Apa itu Bahan Isolasi: Klasifikasi & Aplikasinya

Bahan Isolasi Listrik / Bahan Isolasi digunakan untuk menghalangi aliran arus. Membentuk ikatan ionik dan 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 hambatan yang sangat tinggi sehingga aliran arus listrik membutuhkan tegangan yang sangat tinggi seperti kilo atau megavolt untuk mengirimkan beberapa miliampere arus ke mereka. Insulator digunakan terutama untuk penyimpanan dan juga di semua peralatan listrik rumah tangga dan komersial untuk mengisolasi konduktor dari bumi.

Apa itu Bahan Isolasi / Bahan Isolasi Listrik?

Bahan Isolasi Listrik / bahan isolasi adalah bahan yang menghambat transmisi panas, arus listrik, atau kebisingan. Semua bahan isolasi memiliki koefisien suhu resistansi negatif dan dengan demikian resistivitas berkurang dengan kenaikan suhu. Fungsi isolator sangat penting tanpanya tidak ada mesin listrik yang dapat bekerja, mayoritas kerusakan di bidang teknik kelistrikan adalah karena kegagalan isolasi. Pentingnya bahan isolasi semakin meningkat dari hari ke hari karena ada banyak jenis isolator yang tersedia di pasaran. Pemilihan jenis bahan isolasi yang tepat sangat penting karena umur peralatan tergantung pada jenis bahan yang digunakan.

Dasar-dasar Bahan Isolasi

Itu isolator adalah bahan yang memiliki elektron valensi delapan atau lebih dekat dengan delapan. Ketika elektron valensi berjumlah delapan, atom dalam kondisi stabil dan mereka menawarkan resistansi yang sangat tinggi karena tidak ada elektron bebas, juga jarak terlarang antara pita konduksi dan valensi lebih banyak. Struktur atom bahan isolasi neon ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Struktur Atom Bahan Isolasi Neon

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, atom tersebut memiliki delapan elektron di orbit terluar, oleh karena itu mereka stabil dan dapat dianggap sebagai isolator. Struktur atom fluor memiliki tujuh elektron di orbit terluarnya dalam sebuah elektron valensi. Struktur atom bahan isolasi fluor ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Struktur Atom Fluor

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

Struktur Atom Oksigen

Atom yang memiliki delapan elektron dan tujuh elektron di orbit terluar berperilaku sebagai isolator yang baik dibandingkan atom yang memiliki enam elektron valensi.

Apa itu Insulator Kaca?

Pada suhu tinggi, isolator kaca dirancang atau diproduksi dengan mencampurkan berbagai jenis bahan, termasuk bubuk kuarsa dan kapur, dan kemudian didinginkan dalam cetakan. Kerugian utama dari isolator kaca adalah, dibandingkan dengan jenis isolator lainnya, kontaminasi dapat diamati dengan mudah oleh isolator kaca dan pada permukaan isolator kaca, kelembapan dapat disuling dengan mudah.

Properti

Sifat-sifat isolator kaca adalah

• Kekuatan Dielektrik: Perkiraan nilai kekuatan dielektrik adalah 140 kV / cm.
• Kekuatan Kompresif: Perkiraan nilai kuat tekan adalah 10.000 Kg / cm².
• Kekuatan tarik: Nilai perkiraan kekuatan tarik adalah 35.000 Kg / cm².

Keuntungan

Kelebihan dari isolator kaca adalah

• Bandingkan dengan porselen kekuatan dielektrik sangat tinggi dalam isolator kaca
• Resistivitas tinggi
• Kekuatan tarik lebih tinggi dari porselen
• Ini lebih murah daripada isolator porselen
• 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 gudang cuaca dan inti yang dapat masuk kelembabannya.

Properti

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

Keuntungan

Keuntungan dari isolator polimer adalah

• Bandingkan dengan porselen dan isolator kaca, isolator polimer sangat ringan
• Biaya pemasangan rendah
• Kekuatan tarik lebih tinggi dari porselen
• Performa lebih baik

Apa itu Isolator Porselen?

Isolator porselen adalah bahan isolasi aluminium silikat. Saat ini, bahan ini digunakan untuk insulator overhead. Minggu dalam ketegangan dan ketahanan guncangan yang buruk adalah kerugian dari isolator porselen. Porselen juga bisa disebut keramik. Aplikasi dari isolator ini adalah jalur distribusi dan transmisi, isolator, bushing trafo, unit sekring, colokan, dan soket.

Properti

Sifat-sifat isolator porselen adalah

• Kekuatan Dielektrik: Perkiraan nilai kekuatan dielektrik adalah 60 kV / cm.
• Kekuatan Kompresif: Perkiraan nilai kuat tekan adalah 70.000 Kg / cm².
• Kekuatan tarik: Nilai perkiraan kekuatan tarik adalah 500 Kg / cm².

