Blog Informasi Apa Aja

27 Agustus 2013

Bahan-Bahan Penghantar Listrik



Fungsi bahan-bahan penghantar listrik adalah untuk menyalurkan energi listrik dari satu titik ketitik lain. Penghantar yang lazim digunakan antara lain: aluminium, tembaga.

Namun demikian, pada pembahasan ini disampaikan pula beberapa bahan yang masih ada relevansinya.
 

Aluminium

Aluminium murni mempunyai massa jenis 2,7 g/cm3, α nya 1,4 . 10-5, titik leleh 658° C dan tidak korosif. Daya hantar aluminium sebesar 35 m/ohm.mm2 atau kira-kira 61,4 % daya hantar tembaga.

Aluminium murni mudah dibentuk karena lunak, kekuatan tariknya hanya 9 kg/mm2.Untuk itu jika aluminium digunakan sebagai penghantar yang dimensinya eukup besar, selalu diperkuat dengan baja atau paduan aluminium, Penggunaan yang demikian misalnya pada : ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced), ACAR (AluminiumConductorAlloyReinforced).

Penggunaan aluminium yang lain adalah untuk busbar dan karena alasan tertentu misalnya, karena alasan ekonomi, dibuat penghantar aluminium yang berisolasi, misalnya : ACSR - OW.

Menurut ASA (American Standard Association), paduan aluminium diberi penandaan seperti ditunjukkan pada Tabel :

 

Contoh :

1. Penandaan 1045 untuk aluminium tempa, berarti :

   a. 1xxx menunjukkan kemurnian aluminium 99 %.

   b. x0xx tidak ada pemeriksaan terhadap sisa pengotoran 1 %-0,45 % = 0,55 %.

   c. xx45 menunjukkan 99,45 % bahan tersebut terbuat dari aluminium.

2. Penandaan 6050 untuk aluminium tempa, berarti :

a.  6xxx menunjukkan aluminium dengan campuran mayoritas Si dan Si.

b. x0xx tidak ada pemeriksaan terhadap pengotoran 1 %-0,5 % = 0,5 %.

 c. xx45menunjukkan bahan tersebut terbuat dari paduan magnesium dan silikon 99,5%.


Tembaga

Tembaga mempunyai daya hantar listrik yang tinggi yaitu 57Ω.mm2/m pada suhu 20°C. Koeffisien suhu (α) tembaga 0,004 per ° C.

Pemakaian tembaga pada teknik listrik yang terpenting adalah sebagai penghantar, misalnya : kawat berisolasi (NYA, NYAF), kabel (NYM, NYY, NYFGbY), busbar, lamel mesin dc, cincin seret pada mesin ac.

Tembaga mempunyai ketahanan terhadap korosi, oksidasi. Massa jenis tembaga murni pada 20° C adalah 8,96 g/cd, titik beku 1083° C. Kekuatan tarik tembaga tidak tinggi yaitu berkisar antara 20 hingga 40 kg/mm 2, kekuatan tarik batang tembaga akan naik setelah batang tembaga diperkecil penampangnya untuk di jadikan kawat berisolasi atau kabel.

Cara memperkecil penampang batang tembaga menjadi kawat dengan menggunakan penarik tembaga. Untuk memperkecil penampang tembaga digunakan batu tarik (die) yang besarnya beragam, makin ke ujung adalah makin kecil penampang rautannya. Makin kecil penampang kawat diperlukan, makin banyak tahapan batu tarik yang digunakan. Bahan batu tarik untuk pembuatan kawat yang cukup besar diameternya adalah wolfram-karbida. Sedangkan untuk pembuatan kawat yang diameternya kecil adalah intan.

Selama penarikan akan terjadi penambahan panjang. Untuk itu roda tarik yang dipasang di belakang batu tank putarannya atau diametemya dibuat lebih besar.

Sesudah diadakan penarikan terhadap batang tembaga menjadi kawat, tembaga akan lebih lenting. Keadaan ini kurang baik digunakan sebagai kawat berisolasi atau kabel. Agar tembaga menjadi lunak kembali, perlu diadakan pemanasan. Namun harus diusahakan hendaknya selama proses pemanasan tersebut tidak terjadi oksidasi. Setelah proses pemanasan selesai, maka proses pembuatan kawat berisolasi atau kabel dapat dimulai.

Untuk penghantar yang penampangnya lebih kecil dari 16 mm2 digunakan penghantar pejal, sedangkan untuk penghantar yang penampangnya >16 mm2 digunakan penghantar serabut yang dipilin.

