Sifat Bahan Listrik

Dalam pemilihan jenis bahan listrik, selain sifat listrik, perlu dipertimbangkan beberapa sifat lain dari bahan, yaitu :

A. Sifat Mekanis, yaitu perubahan bentuk dari suatu benda padat akibat adanya gaya-gaya dari luar yang bekerja pada benda tersebut. Jadi adanya perubahan itu tergantung kepada besar kecilnya gaya, bentuk benda, dan dari bahan apa benda tersebut dibuat. 
Jika tidak ada gaya dari luar yang bekerja, maka ada tiga kemungkinan yang akan terjadi pada suatu benda : 
• Bentuk benda akan kembali ke bentuk semula, hal ini karena benda mempunyai sifat kenyal (elastis) 
• Bentuk benda sebagian saja akan kembali ke bentuk semula, hal ini hanya sebagian saja yang dapat kembali ke bentuk semula karena besar gaya yang bekerja melampaui batas kekenyalan sehingga sifat kekenyalan menjadi berkurang. 
• Bentuk benda berubah sama sekali, hal ini dapat terjadi karena besar gaya yang bekerja jauh melampaui batas kekenyalan sehingga sifat kekenyalan sama sekali hilang.

B. Sifat Fisis, Benda padat mempunyai bentuk yang tetap (bentuk sendiri), dimana pada suhu yang tetap benda padat mempunyai isi yang tetap pula. Isi akan bertambah atau memuai jika mengalami kenaikkan suhu dan sebaliknya benda akan menyusut jika suhunya menurun. Karena berat benda tetap , maka kepadatan benda akan bertambah, sehingga dapat disimpulkan sebagai berikut :
• Jika isi (volume) bertambah (memuai), maka kepadatannya akan berkurang 
• Jika isinya berkurang (menyusut), maka kepadatan akan bertambah
• Jadi benda lebih padat dalam keadaan dingin daripada dalam keadaan panas 

C. Sifat Kimia, berkarat adalah termasuk sifat kimia dari suatu bahan yang terbuat dari logam. Hal ini terjadi karena reaksi kimia dari bahan itu sendiri dengan sekitarnya atau bahan itu sendiri dengan bahan cairan. Biasanya reaksi kimia dengan bahan cairan itulah yang disebut berkarat atau korosi. Sedangkan reaksi kimia dengan sekitarnya disebut pemburaman. 

Pengujian sifat mekanis bahan perlu dilakukan untuk mendapatkan informasi spesifikasi bahan. Melalui pengujian tarik akan diperoleh besaran-besaran kekuatan tarik, kekuatan mulur, perpanjangan, reduksi penampang, modulus elastis, resilien, keuletan logam, dan lain-lain. Selain sifat-sifat tersebut dengan tidak secara terlalu teknis, perlu diperhatikan kekerasan (hardness) dan kemampuan menahan goresan (abrasion). Contoh sifat fisis yang sering diperlukan adalah berat jenis, titik lebur, titik didih, titik beku, kalor lebur, dan sebagainya. Juga sifat perubahan volume, wujud, dan panjang terhadap perubahan suhu. Perkaratan adalah contoh sifat bahan akibat reaksi kimia; reaksi antara logam dengan oksigen yang ada di udara. Sifat kimia juga termasuk sifat bahan yang beracun, kemungkinan mengadakan reaksi dengan garam, asam, dan basa.
intisari

Selain bahan penyekat atau isolator di atas, ada bahan lain yang juga banyak digunakan dalam teknik ketenagalistrikan yaitu bahan penghantar atau sering dinamakan dengan istilah konduktor. Suatu bahan listrik yang akan dijadikan penghantar, juga harus mempunyai si fat-sifat dasar penghantar itu sendiri seperti: koefisien suhu tahanan, daya hantar panas, kekuatan tegangan tarik dan lain-lain. 
Disamping itu juga penghantar kebanyakan menggunakan bentuk padat seperti tembaga, aluminium, baja, seng, timah, dan lain-lain. Untuk keperluan komunikasi sekarang banyak digunakan bahan penghantar untuk media transmisi telekomunikasi yaitu menggunakan serat optik. 

