18
PT PLN (Persero) Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah BAB I TEKNOLOGI ISOLASI KABEL TANAH 1.1. TUJUAN : Setelah menyelesaikan bahan bacaan, peragaan dan latihan peserta mampu : - Menjelaskan konstruksi kabel - Menjelaskan bahan – bahan Isolasi kabel. 1.2. BAGIAN-BAGIAN KABEL Bagian utama didalam hantaran yang berisolasi ialah bagian yang harus ada (dimiliki) oleh kabel tenaga, yaitu : - Hantaran ( Conductor ) - Isolasi ( Insulation ) - Tabir ( Screen ) - Selubung (Sheath ) sedangkan bagian pelengkap ialah bagian yang hanya melengkapi kabel jika dipergunakan untuk memperkuat / memperbaiki sifat – sifat kabel atau untuk melindungi kabel, bagian – bagian tersebut adalah : - Bantalan ( Fedding ) - Perisai ( Armor ) - Bahan Pengisi ( Filler ) - Sarung kabel ( Serving ) Gambar 1 memperlihatkan bagian utama dan bagian pelengkap dari pada kabel. Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 1 Selubung (Sheath) Isolasi (Insulation) Hantaran (Conductor) Tabir (Screen)

1.Teknologi Isolasi Kabel

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

BAB I

TEKNOLOGI ISOLASI KABEL TANAH

1.1. TUJUAN :

Setelah menyelesaikan bahan bacaan, peragaan dan latihan peserta mampu :

- Menjelaskan konstruksi kabel

- Menjelaskan bahan – bahan Isolasi kabel.

1.2. BAGIAN-BAGIAN KABEL

Bagian utama didalam hantaran yang berisolasi ialah bagian yang harus ada (dimiliki)

oleh kabel tenaga, yaitu :

- Hantaran ( Conductor )

- Isolasi ( Insulation )

- Tabir ( Screen )

- Selubung (Sheath )

sedangkan bagian pelengkap ialah bagian yang hanya melengkapi kabel jika

dipergunakan untuk memperkuat / memperbaiki sifat – sifat kabel atau untuk

melindungi kabel, bagian – bagian tersebut adalah :

- Bantalan ( Fedding )

- Perisai ( Armor )

- Bahan Pengisi ( Filler )

- Sarung kabel ( Serving )

Gambar 1 memperlihatkan bagian utama dan bagian pelengkap dari pada kabel.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 1

Selubung (Sheath)

Isolasi (Insulation)

Hantaran (Conductor)

Tabir (Screen)

Gambar 1 Bagian – bagian Utama dari Kabel

Page 2: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

1.2.1. Penghantar (Conductor)

Konduktifitas Listrik

Sifat daya hantar listrik material dinyatakan dengan konduktivitas; Yaitu kebalikan

dari resistivitas, atau tahanan jenis penghantar; dimana tahanan jenis penghantar

tersebut didefinisikan sebagai :

R . A

ρ = ----------

L

A : luas penampang ( m2 )

I : Panjang penghantar ( m )

Ώ : tahanan jenis penghantar ( ohm.m )

R : tahanan penghantar ( ohm )

ρ : Konduktivitas

1

a = -----

ρ

Menyatakan kemudahan – kemudahan suatu material untuk meneruskan arus

listrik. Satuan konduktivitas adalah ( ohm meter ). Konduktivitas merupakan sifat

listrik yang diperlukan dalam berbagai pemakaian sebagai penghantar tenaga

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 2

Page 3: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

listrik; dan sebagaimana diketahui mempunyai rentang harga yang sangat luas.

Logam / material yang merupakan penghantar listrik yang baik memiliki

konduktivitas listrik yang baik dengan orde 107 ( ohm.meter ) -1.

Sebaliknya material isolator memiliki konduktivitas yang sangat rendah; yaitu

antara 10-10 sampai 10-20 ( ohm.m )-1. Diantara kedua sifat ekstrim tersebut, ada

material semi konduktor yang konduktivitasnya berkisar antara 10-6 sampai

dengan 10-4 ( ohm.m )-1. Berbeda pada kabel tegangan rendah pada kabel

tegangan menengah, untuk pemenuhan fungsi pengahantar dan pengaman

terhadap penggunaan, ketiga jenis / sifat konduktivitas tersebut diatas digunakan

semuanya.

