Pengertian Isolator : Macam Jenis dan Contoh

Secara umum definisi atau pengertian Isolator adalah bahan yang tidak dapat atau sulit melakukan perpindahan muatan listrik. Di dalam bahan isolator valensi elektronnya terikat kuat dengan atom atomnya. Bahan bahan tersebut dipakai dalam beberapa alat elektronika sebagai isolator atau penghambat mengalirnya arus listrik. Isolator bisa digunakan juga untuk penopan beban atau pemisah antara konduktor tanpa membuat arus mengalir ke luar atau antara konduktor. Istilah ini juga dipakai untuk memberi nama alat yang digunakan untuk menyangga kabel transmisi listrik di tiang listrik.

Beberapa bahan seperti kertas, kaca atau teflon juga merupakan bahan isolator yang sangat baik dan bahkan beberapa bahan sintetis juga masih bisa dikatakan baik untuk dipakai sebagai isolator kabel Sedangkan untuk karet atau plastik adalah bahan bahan yang dipilih sebagai isolator kabel sebab lebih mudah dibentuk atau diproses dan masih bisa menyumbat aliran listrik di voltase menengah dari ratusan bahkan hingga mencapai ribuan volt.

Macam Jenis Isolator

Fungsi dari isolator adalah untuk mencegah bocornya arus listrik dari konduktor. Berikut ini akan kami jelaskan apa saja jenis jenis isolator dan contoh isolator.

1. Bahan Padat

Bahan padat merupakan bahan isolator yang tidak bisa berubah bentuk dengan sangat mudah mengikuti wadahnya. Beberapa jenis isolator padat diantaranya adalah :

a. Bahan Tambang

Bahan tambang merupakan bahan yang berasal dan ada di penggalian dalam tanah berbentuk biji seperti pualam, batu tulis dan sebagainya yang harus diproses terlebih dulu untuk memperoleh bahan yang diinginkan. Beberapa macam bahan tambang tersebut diantaranya adalah:

• Asbes : Bahan berserat, tidak kuat serta mudah putus namun sebetulnya kuat untuk isolator listrik.
• Batu pualam : Batu kapur atau dolomit yakni bongkahan batu besar yang dipotong potong menjadi lempengan tebal dengan ukuran tertentu.
• Mika: Memiliki sifat teknis baik sehingga cukup sering dipakai sebagai bahan isolator.
• Mikanit : Mika yang sudah mengalami perubahan bentuk atau susunan bahan sesuai dengan keperluan. Penggunaan mika terkadang juga ditambahkan dengan pita, kertas atau kain supaya bisa menghasilkan ketebalan yang diinginkan dan agar bisa meningkatkan daya sekat listrik serta menambah kekuatan mekanis supaya tidak retak ketika dilipat atau digulung.
• Mikafolium: Sejenis mikanit dan sebagai bahan yang memakai mika yang ditaburkan di atas lapisan kertas lipis dengan perekat pernis serta bahan sintetis lainnya. Mikafolium sangat mudah dibengkokkan dengan cara pemanasan serta dipakai sebagai isolator untuk membungkus kawat atau bahan lilitan mesin listrik tegangan tinggi.

b). Bahan Berserat

Bahan dasar yang dipakai untuk bahan berserat berasal dari 3 macam yakni binatang, tumbuh tumbuhan serta bahan tiruan atau sintetis. Sebetulnya, bahan ini tidak cukup baik digunakan untuk isolator listrik sebab sifatnya yang bisa menyerap cairan. Sementara cairan tersebut bisa merusak isolator yang kemudian menyebabkan daya sekat menurun.

Namun karena beberapa faktor seperti bahan mudah didapat, hargannya yang murah, daya mekanis cukup kuat, fleksibel, dapat disusun berlapis lapis dan dicampur dengan zat tertentu untuk meningkatkan daya sekat, daya mekanis serta daya tahan panas, maka bahan berserat juga digunakan untuk isolator listrik. Beberapa contoh bahan berserat diantaranya adalah:

• Benang : Bisa digunakan sebagai isolator kawat yang banyak dipakai untuk isolator kawat halus dalam pembuatan pesawat pesawat seperti pengukuran listrik.
• Tekstil : Digunakan pada bidang kelistrikan sebagai isolator kawat lilitan mesin listrik, pengikat dan lain sebagainya.
• Kertas: Bahan kertas merupakan selulosa yang terbuat dari sel tumbuhan. Kertas yang terlalu kering atau lembab kekuatan isolatornya akan berkurang sebab sangat menyerap cairan sehingga kertas dilapisi isolator. Pemakaian kertas untuk isolator tidak hanya untuk pembalut lilitan kawat dan kumparan namun juga untuk isolator kabel serta kondensator kertas.