Erat kaitannya dengan keperluan pembangkitan energi listrik, yaitu suatu bahan magnetik yang akan dijadikan sebagai medium untuk konversi energi, baik dari energi listrik ke energi mekanik, energi mekanik ke energi listrik, energi listrik menjadi energi panas atau cahaya, maupun dari energi listrik menjadi energi listrik kembali. Bahan magnetik ini tentunya harus memenuhi sifat-sifat kemagnetan, dan parameter-parameter untuk dijadikan sebagai bahan magnet yang baik. Dalam pemilihan bahan magnetik ini dapat dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu ferromagnetik, paramagnetik, dan diamagnetik. 

Suatu bahan yang sekarang lagi ngetren dan paling banyak sedang dilakukan riset-riset di dunia ilmu pengetahuan dan teknologi yaitu bahan semi konduktor. Berkembangnya dunia elektronika dan komputer saat ini adalah merupakan salah satu peranan dari teknologi semi konduktor. Bahan ini sangat besar peranannya pada saat ini pada berbagai bidang disipilin ilmu terutama di bidang teknik elektro seperti teknologi informasi, komputer, elektronika, telekomunikasi, dan lain -lain. Berkaitan dengan bahan semi konduktor, pada saat ini dapat dikelompokkan menjadi dua macam yaitu semi konduktor dan super konduktor.

referensi : dunia listrik dan bacaan2

http://kabelve.blogspot.com

Bahan Listrik

Suatu bahan dapat berbentuk padat, cair, atau gas. Wujud bahan tertentu juga bisa berubah karena pengaruh suhu. Selain pengelompokkan berdasarkan wujud tersebut dalam teknik listrik bahan-bahan juga dapat dikelompokkan sebagai berikut.

1. Bahan Penghantar (konduktor)

2. Bahan Penyekat (isolator/insulator)

3. Bahan Setengah Penghantar (semi konduktor)

4. Bahan Magnetis.

5. Bahan Super Konduktor.

6. Bahan Nuklir.

7. Bahan Khusus (bahan untuk pembuatan kontak-kontak, untuk sekering, dan sebagainya)

Bahan Penghantar

1. Bahan Penghantar (konduktor) adalah bahan yang menghantarkan listrik dengan mudah. Bahan ini mempunyai daya hantar listrik (Electrical Conductivity) yang besar dan tahanan listrik (Electrical Resistance) kecil. Bahan penghantar listrik berfungsi untuk mengalirkan arus listrik. Perhatikan fungsi kabel, kumparan/lilitan pada alat listrik yang anda jumpai. Juga pada saluran transmisi/distribusi. Dalam teknik listrik, bahan penghantar yang sering dijumpai adalah tembaga dan alumunium.

Bahan Penyekat

2. Bahan Penyekat (Insulator/isolator) adalah bahan yang befungsi untuk menyekat (misalnya antara 2 penghantar); agar tidak terjadi aliran listrik/kebocoran arus apabila kedua penghantar tersebut bertegangan. Jadi bahan penyekat harus mempunyai tahanan jenis besar dan tegangan tembus yang tinggi. Bahan penyekat yang sering ditemui dalam teknik listrik adalah : plastik, karet, dan sebagainya.

Bahan Setengah Penghantar

3. Bahan Setengah Penghantar (Semi Konduktor) adalah bahan yang mempunyai daya hantar lebih kecil dibanding bahan konduktor, tetapi lebih besar dibanding bahan isolator. Dalam teknik elektronika banyak dipakai semi konduktor dari bahan germanium (Ge) dan silicon (Si). Dalam keadaan aslinya, Ge dan Si adalah bahan pelikan dan merupakan isolator. Di Pabrik bahan-bahan tersebut diberi kotoran. Jika bahan tersebut dikotori dengan alumunium maka diperoleh bahan semikonduktor type P (bahan yang kekurangan elektron/mempunyai sifat positif). Jika dikotori dengan fosfor maka yang dipeoleh adalah semikonduktor jenis N (bahan yang kelebihan electron, sehingga bersifat negative). Ge mempunyai daya hantar lebih tinggi dibandingkan Si, sedangkan Si lebih tahan panas dibanding Ge.

Bahan Magnetik

4. Bahan Magnetik (Magnetic Materials) dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu ferro magnetic, para-magnetic dan dia-magnetic. Bahan ferro-magnetic adalah bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi dan mudah sekali dialiri garis-garis gaya magnet. Contoh bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi adalah besi, besi pasir, stalloy, dan sebagainya. Selain itu sering dijumpai magnet yang merupakan magnet permanen, misalnya alnico, cobalt, baja arang, dan sebagainya. Baja untuk magnet sering dijumpai pada pelat-pelat motor/generator, pelat-pelat transformator, dan sebagainya. Dalam bidang elektronika, digunakan bahan magnet misalnya pada speaker, alat-alat ukur elektronika, dan sebagainya.

