ºÝºÝߣ

ºÝºÝߣShare a Scribd company logo

Cable present

•Download as PPT, PDF•
•
rezon arif
rezon arif

Dokumen tersebut membahas tentang perbandingan berbagai jenis bahan isolasi yang digunakan pada kabel listrik, seperti kertas, polietilena, polipropilena, dan etilena propilena. Dokumen ini juga menjelaskan struktur kimia dan kelebihan masing-masing bahan isolasi tersebut, seperti daya hantar listrik, kekuatan dielektrik, kemampuan isolasi, serta ketahanan terhadap air dan panas.

1 of 23
Downloaded 20 times
INSULATING MATERIAL FOR CABLES Presented by Rezon Arif B / L2F008082
introduction Material isolasi mulai digunakan pada konduktor kabel bawah tanah. Dulu kabel transmisi yang bekerja untuk tegangan diatas 46 kV,menggunakan isolasi kertas / minyak sebagai isolasinya Sejak dikembangkannya polimer sintetis, PE mulai dipakai sebagai isolasi. Isolasi pada sistem distribusi (15 to 35 kV) digantikan oleh XLPE pada 1980an Pada tegangan yang rendah dipakailah polyvinyl chloride(PVC), silicone rubber (SIR), atau polimer lain yang ada dan mudah diproses.
lanjutan kelebihan dan kekurangan isolasi Must contain plasticizer for flexibility Higher losses PVC Higher losses vs XLPE or PE More flexible than XLPE or PE EPR/EPDM Higher losses vs. PE Ages Better than PE Crosslinked Polyethylene Low Dielectric losses Moisture sensitive under voltage stress Low Density Polyethylene Property Polymer Type
Why we choose polimer? Polimer seperti polyethylene, polypropylene, dan ethylene propylene co- dan ter- polypropylene adalah polimer hidrokarbon dan dikenal sebagai polyolefins. Superior properties Excellent electrical properties Low dielectric constant Low power factor High dielectric strengt Exellent Moisture resistance Extremely low moisture vapor transmission High resistance to chemical and solvent
Fundamental of Extruded Polymer Poly ethylene Poly ethylene adalah polimer hidrokarbon yang dibuat dari monomer ethylene. … CH 2 = CH 2 … CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 -… Metode manufactur dari struktur kimianya dapat mempengaruhi sifat dari polietilene itu sendiri
Penggambaran struktur kimia polietilen Panjang rantai karbon berhubungan dengan berat molecularnya(molecular weight) Semakin panjang rantai maka semakin berat pula molekul. Semakin besar molecular weight maka jumlah grup dari ethilene juga semakin banyak. Chain length Molecular weight C H H C H H C H H C H H
Crosslinked polyethylene => menggabungkan beberapa rantai polietil yang berbeda secara bersama. XLPE dapat dianggap sebagai penggabungan cabang polyethylene pada rantai PE yang berbeda.
????
Ìý
Ìý
Paper Insulated Cable Tipe Isolasi yang masih dipakai pada kabel tenaga adalah kertas. Kertas harus di rendam (impregnated) dgn cairan dielektrik yang didapat dari hasil cracking petroleum.
Ada 3 bahan utama penyusun kertas 40% Cellulose 30% HemiCellulose 30% Lignin Cellulose sebagai material isolasi harus dipisahkan dari bahan lain melelui proses bleaching(pemutihan) menggunakan sulfates atau sulfites. Hemicellulose bukan jenis material berserat sehingga tidak dipakai dalam jumlah besar. Lignin adalah jenis amorphous material yang berfungsi sebagai pengikat
