Tembus Listrik Pada Zat Cair

8/19/2019 Tembus Listrik Pada Zat Cair

1/28

TEMBUS LISTRIK

PADA ZAT CAIRNama kelompok :1. Muhammad Aresi

2. Raynaldi Syahputra

3. Rumaisha Hanifa

4. Titin Suhaeni

. Tri!anto "esmon

#. $ilda %au&iah

'. (o)a %irdaus


2/28

*enye+a+ ke)a)alan &at

,air-ila suatu te)an)an diterapkan pada sepasan) elektroda yan)di,elup dalam &at isolasi ,air maka terlihat arus konduksi yan)ke,il. -ila te)an)an dinaikkan /. maka pada suatu te)an)an kritistertentu akan ter0adi lu,utandiantara kedua elektroda terse+ut.

u,utan dalam &at ,air ini terdiri dari unsurunsur se+a)ai +erikut :aAliran listrik yan) +esarnya ditentukan oleh karakteristik

ran)kaian

+intasan ,ahaya yan) ,erah dari elektroda yan) satu ke yan) lain

,*em+entukan )elem+un) )as dan +utir+utir &at padat hasil

dekomposisi &at ,air ter)antun) dari sifat kimia!i &at ,aird*em+entukan lo+an) pada elektroda

e Tekanan implusif dalam &at ,air disertai suara ledakan

5e)a)alan ,ampuran &at ,airpadat merupkan kasus khusus darike)a)alan &at ,air


3/28

*6N768M*85AN T68R9 567A7AAN AT ;A9R Teori kelompok pertama yan) men)an))ap &at ,air se+a)ai &at

homo)en dan men)a+aikan adanya tak murnian hanya dapat diterapkanse,ara ter+atas sa0a. ;ontoh penerapan teori kelompok pertama adalahpada minyak isolasi. "alam hal ini minyak isolasi disarin) dan dikeluarkan)asnya se,ara hatihati serta elektrodanya di+ersihkan dari lapisanlapisanoksida dan endapanendapan lainnya. *er,o+aanper,o+aan yan) dilakukanpada minyak transformator yan) san)at dimurnikan menun0ukkan +ah!a

kekuatan )a)alnya:a. Sedikit tetapi pasti ter)antun) pada +ahan elektroda

+. Menurun den)an +ertam+ahnya 0arak elektroda

,. Tidak ter)antun) pada tekanan hidrostatik

Teoriteori kelompok kedua yan) men,akup ke)a)alan &at&at tak murni,enderun) men)a+aikan kenyataan +ah!a pada akhirnya &at isolasi ,air itusendiri yan) men)alami ke)a)alan. ;ontoh &at isolasi ,air yan) sulitdimurnikan adalah minyak isolasi yan) di)unakan pada peralatan industri. Te)an)an )a)alnya le+ih ter)antun) pada sifat tak murnian yan) dikandun)oleh &at isolasi ,air daripada oleh &at isolasi itu sendiri.


4/28

+erdasarkan uraian diatas maka teori ke)a)alan &at isolasi ,airdapat di+a)i men0adi empat 0enis se+a)ai +erikut:

1. Teori kegagalan zat murni atau elektronik, yan) merupakanperluasan teori ke)a)alan dalam )as

2 Teori kegagalan gelem!ung u"ara atau ka#ita$i dimana tak

murnianmisalnya )elem+un) udara itu mempunyai te)an)an)a)al yan) le+ih rendah dari &at ,air

% Teori kegagalan !ola &air, dimana tak urnian yan) tidak sta+ildalam medan listrik misalnya +ola+ola air dapat merupakan 0em+atan +ertahanan rendah diantara elektroda

' Teori kegagalan tak murnian (a"at, dimana tak murnian

misalnya +utiran pen)hantar padat dapat menye+a+kanpem+esaran medan listrik setempat.