TABEL-1.KONDUKTIVITAS LISTRIK BERBAGAI LOGAM DAN PADUANNYA

PADA SUHU KAMAR

------------------------------------------------------------------------------------------

Logam Konduktivitas listrik ohm meter

Perak ( Ag ) ………………………. 6,8 x 107

Tembaga ( Cu ) ………………….. 6,0 x 107

Emas ( Au ) …………………….. .. 4,3 x 107

Alumunium ( Ac ) ………………... 3,8 x 107

Kuningan ( 70% Cu – 30% Zn )… 1,6 x 107

Besi ( Fe ) ………………………… 1,0 x 107

Baja karbon ( Ffe – C ) …………. 0,6 x 107

Baja tahan karat ( Ffe – Cr ) …… 0,2 x 107

.

Kriteria Mutu Penghantar :

Konduktivitas logam penghantar sangat dipengaruhi oleh unsure – unsure

pemadu, impurity atau ketidaksempurnaan dalam kristal logam, yang ketiganya

banyak berperan dalam proses pembuatan pembuatan penghantar itu sendiri.

Unsur–unsur pemandu selain mempengaruhi konduktivitas listrik akan

mempengaruhi sifat–sifat mekanika dan fisika lainnya. Logam murni memiliki

konduktivitas listrik yang lebih baik dari pada yang lebih rendah kemurniannya.

Akan tetapi kekuatan mekanis logam murni adalah rendah.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 3

Page 4: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

Penghantar tenaga listrik, selain mensyaratkan konduktivitas yang tinggi juga

membutuhkan sifat mekanis dan fisika tertentu yang disesuaikan dengan

penggunaan penghantar itu sendiri.

Pertimbangan Ekonomis

Selain masalah teknis, penggunaan logam sebagai penghantar ternyata juga

sangat ditentukan oleh nilai ekonomis logam tersebut dimasyarakat. Sehingga

suatu kompromi antara nilai teknis dan ekonomi logam yang akan digunakan

mutlak diperhatikan. Nilai kompromi termuralah yang akan menentukan logam

mana yang akan digunakan.

Pada saat ini, logam Tembaga dan Aluminium adalah logam yang terpilih diantara

jenis logam penghantar lainnya yang memenuhi nilai kompromi teknis ekonomis

termurah.

Dari jenis – jenis logam penghantar pada table I diatas, tembaga merupakan

penghantar yang paling lama digunakan dalam bidang kelistrikan. Pada tahun

1913, oleh International Electrochemical Comission ditetapkan suatu standar yang

menunjukkan daya hantar kawat tembaga yang kemudian dikenal sebagai

International Annealed Copper Standard atau disingkat IACS. Standar tersebut

menyebutkan bahwa untuk kawat tembaga yang telah dilunakkan dengan proses

anil ( annealing ), mempunyai pan jang 1m dan luas penampang 1mm2, serta

mempunyai tahanan listrik ( resistance ) tidak lebih dari 0.017241 ohm pada suhu

20oC, dinyatakan mempunyai konduktivitas listrik 100% IACS.

Akan tetapi dengan kemajuan teknologi proses pembuatan tembaga yang dicapai

dewasa ini, dimana tingkat kemurnian tembaga pada kawat pada penghantar jauh

lebih tinggi jika dibandingkan pada tahun 1913, maka konduktivitas listrik kawat

tembaga sekarang ini bisa mencapai diatas 100% IACS.

Untuk kawat Aluminium, konduktivitas listriknya biasa dibandingkan terhadap

standar kawat tembaga. Menurut standar ASTM B 609 untuk kawat aluminium

dari jenis EC grade atau seri AA 1350(*), konduktivitas listriknya berkisar antara

61.0 – 61.8% IACS, tergantung pada kondisi kekerasan atau temper. Sedangkan

untuk kawat penghantar dari paduan aluminium seri AA 6201, menurut standar

ASTM B 3988 persaratan konduktivitas listriknya tidak boleh kurang dari 52.5%

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 4

Page 5: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

IACS. Kawat penghantar 6201 ini biasanya digunakan untuk bahan kabel dari

jenis All Aluminium Alloy Conductor atau sering disingkat AAAC.

