14 Macam Jenis Bahan Isolator Listrik Dan Contohnya

Isolator Listrik adalah sebutan utnuk benda / bahan yang tidak baik dalam menghantarkan arus listrik. Sedangkan lawannya adalah konduktor yang merupakan bahan yang mampu menghantarkan arus listrik dan panas dengan baik.

Di dalam ilmu bahan listrik, bahan yang bersifat isolator tersusun atas elektron yang terikat kuat pada inti atomnya sehingga tidak mampu menghantarkan listrik dengan baik. Secara umum, bahan isolator terbagi menjadi tiga macam jenis, yaitu bahan isolator padat, cair dan gas.

Jenis Jenis Bahan Isolator Listrik

Berikut ini merupakan jenis jenis bahan isolator beserta contoh dan pengaplikasiaannya pada kelistrikan. 

Isolator Bahan Padat

Jenis isolator bahan padat adalah bahan yang partikel penyusunnya sangat rapat dan teratur yang tidak akan berubah bentuk apabila dipindahkan. Tentunya bahan padat ini tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Isolator bahan padat terbagi menjadi beberapa jenis yaitu bahan isolasi PVC, plastik, bahan tambang, bahan berserat, kaca, keramik, karet dan bahan yang dipadatkan. Berikut ini merupakan jenis jenis isolator listrik berbahan padat beserta contohnya.

A. Bahan Isolasi PVC

PVC atau Polivinilklorida merupakan salah satu isolator yang terbuat dari bahan hasil polimerisasi dari vinilklorida H2C = CHCl. Bahan PVC pada suhu ruangan akan menjadi keras dan rapuh oleh sebab itu perlu ditambahakan bahan lain sebelum dijadikan isolasi kabel.

Salah satu bahan campuran PVC adalah plasticiser yang memiliki sifat lunak sehingga membuat hasil campuran cocok dijadikan isolasi kabel. Tambahan bahan plasticiser pada PVC sekitar 20 % - 40 % atau bahkan ada yang lebih tergantung peruntukannya.

Selain itu bahan campuran PVC harus memiliki karakteristik seperti tidak menjalarkan api dan tidak menguap. Dibalik kelebihan bahan isolasi PVC yang bersifat isolator ternyata bahan ini memiliki kekurangan, yaitu tidak tahan terhadap tekanan dan tidak sanggup menahan suhu yang terlalu tinggi. 

B. Plastik

Plastik merupakan bahan isolator yang terbuat dari perekat (seperti resin) dan dari bahan bitumin. Ada beberapa jenis bahan paduan untuk pembuatan plastik seperti mika, alpha selulosa, kain kapas, kertas, asbes, grafit, karbon, dan kanvas.

Secara umum ada dua jenis bahan plastik yang harus kalian ketahui, yaitu sebagai berikut.

• Thermoplastik merupakan bahan plastik yang dapat lunak pada suhu 60 oC dan ketika dipanaskan hingga mencair tidak akan mengubah struktur kimiawinya. 
• Thermosetting Plastik, bahan plastik ini akan mengalami perubahan struktur kimiawi setelah mengalami proses pencairan dan pencetakan bentuk. Setelah proses tersebut, barang ini susah menjadi lunak ketika dipanaskan.

C. Bahan Tambang

Bahan isolator tambang merupakan bahan yang didapatkan dari proses penggalian tanah dalam bentuk biji. Oleh karena itu dilakukan proses pengolahan terlebih dahulu untuk mendapatkan bahan yang dikehendaki. Berikut ini jenis-jenis bahan isolator listrik dari tambang.

• Batu pualam berasal dari batu kapur (CaCo3) atau nama lainnya adalah dolomit. Dalam pengolahannya, batu ini awalnya merupakan batu besar yang kemudian dipotong-potong menjadi lempengan dengan ukuran yang dikehendaki.
• Batu tulis, bahan yang dapat menyerap air, tahan terhadap asam dan panas. Batu ini memilik bentuk yang berlapis-lapis, dapat dibelah dengan mudah menggunakan pahat / martil.
• Mika termasuk jenis mineral yang biasa digunakan sebagai bahan tambahan plastik. Dengan sifatnya yang tidak menghantarkan arus listrik membuatnya menjadi salah satu bahan isolator yang baik.
• Asbes termasuk bahan hasil tambang dengan tekstur yang berserat dan mudah putus. Meskipun begitu bahan ini termasuk isolator listrik.
• Mikafolium termasuk jenis isolator yang mudah dibengkokkan ketika dipanaskan. Bahan satu ini baiasa digunakan untuk bahan isolasi pembungkus kawat atau batang lilitan pada mesin-mesin listrik.
• Mikanit merupakan bahan mika yang telah dikelolah dengan tambahan bahan lain sehingga mengalami perubahan bentuk. Mikanit memilik daya sekat listrik yang bagus dan mikanit yang tebal tidak retak saat digulung atau dilipat.
• Mikalek merupakan bahan yang terbuat dari kaca, plastik, bubuk mika dan ditambah dengan perekat pernis yang kemudian dicetak menjadi bentuk yang diinginkan. Dengan bahan kacanya membuat mikalek tahan pada suhu tinggi tertentu.
• Phologopite terbuat dari batu ambar mika yang mengandung kalium, silikat magnesium aluminium.