5/28

Mekanisme ke)a)alan isolasi ,airTeori Kegagalan Elektronik


6/28

Kondisi untuk memungkinkan mulai terjadinya banjiranelektron,diperoleh dengan menyamakan perolehan energi

oleh elektron yang menempuh lintasan bebas rata-rata

U1= f .λ

= e .E . λdengan energi yang diperlukan untuk mengionisasi molekul

U2 = C .h

denagn;

E = medan yang diterapkan

λ = lintasan bebas rata-rata

h = kuantum energi yang diperlukan untuk mengionisasi

molekul

c = konstanta


7/28

*en)eluaran 6lektron a!al dari e1


8/28

Teori Kegagalan )elem!ung U"araAtau Ka#ita$i

Kegagalan gelembung atau kavitasi

merupakan bentuk kegagalan zat cairyang disebabkan oleh adanya

gelembung-gelembung gas di

dalamnya.


9/28

*enye+a+ Tim+ulnya )elem+un) 7as1. ermukan elektroda yang tidak merata,sehingga

terdapat kantong !kantong uadara dipermukaan.

" .#danya tabrakan elektron, sehingga terjadi produk

produk baru berupa gas-gas.

$. enguapan cairan karena adanya lucutan pada bagian-

bagian elektroda yang tajam dan tak teratur.

%. &at cair dikenai perubahan suhu dan tekanan.


10/28

7am+ar 7elem+un) 7as Meman0an)

Searah "en)an Medan

7elem+un) )asmeman0an)searah den)anmedan dise+a+kankarena )elem+un)

terse+ut +erusahamem+uat ener)ipotensialnyaminimum.


11/28

ersamaan 'edan (istrik )alam *elembung *as

+ang #da )alam &at air

*ersamaan :

= permitivitas zat cair

Eo = medan listrik dalam zat cair tanpagelombang


12/28


13/28

Teori Kegagalan Bola Cair

/ika suatu zat isolasi mengandung sebuah bola cairdari jenis cairan lain, maka dapat terjadi kegagalan

akibat ketakstabilan bola cair tersebut dalam medan

listrik. 'edan listrik akan menyebabkan tetesan bola

cair yang tertahan didalam minyak yang memanjangsearah medan dan pada medan yang kritis tetesan

ini menjadi tidak stabil. Karena kegagalan akan

menjalar dari ujung tetesan yang memanjang

sehingga menghasilkan kegagalan total.


14/28

*ambar 0ola air 0erubah 0entuk

'enjadi 1peroida

0ola cair yang dikenaimedan listrik E akan

berubah bentuk menjadi

speroida, dengan medan

di dalamnya sebesar E".


15/28

*ambar Kegagalan )ielektrik 2 silikon3 air

Karena #danya 0ola air

1ebuah bola cair akan tidak

stabil karena medan listrik, bola

cair cepat memanjang, dan bilapanjangannya telah mencapai

dua per tiga celah elektroda,

maka saluran lucutan akan

timbul sehingga kegagalan totalakan terjadi.


16/28

Teori Kegagalan Tak Murnian Pa"at

Kegagalan tak murnian padat adalah jenis

kegagalan yang disebabkan oleh adanya butiranzat padat 2partikel3 didalam isolasi cair yang

akan memulai terjadi kegagalan.


17/28

Teori Kegagalan Butiran Pa"at Dalam

Zat I$ola$i

Kegagalan ini disebabkan oleh adanya butiran zat padat di dalam

isolasi zat cair yang akan memulai terjadinya kegagalan.

*ambar *aya +ang 0ekerja ada 0utiranadat ada 4solasi &at cair


18/28

-esarnya 7aya Terse+ut "alam Medan TakSera)am

% ? . . 6 )rad 6

"en)an : r ? 0ari0ari +utiran

6? 7radien medanSe,ara khusus persamaan di tulis se+a)ai

% ? . . . )rad


19/28

Arah )aya pada +utiran ter)antun)

kepada dan @ika maka arah )aya +eker0a pada

+utiran searah den)an tekanan listrikmaksimum sehin))a )aya akanmendoron) +utiran kearah +a)ian yan)terkuat dari medan

seperti )elem+un) )as maka arah)aya +erla!anan den)an tekanan listrikmaksimum


20/28

7aya % mem+esar +ila .

Bntuk +utiran men)hantar :

Sehin))a persaman men0adi : % ? . . )rad


21/28

Kegagalan Cam(uran Zat Cair*Pa"at

5e)a)alan isolasi ,airpadat +iasanyadise+a+kan oleh pem+urukan yan) lam+anoleh ru)iru)i dielektrik. Ada dua 0enispem+urukan yan) dapat men)aki+atkan

ke)a)alan isolasi ,airpadat antara lain:*em+urukan karena pelepasan dalam.