Bahan Super Konduktor

5. Bahan Super Konduktor. Pada tahun 1911, Kamerligh Onnes mengukur perubahan tahanan listrik yang disebabkan oleh perubahan suhu Hg dalam helium cair. Dia menemukan bahwa tahanan listrik tiba-tiba hilang pada suhu 4,153°K. Sampai saat ini telah ditemukan sekitar 24 unsur hantaran super dan lebih banyak lagi paduan dan senyawa yang menunjukkan sifat-sifat hantaran super. Temperatur kritisnya berkisar antara 1 samapai 19° Kelvin. Bahan-bahan lead (timah), tin (timah patri), alumunium, dan mercury, pada sushu mendekati 0°K mempunyai resistivitas nol.

Bahan Nuklir

6. Bahan Nuklir. Bahan nuklir sering dipakai sebagai bahan baker reaktor nuklir. Reaktor nuklir adalah pesawat yang mengandung bahan-bahan nuklir yang dapat membelah, yang disusun sedemikian sehingga suatu reaksi berantai dapat berjalan dalam keadaan dan kondisi terkendali. Dengan sendirinya syarat agar suatu bahan dapat dipergunakan sebagai bahan bakar nuklir adalah bahan yang dapat mengadakan fisi (pembelahan atom). Dalam reaktor nuklir digunakan bahan bakar uranium 235, plutonium-239, uranium-233.

Diambil dari dunia listrik

Kriteria Mutu Penghantar

Kabelnya Mantap Gan ...!

Pengaruh Konduktivitas
Konduktivitas logam penghantar sangat dipengaruhi oleh unsur – unsur 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.
Penghantar tenaga listrik, selain mensyaratkan konduktivitas yang tinggi juga membutuhkan sifat mekanis dan fisika tertentu yang disesuaikan dengan penggunaan penghantar itu sendiri.

Nilai 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 termurahlah 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.

Tembaga merupakan penghantar yang paling lama digunakan dalam bidang kelistrikan. Pada tahun 1913, oleh International Electrochemical Comission (IEC) ditetapkan suatu standar yang menunjukkan daya hantar kawat tembaga yang kemudian dikenal sebagai International Annealed Copper Standard (IACS). Standar tersebut menyebutkan bahwa untuk kawat tembaga yang telah dilunakkan dengan proses anil (annealing), mempunyai panjang 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 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% IACS. Kawat penghantar 6201 ini biasanya digunakan untuk bahan kabel dari jenis All Aluminium Alloy Conductor (AAAC).


Disamping persyaratan sifat listrik seperti konduktivitas listrik diatas, kriteria mutu lainnya yang juga harus dipenuhi meliputi seluruh atau sebagian dari sifat – sifat atau kondisi berikut ini, yaitu:
a. komposisi kimia.
b. sifat tarik seperti kekuatan tarik (tensile strength) dan regangan tarik (elongation).
c. sifat bending.
d. diameter dan variasi yang diijinkan. 
e. kondisi permukaan kawat harus bebas dari cacat, dan lain-lain.

htpp://www.kabelve.blogspot.com

Diambil dari tulisan : hanif guntoro dari blog dunia-listrik

Konduktor Menurut Bahan

Klasifikasi Konduktor


Klasifikasi konduktor menurut bahannya:


1. Kawat logam biasa, contoh: 
   a. BBC (Bare Copper Conductor).
   b. AAC (All Aluminum Alloy Conductor).


2. Kawat logam campuran (Alloy), contoh: 
   a. AAAC (All Aluminum Alloy Conductor)
   b. kawat logam paduan (composite), seperti: kawat baja berlapis tembaga (Copper Clad Steel) dan kawat baja berlapis     aluminium (Aluminum Clad Steel).


3. Kawat lilit campuran,
Kawat yang lilitannya terdiri dari dua jenis logam atau lebih.
contoh: ASCR (Aluminum Cable Steel Reinforced).


http://www.kabelve.blogspot.com

Semoga bermanfaat !

Bare Copper Conductor (BCC)

Bare Copper Conductor atau disebut kabel BCC

Kabel Bare Copper Conductor (BCC) merupakan Kawat Tembaga Telanjang yang biasanya digunakan untuk saluran udara dan kabel tanah.