Struktur kimia dari cellulose Struktur kimia dari Polyethylene H H H H H OH OH CH 2 OH o o H H H H H OH OH CH 2 OH o o H H H H H OH OH CH 2 OH o o C H H C H H C H C H H C H H C H H C H H C H H C H H
Ìý
Shields Polimer yang digunakan untuk shields adalah ethylene copolymer. Kemungkinan bisa kopolymer dengan propylene atau dengan monomer lainnya seperti vinyl atau ethyl acrylate. Untuk isolasi yang perlu diperhatikan molecular weight dan molecular weight distribussion. Untuk mendapatkan sifat semikonduktor maka perlu juga ditambahkan carbon pada copolimernya
Jackets/ selubung Jacket digunakan untuk mengurangi pegaruh gesekan dan juga umtuk melindungi kabel dari pengaruh lingkungan. Idealnya jacket ini akan melindungi isolasi dari air dan ion bebas yang ada di luar isolasi. Material jaket memiliki sifat yang berbeda tergantung dari struktur molekul dan bahan penyusunya.
Tipe polyethylene untuk material jacket Low density (LDPE) Medium density (MDPE) High density (HDPE) Linear Low density polyethylene (LLDPE)
Moisture vapour transmission rate PVC adalah yang dipakai sebagai jacket meskipun saat ini sudah menggunakan Neoprene(polychloroprene)atau Hypalon(chlorosulphanated poly ethylene) 5.00 1.15 Semicons 10.0 1.30 PVC 0.74 0.92 LLDPE 0.32 0.95 HDPE 0.58 0.94 HDPE 0.51 0.93 MDPE 1.16 0.92 LDPE Moisture vapor transmission rate Density Material
6 . Comparison of insulating material Sejak isolasi kertas dipakai pertama kali pada sistem ketenagaan dan kemudian digantikan oleh isolasi PE untuk tegangan rendah dan medium, tapi perbandingan sifat isolasi tetap menggunakan isolasi kertas sistem fluida sebagai standarnya. Berikut tabel perbandingannya :
Major difference Between Paper and Polyolefinic Insulation Degrades at weak link Thermal degradation via cleavage at weak link Not Crosslinked Not crosslinked Significant thermal expansion No thermal expansion on heating Partially crystalline / varies with grade employed Partially Crystalline / relatively constant Non fibrils Fibrils Chains branched Chains linear Less polar, Low Losses More polar / medium losses Carbon / hidogen / oksigen Carbon/ hidrogen/ oxigen Synthetic Natural Polyethylene Paper /Cellulose
Same as XLPE Degrade at weak link Crosslinked Crosslinked Slight thermal expansion Same thermal expansion as PE Least crystalline of all Slightly less crystalline vs PE Non- fibril Non- fibril Chains branched, crosslinked Chains branched, crosslinked Losses due to additive Less polar, low losses Carbon / hydrogen Carbon / hydrogen Synthetic Synthetic Ethylene Propylene Rubber Crosslinked polyethylene
Keuntungan pada tiap jenis material isolasi Poly ethylene Low Pemittivity(low dielectric constant) Low tan delta (low dielectris loss) High initial dielectric strength Crosslinked polyethylene Sifat mekanis meningkat seiring kenaikan suhu Tidak meleleh pada105 0 C tapi terjadi pemuaian panas reduce susceptibility to water treeing EPR reduce thermal expansion relative to XLPE reduce sensitivity to water treeing Increased Flexibility PILC Kurang sensitif pada DC testing Reduce weight Accecories more easily applied Easier to applied No Hydraulic pressure/ pumping requirments Reduced risk of flame propagation Reduce initial cost
Tak ada gading yang tak retak Terima Kasih