D. Bahan Beserat

Bahan berserat termasuk jenis isolator yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, hewan dan bahan buatan seperti sintetis. Pada dasarnya bahan ini kurang cocok sebagai isolator karena mampu menyeap air. 

Namun karena bahan ini melimpah membuat ilmuwan berinovasi dengan menambahkan bahan serat ini dengan bahan lain agar mendapatkan bahan dengan kemampuan isolasi yang baik. Berikut ini merupakan contoh bahan berserat yang memiliki sifat isolator listrik.

• Kertas berasal dari bahan serat tumbuhan yang dinamakan selulosa. Kertas yang murni memiliki kemampuan menyerap air sehingga tidak baik sebagai isolator. Oleh karena itu kertas dilapisi lak isolator yang membuat kemampuannya dalam menyerap air menghilang. Kertas isolator biasa digunakan untuk pembalut kawat dan kumparan listrik. Kertas ini dibuat berlapis-lapis untuk mendapatkan ketebalan tertentu.
• Kayu merupakan bahan yang berasal dari tumbuhan. Dulunya kayu digunakan sebagai tiang listrik yang menopang jaringan distribusi. Jenis kayu yang keras dan tersusun sel rapat membuat kemampuan isolasinya tinggi. Namun karena sifat dasar kayu yang dapat menyerap air membuat fungsinya sebagai isolator menjadi kurang efektif.
• Benang merupakan bahan berserat dan berasal dari kapas. Bahan benang memiliki sifat isolator sehingga biasa digunakan sebagai bahan tambahan isolasi kawat listrik. Selain itu, ada benang sintetis dari bahan plastik yang memiliki ketahanan yang lebih kuat. 
• Prespan merupakan bahan yang terbuat dari serat tumbuhan seperti kertas. Hanya saja dalam proses pengolahannya prespan ditekan dengan kuat sehingga lebih keras, kuat dan kemampuan menyerap airnya kurang. Bahan prespan dapat digunakan sebagai bahan isolasi pada transformator dan isolasi kawat listrik.
• Kain pernis merupakan bahan yang terbuat dari bahan dasar kain dan dilapisis pernis. Bahan ini fleksibel, kekuatan mekanis kuat dan memiliki sifat isolator. Dengan karakterisnya itu membuat kain pernis dapat digunakan sebagai isolasi listrik.
• Pita isolator terbuat dari campuran karet yang dibentuk dalam gulungan kecil. Kemampuan isolasinya yang baik membuatnya sering digunakan dalam instalasi listrik.

E. Kaca Dan Keramik

Salah satu bahan isolator yang masih digunakan sampai sekarang adalah bahan kaca dan keramik. Banyak komponen atau alat listrik yang menggunakan bahan kaca dan keramik sebagai bahannya karena kemampuan sekat listriknya yang baik. Berikut ini penjelasan isolator bahan kaca dan keramik

• Kaca merupakan bahan isolator yang terbaut dari bahan kuarsa dan kapur yang dicairkan bersama dengan bahan pendukung lainnya. Kaca memiliki kemampuan isolasi yang baik hanya saja kekuatan mekanisnya yang rendah membuatnya rapuh. Contoh penggunaan kaca salam kelistrikan adalah bahan untuk bohlam, isolator tumpu pada JTM (jaringan tegangan menengah), termometer kontak dll.
• Keramik merupakan bahan isolator yang terbuat dari bahan galian tanah yang diolah dan dipanaskan menjadi bentuk yang diinginkan. Jenis keramik yang digunakan dalam kelistrikan harus memiliki kemampuan isolasi yang baik dan daya tahan yang baik. Bahan keramik yang sering digunakan adalah porselin, contohnya : isolator tumpu JTM, fuse batu, isolator cincin, pipa porselin dll. selain itu ada bahan keramik steatit, contohnya :  sakelar, bagian setrika, kompor listrik dll.