c). Gelas dan Keramik

Gelas adalah isolator baik untuk arus listrik namun kekuatan mekanisnya kecil dan juga rapuh tidak seperti bahan keramik. Pemakaiannya dalam teknik listrik diantaranya adalah untuk membuat bola lampu pijar, termometer kontak untuk mengontrol suhu tertentu seperti untuk tempat penetasan telur dan lain sebagainya.

Sedangkan keramik bisa didapat dari bahan galian lewat proses pemanasan yang kemudian dibuat barang keramik seperti cangkir teko dan dalam teknik listrik dipakai untuk isolator lonceng dan juga mantel. Keramik yang dipakai untuk kebutuhan teknik listrik harus memiliki daya sekat yang besar serta bisa menahan gaya mekanis yang besar seperti steatit dan juga porselin.

d). Plastik

Plastik adalah kombinasi dua bahan yakni bahan perekat seperti resin atau damar dan juga bitumin dengan bahan pengisi serbuk kayu, serbuk batu dan katun. Sebenarnya, ada banyak bahan plastik seperti salah satunya bakelit dn plastik sendiri terdiri dari 2 jenis, yakni :

• Thermoplastik : Akan lunak pada suhu 600 derajat celsius dan pemanasan hingga mencair tidak akan merubah struktur kimiawi.
• Thermosetting plastik : Sesudah mengalami proses pencairan dan menjadi barang, maka akan mengalami perubahan struktur kimiawi sehingga tidak bisa kembali lunak meski dipanaskan. Beberapa bahan pengisi paduan pada pembuatan plastik selain yang sudah disebutkan diantaranya adalah kain kapas, mika, aplha selulosa, grafit, asbes, kertas, kanvas dan juga karbon.

2. Bahan Cair

Isolasi menggunakan bahan cair biasanya difungsikan sebagai bahan pengisi pada beberapa peralatan listrik, Beberapa contohnya yaitu : rheostat, transformator dsb. Dalam hal ini, bahan isolasi cair memiliki fungsi utama sebagai isolator arus listrik dan juga sekaligus berfungsi sebagai pendingin. Maka dari itu bahan isolator cair memiliki syarat harus mempunyai tegangan tembus yang besar serta mempunyai daya hantar panas yang cukup tinggi.

Minyak transformator

Minyak transformator difungsikan untuk mengeluarkan panas yang disebabkan oleh arus listrik dalam kumparan serta untuk melindungi kumparan transformator dari pengaruh air.

3. Bahan Gas

a). Udara

Udara juga bisa berfungsi sebagai bahan isolasi yang tentunya mudah didapat karena mempunyai tegangan tembus cukup besar yakni sekitar 30kV/cm. Susunan udara yang terdapat di permukaan bumi, terdiri atas 20% Oksigen (O2), 79% Nitrogen (N2) sedangkan sisanya yang sekitar 1% terdiri dari banyak unsur lainnya seperti : karbondioksida, Argon, Neon, Helium, Kripton, dan lain-lain.

Pada sistem jaringan tenaga listrik, udara memiliki peran sebagai bahan penyekat antar kawat konduktor atau antara kawat konduktor dengan tanah. Diketahui pada tekanan yang tidak terlalu tinggi, udara merupakan bahan penyekat yang baik dan terbukti kebocoran melalui udara adalah kecil sekali. Tetapi pada kondisi tekanan yang cukup tinggi, maka dapat berpotensi terjadi loncatan elektron di udara. Udara juga sering digunakan sebagai pendingin.

b). Sulfur Heksafluorida (SF₆)

Sulfur heksafluorida (SF₆) merupakan suatu gas yang dihasilkan dari reaksi eksotermis antara unsur sulfur dengan fluor. Sulfur heksafluorida merupakan gas terberat dengan massa jenis 6,14 kg/m3 atau sekitar lima kali berat udara. Gas ini tidak mudah terbakar, tidak larut dalam air, tidak berwarna serta tidak berbau. Tegangan tembusnya cukup tinggi yaitu sekitar 75 kV/cm. Gas ini sangat tepat digunakan untuk pendingin pada peralatan listrik yang dapat menimbulkan panas dan bunga api.