More Related Content

Cable present

  • 1. INSULATING MATERIAL FOR CABLES Presented by Rezon Arif B / L2F008082
  • 2. introduction Material isolasi mulai digunakan pada konduktor kabel bawah tanah. Dulu kabel transmisi yang bekerja untuk tegangan diatas 46 kV,menggunakan isolasi kertas / minyak sebagai isolasinya Sejak dikembangkannya polimer sintetis, PE mulai dipakai sebagai isolasi. Isolasi pada sistem distribusi (15 to 35 kV) digantikan oleh XLPE pada 1980an Pada tegangan yang rendah dipakailah polyvinyl chloride(PVC), silicone rubber (SIR), atau polimer lain yang ada dan mudah diproses.
  • 3. lanjutan kelebihan dan kekurangan isolasi Must contain plasticizer for flexibility Higher losses PVC Higher losses vs XLPE or PE More flexible than XLPE or PE EPR/EPDM Higher losses vs. PE Ages Better than PE Crosslinked Polyethylene Low Dielectric losses Moisture sensitive under voltage stress Low Density Polyethylene Property Polymer Type
  • 4. Why we choose polimer? Polimer seperti polyethylene, polypropylene, dan ethylene propylene co- dan ter- polypropylene adalah polimer hidrokarbon dan dikenal sebagai polyolefins. Superior properties Excellent electrical properties Low dielectric constant Low power factor High dielectric strengt Exellent Moisture resistance Extremely low moisture vapor transmission High resistance to chemical and solvent
  • 5. Fundamental of Extruded Polymer Poly ethylene Poly ethylene adalah polimer hidrokarbon yang dibuat dari monomer ethylene. … CH 2 = CH 2 … CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 -… Metode manufactur dari struktur kimianya dapat mempengaruhi sifat dari polietilene itu sendiri
  • 6. Penggambaran struktur kimia polietilen Panjang rantai karbon berhubungan dengan berat molecularnya(molecular weight) Semakin panjang rantai maka semakin berat pula molekul. Semakin besar molecular weight maka jumlah grup dari ethilene juga semakin banyak. Chain length Molecular weight C H H C H H C H H C H H
  • 7. Crosslinked polyethylene => menggabungkan beberapa rantai polietil yang berbeda secara bersama. XLPE dapat dianggap sebagai penggabungan cabang polyethylene pada rantai PE yang berbeda.
  • 10. Ìý
  • 11. Paper Insulated Cable Tipe Isolasi yang masih dipakai pada kabel tenaga adalah kertas. Kertas harus di rendam (impregnated) dgn cairan dielektrik yang didapat dari hasil cracking petroleum.
  • 12. Ada 3 bahan utama penyusun kertas 40% Cellulose 30% HemiCellulose 30% Lignin Cellulose sebagai material isolasi harus dipisahkan dari bahan lain melelui proses bleaching(pemutihan) menggunakan sulfates atau sulfites. Hemicellulose bukan jenis material berserat sehingga tidak dipakai dalam jumlah besar. Lignin adalah jenis amorphous material yang berfungsi sebagai pengikat
  • 13. Struktur kimia dari cellulose Struktur kimia dari Polyethylene H H H H H OH OH CH 2 OH o o H H H H H OH OH CH 2 OH o o H H H H H OH OH CH 2 OH o o C H H C H H C H C H H C H H C H H C H H C H H C H H
  • 14. Ìý
  • 15. Shields Polimer yang digunakan untuk shields adalah ethylene copolymer. Kemungkinan bisa kopolymer dengan propylene atau dengan monomer lainnya seperti vinyl atau ethyl acrylate. Untuk isolasi yang perlu diperhatikan molecular weight dan molecular weight distribussion. Untuk mendapatkan sifat semikonduktor maka perlu juga ditambahkan carbon pada copolimernya
  • 16. Jackets/ selubung Jacket digunakan untuk mengurangi pegaruh gesekan dan juga umtuk melindungi kabel dari pengaruh lingkungan. Idealnya jacket ini akan melindungi isolasi dari air dan ion bebas yang ada di luar isolasi. Material jaket memiliki sifat yang berbeda tergantung dari struktur molekul dan bahan penyusunya.
  • 17. Tipe polyethylene untuk material jacket Low density (LDPE) Medium density (MDPE) High density (HDPE) Linear Low density polyethylene (LLDPE)
  • 18. Moisture vapour transmission rate PVC adalah yang dipakai sebagai jacket meskipun saat ini sudah menggunakan Neoprene(polychloroprene)atau Hypalon(chlorosulphanated poly ethylene) 5.00 1.15 Semicons 10.0 1.30 PVC 0.74 0.92 LLDPE 0.32 0.95 HDPE 0.58 0.94 HDPE 0.51 0.93 MDPE 1.16 0.92 LDPE Moisture vapor transmission rate Density Material
  • 19. 6 . Comparison of insulating material Sejak isolasi kertas dipakai pertama kali pada sistem ketenagaan dan kemudian digantikan oleh isolasi PE untuk tegangan rendah dan medium, tapi perbandingan sifat isolasi tetap menggunakan isolasi kertas sistem fluida sebagai standarnya. Berikut tabel perbandingannya :
  • 20. Major difference Between Paper and Polyolefinic Insulation Degrades at weak link Thermal degradation via cleavage at weak link Not Crosslinked Not crosslinked Significant thermal expansion No thermal expansion on heating Partially crystalline / varies with grade employed Partially Crystalline / relatively constant Non fibrils Fibrils Chains branched Chains linear Less polar, Low Losses More polar / medium losses Carbon / hidogen / oksigen Carbon/ hidrogen/ oxigen Synthetic Natural Polyethylene Paper /Cellulose
  • 21. Same as XLPE Degrade at weak link Crosslinked Crosslinked Slight thermal expansion Same thermal expansion as PE Least crystalline of all Slightly less crystalline vs PE Non- fibril Non- fibril Chains branched, crosslinked Chains branched, crosslinked Losses due to additive Less polar, low losses Carbon / hydrogen Carbon / hydrogen Synthetic Synthetic Ethylene Propylene Rubber Crosslinked polyethylene
  • 22. Keuntungan pada tiap jenis material isolasi Poly ethylene Low Pemittivity(low dielectric constant) Low tan delta (low dielectris loss) High initial dielectric strength Crosslinked polyethylene Sifat mekanis meningkat seiring kenaikan suhu Tidak meleleh pada105 0 C tapi terjadi pemuaian panas reduce susceptibility to water treeing EPR reduce thermal expansion relative to XLPE reduce sensitivity to water treeing Increased Flexibility PILC Kurang sensitif pada DC testing Reduce weight Accecories more easily applied Easier to applied No Hydraulic pressure/ pumping requirments Reduced risk of flame propagation Reduce initial cost
  • 23. Tak ada gading yang tak retak Terima Kasih