Disamping persyaratan sifat listrik seperti konduktivitas listrik diatas, criteria mutu

lainnya yang juga harus dipenuhi meliputi seluruh atau sebagian dari sifat – sifat

atau kondisi berikut ini, yaitu : komposisi kimia, sifat tarik seperti kekuatan tarik

( tensile strength ) dan regangan tarik ( elongation ); sifat bending; diameter dan

variasi yang diijinkan; kondisi permukaan kawat harus bebas dari cacat dan lain –

lain.

1.2.2. Isolasi ( Insulation )

Isolasi merupakan factor penting pada system tenaga listrik. Salah satu gangguan

penyaluran tenaga listrik dengan mempergunakan kabel adlah terjadi kerusakan

pada isolasi.

Secara umum harus mempunyai sifat – sifat sebagai berikut :

o Kertahanan dielektrik ( dielectric strength ) tinngi

o Tahanan jenis ( resistivity ) yang tinggi

o Dapat bekerja dalam temperature rendah atau tiggi

o Tidak mengisap air / uap air ( non hygroskopis )

o Mudah dibengkok – bengkokkan

o Tidak mudah terbakar

o Sanggup menahan tegangan impuls listrik yang tinggi

Suatu hal yang tidak mungkin dalam suatu jenis isolasi terdapat semua sifat – sifat

diatas. Jadi pemiliahn jenis isolasi yang akan dipakai didasarkan pada pertimbangan

dengan maksud dan tujuan kabel yang akan dipakai.

Bahan–Bahan Isolasi

Menurut jenis isolasi dapat yang lazim digunakan pada kabel,digolongkan

menjadi:

a. Isolasi Karet

Isolasi karet ialah suatu isolasi mempergunakan karet alam yang didapat dari

pohon karet, dimana untuk jenis karet yang dibuat dari bahan sintesis tidak

termasuk dalam hal ini, tetapi digolongkan kedalam isolasi sintesis.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 5

Page 6: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

Karet dalam keadaan murni tidak dapat dipergunakan sebagai bahan isolasi,

karena :

o Tidak tahan terhadap temperature tinggi

o Terlalu lunak sehingga tidak dapat dipakai pada benda kasar / keras

Agar karet dapat dipergunakan sebagai bahan isolasi maka karet harus dicampur

dengan bahan lain misalnya dengan oksida zinc, timbale atau belerang.

Untuk mendapatkan sifat – sifat kabel yang lebih baik harus diadakan proses

vulkanisasi, yaitu proses diman karet mentah dipanaskan bersama belerang,

sehingga pada temperatur tertentu belerang larut dan terjadilah proses kimia

antara karet dan belerang.

Jenis karet vulkanisasi tergantung pada banyaknya belerang, temperature dan

lamanya pemanasan.

Dengan adanya belerang pada karet, maka sifat listriknya ( konstanta dan faktor

daya ) akan diperbaiki dan tergantung banyaknya campuran belerang.

Sifat – sifat karet vulkanisasi keuntungannya dibandingkan dengan karet biasa

adalah :

o Lebih elastis

o Ketahanannya lebih lama / umur kabel

o Lebih kuat atau lebih tahan

o Dapat bekerja pada temperatur yang lebih tinggi

b. Isolasi Kertas

umumnya bahan dasar kertas adalah kayu yang melalui proses kimia, kertas

terdiri dari serat – serat panjang berbentuk pipa – pipa rambut yang halus –

halus.

Sifat – sifat kertas sebagai bahan isolasi :

o Faktor rugi dielektrik ( dielectric loss factor ) antara 0,0009 sampai 0,004

o Temperatur kerja 650C

o Ketahanan dielektrik 80 KV / mm

o Mengisap uap air / cairan

Untuk memperbaiki sifat – sifat isolasi, kertas harus diserapi ( impenated ) dengan

minyak isolasi atau kompon khusus ( non draining compound ).

Di dalam penggunaan minyak adalah minyak mineral, askarel ( Chlorinated

hydrocarbon ) atau campuran resin. Minyak isolasi harus bebas asam dan

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 6

Page 7: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

mempunyai sifat kimia yang stabil, mempunyai kekentalan rendah pada waktu

peresapan dan kekentalan tinngi pada waktu temperature kerja, guna mencegah

pengeringan.

Fungsi minyak isoalsi adalah sebagi bahan isolasi diantara lapisan – lapisan

kertas, sehingga kertas tidak akan mengisap uap air.

Walaupun tidak dikembangkan lagi, sampai sekarang isolasi kertas masih banyak

diprgunakan pada kabel tegangan menengah.

Kekurangan dari isolasi kertas ini adalah sifat elektriknya sangat dipengaruhi oleh

kehadiran air. Untuk ini kertas yang akan digunakan sebagai isolasi mutlak harus

dikeringkan terlebih dahulu dalam vacuum diimpregnasi minyak. Pemilihan

ketebatan kertas ditentukan oleh tegangan kerja, diameter konduktor dan syarat

mekanis lainnya. Pemilihan ketebatan kertas, memberikan hasil yang baik pada

tegangan tembus, akibat pengurangan panjang gas minyak yang dihasilkan.

Tetapi dengan dikembangkan jenis isolasi sintesis maka kedudukan isolasi kertas

sedikit demi sedikit digantikan dengan isolasi sintesis.

c. Isolasi Sintesis

Dengan kemajuan teknologi khususnya dibidang teknik isolasi, Sekarang telah

dikembangkan isolasi kabel yang ter5buat dari bahan sintesis. Bahan isolasi

sintesis mempunyai sifat listrik, Isolasi sintesis dapat dibagi atas dua bagian,

sebagai berikut :

Thermoplastic

Cara mendapatkan thermoplastic adalah dengan mengalirkan plastik kedalam

cetakan ( mold ) disertai tekanan dan panas, tetapi dalam hal ini perubahan

fisik lebih berpengaruh dari pada perubahan kimianya. Polimer bersifat

thermoplastic bila bahan tersebut dapat melunak dan meleleh pada

pemanasan serta dapat diolah / cetak kembali. Isolator yang termasuk

golongan thermoplastic banyak sekali macamnya, tetapi untuk keperluan

isolasi kabel paling banyak dipakai ialah :

o Poly vynil chloride ( PVC )

o Poly ethylene ( PE )

Sifat – sifat PVC yang menguntungkan adalah :

o Tidak terpengaruh oleh uap air, asam dan alkali

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 7

Page 8: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

o Tahan jenis cukup tinggi

o Kekuatan mekanis tinggi

Disamping itu juga PVC, mempunyai keburukan yaitu, sebagai berikut :

o Faktor rugi dielektriknya besar, sehingga rugi – rugi akan

menjadi besar pula.

o Pada temperatur tinggi akan meleleh / mencair

Sedangkan pada polyethylene mempunyai keuntungan sebagai berikut :

o Mempunyai sifat dielektrik yang baik

o Tidak mengisap air / cairan

Namun polyethylene ( PE ), mempunyai juga keburukan yaitu :

o Mudah terbakar

o Tidak dapat bekerja pada temperatur tinggi

Thermosetting

untuk memperoleh thermosetting adalah dengan jalan mengalirkan bahan

dasar (polymer) ke dalam cetakan ( mold ) disertai dengan pemanasan dan

tekanan sehingga terjadi perubahan kimia yang sempurna, dimana perubahan

kimia lebih berpengaruh dari pada perubahan fisiknya. Bahan macam ini pada

pemanasan selanjutnya tidak dapat melunak dan meleleh. Dengan demikian

akan didapatkan bahan yang tahan panas atau dapat bekerja pada

temperature yang lebih tinggi.

Pada jenis reaksi polymer yang umum dilakukan awal perkembangannya :

Proses pada tekanan tinngi

Mekanisme yang berlangsung disini adalah mekanisme radikal bebas, untuk

itu diperlukan tekanan yang tinggi. PE yang terbentuk disebut ‘’ low density

polyethylene ‘’ (LDPE), dan mempunyai stuktur rantai linear.