 Baja

Baja merupakan logam yang terbuat dari besi dengan campuran karbon. Berdasarkan campuran karbonnya, baja dikategorikan menjadi 3 yaitu : baja dengan kadar karbon rendah (0 hingga 0,25 %), baja dengan kadar karbon menengah (0,25 hingga 0,55 %), baja dengan kadar karbon tinggi ( di atas 0,55%).

Meskipun konduktivitas baja rendah tetapi digunakan pada penghantar transmisi yaitu ACSR, fungsi baja dalam hal ini adalah untuk memperkuat konduktor aluminium secara mekanis setelah digalvanis dengan seng. Keuntungan dipakainya baja pada ACSR adalah menghemat pemakaian alu­minium. Berdasarkan pertimbangan tersebut dibuat penghantar bimetal.

Dua hal yang menguntungkan dari penghantar bimetal, yaitu :

a. Pada arus bolak balik ada kecenderungan arus melalui bagian luar konduktor (efek kulit).

b. Dengan melapisi baja menggunakan tembaga, maka baja sebagai penguat penghantar terhindar dan korosi.

Pemakaian penghantar bimetal selain untuk kawat penghantar adalah untuk : busbar, pisau hubung.


Wolfram

Logam ini berwama abu-abu keputih-putihan, mempunyai massa jenis 20 g/cm3, titik leleh 3410°C, titik didih 5900°C, α 4,4.10-6 per°C, tahanan jenis 0,055 Ω . mm2/m.

Wolfram diperoleh dari tambang yang pemisahannya dari penambangan dengan menggunakan magnetik atau proses kimia. Dengan reaksi reduksi asam wolfram (H2WO4) dengan suhu 700o C diperoleh bubuk wolfram.

Bubuk wolfram tersebut kemudian dibentuk menjadi batangan dengan suatu proses yang disebut metalurgi bubuk yang menggunakan tekanan dan suhu tinggi (2000 atmosfir, 1600° C) tanpa terjadi oksidasi.

Dengan menggunakan mesin penarik, batang wolfram diameternya dapat dikecilkan menjadi 0,01 mm (penarikannva dilakukan pada keadaan panas).

Penggunaan wolfram pada teknik listrik antara lain: filamen (lampu pijar, lampu halogen, lampu ganda), elektroda, tabung elektronik.


Molibdenum
Logam ini mirip dengan wolfram dalam hal sifatnya, demikian pula cara mendapatkannya. Molibdenum mempunyai massa jenis 10,2 g/cm3, titik leleh 2620° C, titik didih 3700° C, α 53. 10-7 per ° C, resistivitasnya 0,048 9 Ω.mm2/m koeffisien suhu 0,0047 per ° C.
Di antara penggunaan Molibdenum adalah pada : tabung sinar X, tabung hampa udara, karena molibdenum dapat membentuk lapisan yang kuat dengan gelas. Sebagai campuran logam yang digunakan untuk keperluan yang keras, tahan korosi, bagian-bagian yang digunakan pada suhu tinggi.

Platina
Platina merupakan logam yang berat, berwarna putih keabu-abuan, tidak korosif, sulit terjadi peleburan dan tahan terhadap sebagian besar bahan kimia. Massa jenisnya 21,4 g.cm3, α nya 9 . 10-6 per ° C, titik leleh 1775° C, titik didih 4530° C, resistivitasnya 0,1 Ω. mm2 /m, koeffisien suhu 0,00307 per ° C.
Platina dapat dibentuk menjadi filamen yang tipis dan batang yang tipis-­tipis. Penggunaan platina pada teknik listrik antara lain untuk elemen pemanas pada laboratorium tentang oven atau tungku pembakaran yang memerlukan suhu tinggi yaitu di atas 1300° C, untuk termokopel platina-rhodium (bekerja di atas 1600° C), platina dengan diameter ± 1 mikron digunakan untuk menggantung bagian gerak pada meter listrik dan instrumen sensitif lainnya, bahan untuk potensiometer.
 


Air Raksa

Air raksa adalah satu-satunya logam yang berbentuk cair pada suhu kamar. Resistivitasnya adalah 0,95 α . mm2 /m, koeffisien suhu 0,00027 per ° C.

Pada pemanasan di udara air raksa sangat mudah terjadi oksidasi. Air raksa dan campurannya khususnya uap air raksa adalah beracun.

Penggunaan air raksa antara lain: gas pengisi tabung-tabung elektronik, penghubung pada saklar air raksa, cairan pada pompa diffusi, elektroda pada instrumen untuk mengukur sifat elektris bahan dielektrik padat.

Logam-logam lain yang juga banyak digunakan pada teknik listrik di antaranya adalah : tantalum dan niobium. Tantalum dan niobium dipadukan dengan alu­minium banyak digunakan sebagai kapasitor elektrolitik.





Bahan-Bahan Penghantar Listrik Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Faisal Nisbah

0 komentar: