KONSTRUKSI KABEL

Kabel daya dapat diklasifikasikan menurut kelompok:
(1) Kabel menurut kulit pelindungnya (armor)
• Kabel bersarung timah hitam (lead sheathed)
• Kabel berkulit pita baja (steel tape armored)
• Kabel berkulit kawat tembaga (copper wire armord)
• Kabel berkulit baja tahan karat (Stainles wire armored)
• Kabel berkulit kawat aluminium (aluminium wire armored)
• Kabel bersarung goni (jute)
(2) Kabel menurut Konstruksinya:
• Kabel plastic dan karet
• Kabel padat
• Kabel jenis datar (flat type)
• Kabel minyak (oil-filled)
• Kabel pipe (pipe-type, misalnya: berisi gas, minyak)

(3) Kabel menurut pasangannya:
• Kabel tanah (underground cable)
• Kabel udara (aerial cable)
• Kabel laut (submarine cable)


Konstruksi Kabel Dibagi Menjadi:
• Bagian Utama
• Bagian Pelengkap
Bagia Utama:
1. Hantaran (Conductor)
2. Isolasi (Insulation)
3. Tabir (Screem)
4. Selubung (sheath)

Bagian Pelengkap:
1. Bantalan (bedding)
2. Periasai ( Armoor)
3. Bahan Pengisi (Filler)
4. Sarung kabel (serving)

(1) HANTARAN (CONDUCTOR)
Bahan hantaran yang banyak dipakai untuk kabel tenaga listrik:
• Tembaga:
- Kawat tembaga polos (plain wire) tanpa lapisan
- Kawat tembaga berlapis timah putih (tinned copper wire)
• Alluminium:
- Dengan kemurnian 99,3 %
1.1. Bantuk-bentuk Hantaran
- Hantaran bulat tanpa rongga
- Hantaran bentuk sektoral  space factor lebih baik
 filler sedikit
 skin effect berkurang
- Hantaran bulat berongga  mengalirkan minyak

(2) ISOLASI (INSULATION)
Menurut jenis isolasi padat yang dipakai:
• Isolasi karet
• Isolasi kertas
• Isolasi sintesis
Isolasi harus mempunyai sifat-sifat sbb:
• Ketahanan dielektrik (dielectric strength) yang tinggi
• Tahanan jenis (resistivity) yang tinggi
• Dapat bekerja dalam temperatur rendah/temperatur tinggi
• Tidak menyerap air / uap air (hygroskopis)
• Mudah dibengkok-bengkokkan (flexsibel)
• Sanggup menahan tegangan tinggi impuls listrik yang tinggi

1. Isolasi Karet
Dalam Keadaan murni  tidak dapat digunakan sebagai bahan isolasi karena:
• Tidak tahan temperatur tinggi
• Terlalu lunak  keras / kasar
Untuk bahan isolasi:
Karet dicampur bahan lain:
• Oksida zinc
• Timbal atau belerang
Kemudiam divulkanisasi sehingga:
• Lebih elestis
• Ketahanannya lebih lama / umur kabel
• Lebih kuat / lebih tahan
• Dapat bekerja pada temperatur tinggi
Kekurangannya:
Dapat merusak tembaga (hantaran)  karena itu harus dilapisi timah putih, karena munculnya bahan isolasi sintesis seperti:
• Butyl
• Polyethylene
• Crosslinked polyethilene dsb

2. Isolasi kertas
Sifat-sifat kertas sebagai bahan isolator,
• Faktor rugi dielektrik (dielectric loss factor) antara 0,009 sampai 0,004
• Temperatur kerja 65 oC
• Ketahanan dielektrik 80 kV/mm
• Menyerap uap air/cairan

Untuk memperbaiki sifat-sifat isolasinya:
• Kertas`harus diresapi (impregnated) dengan minyak isolasi
• Minyak isolasi harus bebas asam, kekentalan rendah
• Fungsi minyak mampu menggantikan udara yang terdapat pada pori-pori kertas
Isolator masih banyak digunakan untuk Tegangan Tinggi.

3. Isolator Sintetis
Isolator sintesis mempunyai sifat listrik, mekanis, termis yang baik untuk isolator kabel.
Isolator sintesis dapat dibagi atas :
1. Elastomer  Neoprene, Butyl/ rubber
2. Thermoplastik  Polyvynil Cloride, Polyethylene
3. Thermosetting  Crosslinked Polyethylene dan
Ethylene propylene rubber

Elastomer
Sifat – sifat elastomer yang terpenting:
• Tahan terhadap minyak
• Tidak terpengaruh pada perubahan cuaca
• Dapat bekerja baik pada temperatur rendah atau tinggi

Thermoplastik
Untuk kabel isolasi :
• Polyvynil chloride (Pvc)
• Polyethylene (Pe)
• Sifat – sifat Pvc yang menguntungkan :
• Tidak terpengaruh oleh uap air, asam & alkali
• Tahanan jenis cukup tinggi
• Kekuatan mekanis tinggi
Kekurangan:
• Faktor rugi dielektriknya besar
• Temperatur tinggi akan meleleh/mencair

Sifat-sifat Polyethylene yang menguntungkan :
• Sifat dielektrik yang baik
• Tidak mengisap air/cairan
Kekurangan
• Mudah terbakar
• Tidak dapat bekerja pada temperatur tinggi

Thermosetting
• Ethylene Propylene Rubber (EPR)
• Crosslinked polyethylene (XLPE) banyak di kembangkan

Crosslingked Polyethylene (XLPE)
Proses :
Dengan menambahkan pipoksida pada polyethylene dalam proses pemanasan dan tekanan (Vulkanisasi) Diperoleh susunan (struktur) atom yang melintang (crosslinked)
Keuntungan :
• Tahan panas,  tidak mudah`meleleh
• Temperatur kerja yang tinggi (90 oC)
• Kekuatan tarik yang tinggi dibanding polyethylene
• Umur kabel akan lebih lama


Kekurangan :
• Bila dipakai pada tegangan tinggi  proses penuaan  umur kabel lebih cepat.
• Bila terdapat gelembung udara atau partikel di dalam XLPE  gejala Treeing  kegagalan isolasi
Hal-hal yang menyebabkan terdapat partikel :
• Adanya kotoran/debu didalam isolasi
• Bentuk titik/bintik pada lapisan semikonductingnya atau lapisan isolasinya
• Serat-serat isolasinya
Hal-hal terjadinya gelembung udara :
• Kerusakan pada tabir (Screem) isolasi
• Adanya pengembungan (expansi) gas pada lapisan tabir
• Longgarnya lapisan semikonducting
• Timbulnya kerutan dalam isolasi

Treeing yang terjadi pada isolasi yang berbahan polymer dapat digolongkan :
• Electrical treeing
• Water treeing
• Chemical treeing