Proses pada tekanan rendah

Polinerisasi dilakukan dengan menggunakan katali, Ziegler naffa, sehingga

tekanan yang diperlukan lebih rendah. PE yang terbentuk disebut ‘’ High

density polyethylene ‘’(HDPE), dengan stuktur rantai bercabang.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 8

Page 9: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

Proses pengikat silangan untuk menghasilkan PE dengan struktur rantai

berikatan silang, didapat polymer yang mempunyai kekuatan mekanik dan

trayek penggunaan pada temperatur yang lebih tinggi.

Ada 4 teknik yang umum digunakan untuk menghasilkan XLPE, yaitu :

Penambahan peroksida ( misalkan di-t-butilperoksida ) kemudian

campurkan dipanaskan.

penambahan sejumlah kecilzat lain sebagai gugus ‘’ pendant ‘’ yang

kemudian diikat silang.

penambahan senyawa yang mempunyai gugus fungsi yang aktif dalam

polimer yang bisa direaksikan dengan zat kimia lainnya.

pembentukan radikal karena antaraksi radiasi pengion ( electron, netron,

atau sinar gama ) dengan pollimer. Sinar ultra violet dapat juga dgunakan

untuk menghasilkan radikal polymer meskipun kekuatan tembusnya

kedalam contoh (sample) PE lebih lemah.

Secara ringkas pembandinagan sifat XLPE dengan LDPE dan HDPE dapat dilihat

pada tabel – 3.

TABEL -3. SIFAT LISTRIK LDPE, HDPE DAN XLPE

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

No. Sifat Listrik LDPE HDPE XLPE

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1. Volume resistivyty at 50% RH, > 1016 > 1016 5-200.10

73oF, ( ohm - cm )

2. Dielectric Constant ASTM D150, 2,25 - 2,35 2,3 - 2,35 2,63 - 3,1

60 Hz

3. Dissipation Factor of plastic, > 0,0005 > 0,0005 0,001 - 0,002

ASTM D150, 1 Mhz

4. Max Continous-use Temp-Ratings 180 - 212 250 275

for plastic ( oF )

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Pengguanaan crosslinked polyethylene ( XLPE ), sebagai isolasi kabel, Jenis ini

mempunyai keuntungan dan keburukan.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 9

Page 10: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

Keuntungan XLPE adalah :

- Tahan panas, sehingga tidak mudah meleleh

- Temperatur kerja yang tinggi ( 90oC )

- Tahanan isolasi tinggi ( 1019 ohm-cm )

- Kekuatan tarik yang lebih tinggi dibandingkan dengan polyethylene

- Umur kabel akan lebih tahan lama

Keburukannya :

- bila dipakai pada tegangan tinggi, proses penuaan yang mengurangi umur kabel

lebih cepat terjadi.

- Bila terdapat gelembung udara atau partikel didalam isolasi XLPE, maka akan

mengakibatkan gejala treeing, sehingga akan menimbulkan kegagalan isolasi.

Terjadinya gejala treeing terutama pada medan listrik yang cukup tinggi.

Gelembung atau partikel akan mengganggu / memusatkan medan listrik pada

tempat gelembung atau partikel itu sehingga tegangan listrik ( electric strees )

akan melampaui kekuatan isolasinya sehingga terjadi kerusakan isolasi.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan didalam isolasi :

a. - Adanya kotoran atau debu didalam isolasi

- Bentuk titik atau bintik pada lapisan semi konduktornya atau lapisan isolasinya.

- Serat – serat isolasinya

b. Terjadinya gelembung uadara disebabkan oleh :

- Kerusakan pada tabir ( screen ) / isolasi

- Adanya pengembangan ( ekspansi ) gas pada lapisan kabel

- Longgarnya lapisan semi conducting

- Timbulnya kerutan dalam isolasi

c. Treeing yang terjadi pada isolasi yang menggunakan bahan dasar polimer dapat

digolongkan menjadi tiga bagian :

o Electrical treeing.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 10

Page 11: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

Terjadi akibat pelepasan muatan internal dan ketidak sempurnaan pembuatan

bahan isolasi padat seperti terdapat rongga - rongga kecil atau partikel - partikel

kotor kecil pada bahan isolasi.

o Water treeing

Terjadi akibat merembesnya zat cair kedalam bahan isolasi padat, apabila bahan

isolasi padat itu berada dalam medan listrik yang cukup tinggi.

o Cheminal treeing

Terjadi sama halnya dengan water treeing tetapi khusus jenis zat cair yang

merembes mengandung larutan kimia tertentu.

