hitam dan rapuh sekali. Jika dipanasi dapat meleleh,dan akan larut dalam hidrokarbon. Pada suhu 30 atau 40 ° C sudah menjadi lunak.

Bahan Pelarut

Pada suhu biasa berbentuk cair.bahan pelrut ini banyak digunakan untuk pembuatan bahan penyekat dari damar, antar lain pernis, plastik dan bitumin. Dibawah ini dicantumkan bermacam bahan pelarut yang sering digunakan :

Bahan-bahan hidrokarbon yaitu :

1. Kerosin (minyak tanah) titik didih : 130 - 300 ° C. , titik nyala + 28 ° C

2. Gasolin titik didih : 30 – 180 ° C. ,titik nyala -30 ° C

3. Spiritus putih, titik didih : 140 - 200 ° C. ,titik nyala + 26° C

titik didih : 130 - 300 ° C. , titik nyala + 28 ° C

Bahan hidrokarbon yang berbau :

4. Bensin , titik didih : 30 ° C. ,titik nyala + 15 ° C

Alkohol :

1. Methanol ,titik didih : 64° C. ,titik nyala +6° C

2. Ethanol titik didih : 80° C. ,titik nyala 15° C

Lain-lain:

1. Acethon,titik didih : 56° C. ,titik nyala -17 ° C