*em+urukan elektrokimia!i.


22/28

*em+urukan karena pelepasan dalam.

@ika ,ampuran dielektrik &at ,air padat memilikikekuatan )a)al yan) +er+eda +eda0ika tekananlistrik naik akan ter0adi ke)a)alan pada &at yan)le+ih lemah


23/28

*ada -ahan "ielektrik ;air*adat

8r)anis"alam +ahan dielektrik ,airpadat or)anispelepasan men)aki+atkan pem+urukanperlahanlahan dikarenakan :

"isinte)rasi dielektrika padat karenapem+oman oleh elektron dan ion yan)dihasilkan oleh pelepasan.

Aksi kimia!i pada dielektrik dari hasilhasilionisasi )as.

Suhu tin))i di daerah *elepasan.


24/28

*ada -ahan "ielektrik ;air*adat

Tak 8r)anis"alam +ahan dielektrik tak or)onomisden)an kesta+ilan kimia!i tin))i pelepasandalam kandun)an )as dapat merusak +ahan

karena pemanasan setempat aki+atpelepasan dapat menye+a+kan tekanantekanan mekanis dalam +ahan yan) terakhirini dapat mem+entuk retakan dan

men)aki+atkan ke)a)alan melalui retakan.


25/28

*em+urukan elektrokimia!i.

9onion yan) di+e+askan oleh arus padaelektroda dapat menye+a+kan kerusakan."era0at kerusakan ter)antun) kepada sifation yan) ter+a!a dan pada reaksikimia!inya den)an isolasi.


26/28

5esimpulan5e)a)alan pada isolasi &at ,air dapat +ersum+erteori ke)a)alan intrinsik atau dia!ali karena adanyaat tak murni pada isolasi ,air seperti )elem+un) )as-ola,air dan +utiran padat yan) selan0utnya dapat

Menye+a+kan ke)a)alan total. 5arena itu mun,ul-e+erapa teori ke)a)alan pada isolasi &at ,air yaitu Teorike)a)alan elektronikteori ke)a)alan +ola ,air "an +utiranpadat dalam isolasi &at ,air. 5e)a)alan *ada isolasi ,air

padat adalah aki+atpem+ukuran. ada"ua ma,ampem+urukan yaitu pem+urukan karena pelepasan dalamdan pem+urukan elektrokimia!i adalah penye+a+ utamapada ke)a)alan dielektik kertasdi,elup minyak padadielektik kapasitor.


27/28

Soal C1. Salah satu teori ke)a)alan pada &at isolasi ,air didasarkan pada teori+utir parti,us yan) melayan) suspended 0elaskan teori iniC

2. Ada ti)a aliran pemikiran men)enai ke)a)alan dalam &at isolasi ,air 0elaskan den)an sin)katC

3. 5e)a)alan kaDitasi pada &at isolasi ,air dise+a+kan oleh ter0adinya: pilihsatu

a. )elem+un)

+. kotoran

,. +utir+utir asin)

d. kerun,in)an efek roda

4. 5e)a)alan elektronik pada &at isolasi ,air merupakan analo)i teorike)a)alan dalam )as. -enar atau salah E

. 5e)a)alan pada &at isolasi ,air didasarkan pada teori +utir parti,lesyan) melayan) suspended. @ika diterapkan suatu medan yan),ukupkuat maka +utir+utir akan +er0a0ar dan men0em+atani ,elah sehin))amen)aki+atkan ke)a)alan. -enar atau salahE


28/28

@a!a+anC1. Kegagalan ini disebabkan oleh adanya butiran zat padat

di dalam isolasi zat cair yang akan memulai terjadinya

kegagalan.

2. 5e)a)alan )elem+un) atau kaDitasi pada &at ,airmenurut 5ao dan 5rasu,ki.

ke)a)alan elektronik pada &at ,air menurut s,hotty.

3. a. )elem+un)

4. -enar

. -enar

Documents

Tembus Listrik Pada Zat Cair