Keuntungan

Keuntungan dari isolator porselen adalah

• Dibandingkan dengan isolator kaca, kekuatan mekanis dari isolator porselen sangat tinggi
• Arus bocor rendah
• Itu kurang dipengaruhi oleh suhu
• Panjang umur
• Mudah dirawat
• Sangat Fleksibel
• Sangat andal

Sifat Bahan Isolasi

Semua isolator saat digunakan tidak hanya harus berperilaku sebagai isolator pada berbagai tegangan listrik tetapi harus kuat secara mekanis. Mereka tidak boleh terpengaruh oleh panas, atmosfer, efek kimiawi dan harus bebas dari deformasi karena penuaan. Oleh karena itu sebelum memilih bahan insulasi, sangat penting untuk mengetahui berbagai sifat dan pengaruhnya terhadap insulasi. Macam-macam sifat bahan isolasi adalah sifat listrik, sifat visual, sifat mekanik, termal, dan kimia.

Properti Listrik

Sifat listrik bahan isolasi dibagi menjadi dua jenis yaitu resistansi isolasi dan kekuatan dielektrik. Resistansi isolasi sekali lagi diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu resistansi volume dan resistansi permukaan. Faktor-faktor yang mempengaruhi tahanan isolasi adalah suhu, penuaan, tegangan dan kelembaban yang diberikan, sedangkan faktor yang mempengaruhi kekuatan dielektrik adalah suhu dan kelembaban.

Properti Visual

Sifat visual bahan isolasi adalah penampakan, warna, dan kristalinitasnya.

Peralatan mekanis

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

Properti Termal

Sifat termal dari bahan isolasi adalah titik leleh, flash, volatilitas, konduktivitas termal, ekspansi termal, dan ketahanan panas.

Sifat Kimia

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

Klasifikasi Bahan Isolasi

Klasifikasi bahan isolasi didasarkan pada klasifikasi termal, klasifikasi fisik, struktur, klasifikasi kimiawi, dan proses pembuatannya.

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

Batasan suhu kelas Y adalah 900 C dan bahan yang termasuk dalam kelas-Y adalah kapas, kertas, sutra, dan bahan organik sejenis.

Kelas A

Batasan suhu kelas A adalah 1050 C dan bahan yang termasuk dalam kelas-A adalah kertas diresapi, sutra, poliamida, kapas, dan resin.

Kelas-E

Suhu batasan kelas-E adalah 1200 C dan bahan yang termasuk dalam kelas-E adalah isolasi kawat enamel di dasar plastik bubuk, resin epoksi polivinil, dll.

Kelas-B

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

Kelas-F

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

Kelas-H

Batasan suhu kelas-H adalah 1800 C dan bahan yang termasuk dalam kelas-H adalah bahan komposit pada mika, kaca, serat, dll.

Kelas-C

Batasan suhu kelas-C adalah> 1800 C dan bahan yang termasuk dalam 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.

Klasifikasi Fisik Bahan Isolasi

Bahan isolasi padat adalah fibrous, keramik, mika, kaca, karet, dan resin. Bahan isolasi cair tersebut adalah oli mineral, oli sintetik, oli transformator, dan oli aneka. Bahan isolasi gasnya adalah udara, hidrogen, nitrogen, dan belerang heksafluorida.

Klasifikasi Struktural

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

Klasifikasi Kimia

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

Proses Pembuatan

Proses pembuatannya diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu alami dan sintetis.

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

Aplikasi Bahan Isolasi

Aplikasi bahan isolasi adalah

• Kabel dan jalur transmisi
• Sistem elektronik
• Sistem tenaga
• Peralatan portabel rumah tangga
• Pita isolasi kabel listrik
• Alat pelindung diri
• Keset karet listrik

FAQ

1). Apa bahan isolasi yang umum?

Beberapa bahan isolasi umum seperti keramik, kaca, teflon, silikon, dll.

2). Bahan apa yang digunakan untuk mengisolasi kabel?

Beberapa bahan isolasi listrik yang baik adalah kaca, kertas, teflon, pvc, vernis, dan karet.

3). Apa bahan isolator termal yang umum?

Bahan isolasi termal yang umum adalah wol mineral, fiberglass, polistiren, selulosa, busa poliuretan, dll.

4). Apa saja aplikasi bahan isolasi?

Aplikasi bahan isolasi adalah keset karet listrik, sistem listrik dan elektronik, kabel dan saluran transmisi, dll.

5). Apa pentingnya bahan isolasi?

Pemilihan jenis bahan isolasi yang tepat sangat penting karena umur peralatan bergantung pada jenis bahan yang digunakan.

Dalam artikel ini apa itu bahan isolasi / bahan isolasi listrik , klasifikasi bahan isolasi, aplikasi, keuntungan dan sifat dari isolasi kaca, isolator porselen dan polimer atau isolator polimer, sifat bahan isolasi dibahas. Berikut ini pertanyaan untuk Anda jenis bahan isolasi apa yang digunakan di rumah?