Fitur

Konduktor jenis BCC ini digunakan untuk transmisi daya saluran udara.

Konstruksi

Konduktor : Tujuh kabel tembaga atau lebih dengan diameter yang sama dalam lapisan konsentris. 

Bare Copper Conductor - Hard (BCC-H)

Konduktor yang memiliki karakteristik mekanis minimal 428 N/mm2. Maximum resistifitas pada 20 derajat Celcius adalah 0.01786 ohm.mm2/m 

Bare Copper Conductor - Half Hard (BCC-1/2H)

Konduktor yang memiliki karakteristik mekanis minimal 340 N/mm2. Maksimal 410 N/mm2. Maximum resistifitas pada 20 derajat Celcius adalah 0.01784 ohm.mm2/m

Annealed Copper Wire (BCC Soft) 

Konduktor ini memiliki maximum resistifitas pada 20 derajat Celcius adalah 0.017241 ohm.mm2/m

Tipe :

BCC-H

BCC-1/2H

BCC-Soft

Spesifikasi

SPLN 41-4 : 1981

SPLN 41-5 : 1981

JIS C 3102

(Spesifikasi lain juga ada tergantung permintaan)

Berikut untuk contoh kabel BCC 120 mm2

http://www.kabelve.blogspot.com

Semoga bermanfaat.

Konduktor Yang Baik

Konduktor tentu juga memiliki karakteristik yang berbeda-beda, namun kita perlu tahu bagaimana sebuah konduktor yang baik itu. Nah, berikut beberapa jenis konduktor tersebut :


1. Konduktifitasnya cukup baik.
Nilai suatu konduktor bila penghantarannya baik maka akan sedikit losses atau faktor kehilangan daya kecil. Walau nilai murni susah untuk mendapatkan losses yang sangat kecil. namun diusahakan memiliki resistant yang sangat rendah. Bila nilai hambatan atau konduktifitasnya cukup besar maka akan berakibat panasnya konduktor tersebut dan jika tidak mampu untuk menahan arus yang mengalir dapat mengakibatkan putusnya penghantar konduktor.

2. Kekuatan mekanisnya (kekuatan tarik) cukup tinggi.
Pada saat pemasangan sebuah penghantar membutuhkan tarikan kabel dan faktor kekuatan mekanis ini harus besar, ini dimungkinkan untuk pemasangan yang panjang dan kekuatan harus tinggi. Ini bergantung dari   bahan dan proses pembuatan di pabrik.

3. Koefisien muai panjangnya kecil.
Koefisien muai panjang ini erat hubungannya dengan suhu dan resistant. Sebuah penghantar konduktor harus memiliki koefisien muai panjang yang kecil agar proses perubahan suhu menjadi lebih cepat.

4. Modulus kenyalnya (modulus elastisitas) cukup besar.
Modulus elastisitas erat kaitannya dengan model penghantar, jika ingin memperoleh kekenyalan dapat digunakan kabel yang memiliki banyak pilinan. Sehingga kekuatan lentur lebih tinggi. Untuk mengetahui seberapa elastis kabel tsb maka erat hubungannya dengan material dan bahan pembuatan.

Kabel Tegangan Menengah

Kabel Tegangan Menengah ( Medium Voltage Cable )

Konduktor Penghantar Listrik

Dalam dunia kelistrikan atau dalam media penyaluran akan membutuhkan suatu penghantar untuk dapat mengirimkan sebuah media yang diinginkan. Salah satunya adalah konduktor atau sebuah penghantar. Penghantar itu sendiri dapat diartikan sebuah zat yang dapat menghantarkan arus listrik baik berupa zat padat, cair atau gas. Karena bersifat konduktif maka disebut penghantar listrik. Konduktor yang baik adalah yang memiliki tahanan jenis yang kecil. Semakin besar nilai tahanan jenisnya maka akan semakin buruk konduktor tersebut, karena bila nilai tahanan jenis besar maka akan terjadi kehilangan daya sehingga panas pada konduktor tersebut.

Logam pada umumnya bersifat konduktif, beberapa jenis konduktor diantaranya adalah :

- Emas

- Perak

- Tembaga

- Allumunium

- Zink

- Besi

- Grafit

Sebenarnya emas merupakan konduktor yang paling baik, namun karena terlalu mahal untuk digunakan maka Allumunium dan Tembaga paling sering digunakan karena harganya cukup murah.