F. Karet, Ebonit Dan Bakelit

• Karet termasuk jenis isolator yang sering digunakan dalam kelitsrikan. Bahan karet berasal dari getah pohon karet seperti Hevea Braziliensis. Proses mengolahan karet dapat dilakukan dengan pemanasan uap. Contoh penggunaan karet pada kelistrikan adalah alas sepatu safety, sarung tangan, gagang perkakas (palu, obeng, tang dll) dan sebagai isolasi pada kabel penghantar listrik.
• Ebonit termasuk jenis isolator yang terbuat dari bahan karet yang dicampur belerang  dan bahan pendukung lainnya untuk mendapatkan kekerasan tertentu. Ebonit dijual dalam bentuk lempengan, batang dan pipa dengan ukuran yang beragam.
• Bakelit adalah bahan isolator yang terbuat dari campuran bahan kimia buatan perusahaan Bakelit Co. Untuk perusahaan lain membuat bahan ini dengan nama yang lain seperti perusahaan Philips dengan nama Philite.

G. Bahan Dipadatkan

Maksud dari bahan isolator yang dipadatkan adalah bahan yang semula cair kemudian diproses dengan bahan lain hingga menjadi benda padat. Bahan ini biasa digunakan sebagai pelapis atau pemadatan. 

Contoh bahan isolator yang dipadatkan adalah lilin dengan parafin, damar, pernis, pernis bakelit, kompon (bitumin, kuarsa kabel) dll.

H. Polietilen (PE)

Polietilen atau disingkat PE merupakan jenis bahan isolator yang terbuat dai hasil polimerisasi dari etilen H2C = CH2. Kelebihan bahan PE dibandikan bahan PVC adalah tidak mudah menyerap air, cocol digunakan pada jaringam frekuensi tinggi (seperti pada kebel telekomunikasi).

Kekurangan bahan PE dibadingkan bahan PVC adalah mudah terbakar dan menjalarkan api sehingga tidak cocok digunakan utnuk kabel arus kuat kecuali XLPE (crosslinked polyethylene).

Isolator Bahan Cair

Bahan cair merupakan bahan yang dapat berubah bentuk mengikuti wadahnya. Dikatakan isolator bahan cair karena jenis cairan ini tidak baik dalam menghantarkan arus listrik. Contoh isolator cair adalah minyak transformator dan minyak silikon.

A. Minyak Transformator

Miyak transformator merupakan jenis isolator cair yang berasal dari minyak mineral dari hasil pemurnian minyak. Penggunaannya pada transformator membaut minyak ini akan menimbulkan hidrokarbon akibat panas dan rugi-rugi yang disebabkan transformator.

Minyak transformator ini bersifat sebagai isolator karena memiliki tegangan tembus yang tinggi (hanya tegangan sangat tinggi yang bisa menembus minyak ini). Pada transformator, minyak ini digunakan untuk pemindah panas dan sebagai isolator.

B. Minyak Silikon

Minyak silikon juga dapat digunakan sebagai minyak transformator daya. Minyak silikon lebih unggul dari minyak transformator biasa namun harganya lebih mahal. Keungguannya adalah Resistivitas panas minyak silikon relative tinggi, higroskopisitasnya dapat diabaikan dan sudut kerugian dielektrik kecil.

Isolator Bahan Gas 

Isolator bahan gas merupakan jenis bahan yang bentuknya menyesuaikan dan memenuhi wadah yang ditempati. Ada beberapa jenis gas yang bersifat sebagai isolator yang dapat dibedakan berdasarkan kekuatan dielektrik, rugi-rugi dielektrik, stabilitas kimia, korosi, dll.

Contoh isolator berbahan gas adalah gas oksida, gas hidrokarbon, gas elektronegatif dan gas sederhana.

A. Gas Oksida

Contoh gas oksida yang bersifat isolator adalah gas karbondioksida dan gas Sulphur dioksida.

B. Gas Hidrokarbon

Contoh gas hidrokarbon yang bersifat isolator adalah gas Methana, Ethana, Propana dan lain-lain.

C. Gas Elektronegatif

Contoh gas elektronegatif yang bersifat isolator adalah gas Sulphur hexaflorida dan CH2Cl2.

D. Gas Sederhana

Contoh gas elektronegatif yang bersifat isolator adalah Nitrogen, Helium, Hidrogen udara dll.

  

Baca Juga : 9 Macam Jenis Skun Kabel

Jadi itulah materi mengenai bahan listrik isolator mulai dari pengertian, bahan pembuatan, contoh, pengaplikasian dan contoh bahan isolator. Semoga materi yang telah kami bagikan dapat bermanfaat bagi kalian semua. Sekian dan terima kasih.