Jenis bahan isolasi XLPE sekarang telah banyak digunakan di Negara – Negara

maju dank arena sifat mekanis yang cukkup baik, maka XLEPE tidak memerlukan

pelindung logam yang tebal seperti kabel kertas, lagi pula kabel XLPE tidak

mengisap air.

Secara ringakas pada tabel 4 dapat dilihat perbandingan beberapa jenis isolasi

kabel.

1.2.3. Tabir Semi Conductor

Untuk tegangan kerja yang tinggi, setiap inti kabel dilengkapi dengan suatu

lapisan yang disebut tabir ( screen ). Tabir ini berfungsi untuk meratakan distribusi

tegangan ( potensial ), sehingga tabir harus dibuat dari bahan semi penghantar

( semi onductor ) pemasangan tabir adalah antara selubang (sheath) dan isolasi,

tapi untuk kabel sintesis dipasang juga antara isolasi dan hantaran ( extruded

semi conducting layer ).

TABEL. 4

-------------------------------------------------------------------------------

DIELECTRIC CONSTANS OF INSULASULATIONS

Insulations Materials (Nominal)

--------------------------------------------------------------------------------

EPR 2.24

Kynar 6.4

Nylon 4.0

Polyester 2.80

Polyethylene (Cellular) 1.50

Polyethylene (Cross-Linked) 2.30

Polyethylene 2.3

TFE (Cellular) 1.4

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 11

Page 12: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

Polyethylene (High Density) 2.34

Polyethylene (Low Density) 2.28

Polypropylene 2.24

Silicone Rubber 2.08 - 3.50

Polyvinyl Chloride 2.7

Polyvinyl Chloride (Irradiated) 2.7

Polyvinyl Chloride (Semi-Rigid) 4.3

Tellon FEP 2.1

Tellon TFE 2.1

Telzel 2.6

FEP (Cellular) 1.5

------------------------------------------------------------------------------

o Untuk mendapatkan distribusi medan listrik yang radial dan seragam, sehingga

tidak terjadi penumpukan tegangan.

o Untuk melindungi / mengamankan manusia terhadap bahaya listrik.

o Mencegah interprensi gelombang elektromagnetis dengan kaabel

telekomunikasi yang berada didekatnya.

1.2.4. Lapisan Metal (Metalic Screen )

Bagian metal disebut juga lapisan pelindung llistrik, diletakkan diatas

masing-masing inti atau diatas susunan inti dan terdiri dari satu pita atau lebih

atau lapisan kawat konsentris dari bahan tembaga. Untuk kabel berinti tiga, ketiga

lapisan pelindung listrik yang diletakkan diatas masing - masing inti tersebut harus

saling besinggungan satu sama lain. Lapisan ini harus tahan terhadap arus bocor

ke tanah 1000 A selama 1 (satu) detik tanpa merusak kabel, suhu lapisan

pelindung listrik tidak boleh melampui 160o C. penampang total geometris

minimum lapisan metal isolasi untuk kabel berinti tiga yang diletakkan diatas

masing - masing inti atau diletakkan pada susunan inti dengan lapisan

pembungkus inti dari bahan semi conductor dan untuk kabel berinti tunggal

adalah sebagai berikut :

o 16 mm2 untuk menampang s.d 120 mm2

o 25 mm2 untuk menampang 150 s.d 300 mm2

o 35 mm2 untuk penampang 400 s.d. 500 mm2

1.2.5. Lapisan Penahan Kebocoran Terhadap Air

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 12

Page 13: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

Untuk menghindari adanya kebocoran terhadap air secara longitudinal ataupun

radial maka perlu adanya lapisan pelindung inti untuk maksud tersebut.