Perhitungan luas penampang konduktor dapat dilakukan dengan beberapa cara, salah satunya adalah dengan rumus berikut : 

Rumus Perhitungan Luas Penampang Konduktor

di mana :

 P = daya 

 V = tegangan 

 I = arus 

 R = tahanan kawat 

 cos φ = faktor daya 

 A = luas penampang konduktor 

ρ = tahanan jenis kawat  

 L = panjang saluran 

 PL = rugi-rugi


Sedangkan pada saluran kabel tanah, biasanya banyak menggunakan kabel dengan penghantar jenis tembaga dan aluminium, perkembangan yang sangat dominan pada saluran kabel tanah adalah dari sisi bahan isolasinya, dimana pada saat awal banyak menggunakan isolasi berbahan kertas dengan perlindungan mekanikal berupa timah hitam, kemudian menggunakan minyak ( jenis kabel ini dinamakan GPLK atau Gewapend Papier Lood Kabel yang merupakan standar belanda dan NKBA atau Normal Kabel mit Bleimantel Aussenumheullung yang merupakan standar jerman, dan jenis bahan isolasi yang terkini adalah isolasi buatan berupa PVC (Polyvinyl Chloride) dan XLPE (Cross-Linked Polyethylene). Jenis bahan isolasi PVC dan XLPE pada saat ini telah berkembang pesat dan merupakan bahan isolasi yang andal.

Di waktu yang lalu, bahan yang banyak digunakan untuk saluran listrik adalah jenis tembaga (Cu). Namun karena harga tembaga yang tinggi dan tidak stabil bahkan cenderung naik, aluminium mulai dilirik dan dimanfaatkan sebagai bahan kawat saluran listrik, baik saluran udara maupun saluran kabel tanah. Lagipula, kawat tembaga sering dicuri karena bahannya dapat dimanfaatkan untuk pembuatan berbagai produk lain.

Suatu ikhtisar akan disampaikan dibawah ini mengenai berbagai jenis logam atau campurannya yang dipakai untuk kawat saluran listrik, yaitu:

• Tembaga elektrolitik, yang harus memenuhi beberapa syarat normalisasi, baik mengenai daya hantar listrik maupun mengenai sifat-sifat mekanikal.

• Brons, yang memiliki kekuatan mekanikal yang lebih besar, namun memiliki daya hantar listrik yang rendah. Sering dipakai untuk kawat pentanahan.

• Aluminium, yang memiliki kelebihan karena materialnya ringan sekali. Kekurangannya adalah daya hantar listrik agak rendah dan kawatnya sedikit kaku. Harganya sangat kompetitif. Karenanya merupakan saingan berat bagi tembaga, dan dapat dikatakan bahwa secara praktis kini mulai lebih banyak digunakan untuk instalasi-instalasi listrik arus kuat yang baru dari pada menggunakan tembaga.

• Aluminium berinti baja, yang biasanya dikenal sebagai ACSR (Aluminium Cable Steel Reinforced), suatu kabel penghantar aluminium yang dilengkapi dengan unit kawat baja pada inti kabelnya. Kawat baja itu diperlukan guna meningkatkan kekuatan tarik kabel. ACSR ini banyak digunakan untuk kawat saluran hantar udara.

• Aldrey, jenis kawat campuran antara aluminium dengan silicium (konsentrasinya sekitar 0,4 % – 0,7 %), Magnesium (konsentrasinya antara 0,3 % - 0,35 %) dan ferum (konsentrasinya antara 0,2 % - 0,3 %). Kawat ini memiliki kekuatan mekanikal yang sangat besar, namun daya hantar listriknya agak rendah.

• Cooper-weld, suatu kawat baja yang disekelilingnya diberi lapisan tembaga.

• Baja, bahan yang paling banyak digunakan sebagai kawat petir dan juga sebagai kawat pentanahan.

Berdasarkan ikhtisar diatas, dapat dikatakan bahwa bahan yang terpenting untuk saluran penghantar listrik adalah tembaga dan aluminium, sehingga kedua bahan tersebut banyak digunakan sebagai kawat pengantar listrik, baik saluran hantar udara maupun kabel tanah.

Sumber :
 “Distribusi dan Utilisasi Tenaga Listrik” – Abdul Kadir.
Blog dunia-listrik