a. Dibawah dan diatas lapisan pelindung listrik terdapat lapisan penahan

kebocoran terhadap air secara longitudinal. Ketentuan ini tidak berlaku untuk

kabel pilin udara tegangan menengah. Untuk kabel berinti tiga, ketiga lapisan

penahan kebocoran terhadap air yang terletak diatas lapisan pelindung listrik

terpasang sedemikian sehingga ketiga lapisan pelindung tersebut tetap

bersinggungan satu sama lain.

b. Untuk kabel berinti tiga, Pengisi diantara inti ( filler ) sepanjang kabel terbuat

dari bahan penahan kebocoran terhadap air secara longitudinal.

c. Dibawah selubung dan dibawah pelindung mekanis bila diperlukan, dapat

diberi lapisan yang dapat mencegah kebocoran terhadap air secara

longitudinal.

d. Pada penghantar dipilin harus diberi serbuk yang bersifat membengkak bila

terkena air, sehingga menahan peneterasi air melalui penghantar berisolasi.

1.2.6. Perisai ( Armor )

karena ketahanan isolasi mempunyai sifat mekanis yang kurang sempurna,

diperlukan suatu lapisan yang berfungsi melindungi bahan isolasi dari kerusakan

mekanis yang disebut Perisai ( Armor ).

Secara umum perisai dapat digolongkan menjadi dua jenis, yaitu :

a. Perisai Pita Baja

Didalam pemasangan pita baja biasanya terdiri dari dua lapisan, dimana setiap

lapisan terdiri beberapa pita, kemudian dipasang sedemikian rupa sehingga

lapisan kedua akan menutupi celah - celah yang ditinggalkan lapisan

sebelumnya (lapisan pertama). Pita baja yang digunakan adalah pita baja

yang digalvanisasikan. Perisai pita baja ini mempunyai kekurangan yaitu

membuat kabel tidak fleksibel.

b. Perisai Kawat Baja

Perisai kawat baja dipergunakan untuk kabel yang mempunyai tegangan

mekanis yang tinggi dan fleksibel. Didalam pemasangannya perisai kawat baja

hanya dipasang satu lapis. Untuk menjaga agar perisai kawat baja pada

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 13

Page 14: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

tempat kedudukannya, maka dipasang juga pita baja yang mengikatnya

melingakari kawat baja itu.

Kabel dengan perisai kawat baja dipergunakan pada :

- Kabel laut ( submarine )

- Penyebrangan sungai

- Pemasangan tegak ( vertikal )

1.2.7. Bahan Pengisi ( Filler )

Untuk konstruksi kabel berinti tiga, bila setelah pemasangan ketiga intinya,maka

masih ada ruang ( celah ) yang tertinggal, sehingga dipergunakan suatu bahan

yang dapat mengisi ruangan tersebut, sehingga akan didapatkan bentuk kabel

yang bulat. Bahan yang mengisi celah ini dinamakan bahan pengisi ( filler ).

Bahan pengisi yang banyak dipakai pada kabel isolasi kertas ialah jute,

sedangkan pada kabel isolasi XLPE digunakan PVC.

1.2.8. Sarung / Jacket / Selubung Luar Kabel

Pada kabel berisolasi kertas,sarung kabel adalah suatu lapisan bahan serat yang

diresapi dengan kompon kedap air. Pemasangan sarung kabel biasanya dipasang

diatas Armor. Fungsi dari sarung kabel ialah selain sebagai bantalan bagi armor

juga sebagai komponen yang berhubungan langsung dengan tanah sehingga

sarung kabel merupakan bagian yang pertama sekali berhungan / terkena

pengaruh - pengaruh luar. Bahan sarung kabel yang banyak digunakan sarung

goni ( jute ). Pada kabel berisolasi XLPE, sarung kabel terbuat dari PVC. Sebagai

bahan thermoplastic, sifat - sifat PVC yang menguntungkan adalah mempunyai

kekuatan mekanik yang lebih baik, melindungi kabel dari pengaruh kelembaban

( tidak terpengaruh oleh uap air ) dan melindungi dari bahaya api (non burning to

self extingnishing).

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 14

Page 15: 1.Teknologi Isolasi Kabel

PT PLN (Persero)Pusat Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Isolasi Kabel Tanah

-Contoh : Kabel N2XSEBY/NA2XSEBY – 20 kV 3 Core

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 15