Studi Degradasi Isolasi Kabel PVC: Perbandingan Isolasi Kabel Akibat Hubung Pendek Listrik dan Nyala Api Terbuka pada Instalasi Listrikyang Terbakar

Abstract

Research on the characterization of the thermal degradation of PVC insulation on burned electrical installation cable was carried out.The purposes of this research are; (i) to know degradation process of cable isolation from melting to be short circuit occurring and (ii) to know the comparison of fire cable due to overload or burnt with a candle flame using a temperature of 120 oC. This research is experimental laboratory whereas cable “NYA” size 1 x 1.5 mm used as a sample.Subsequently, the next samples are divided as (i) normal sample (without electric current) (as well as reference); (ii) samples were flowed by using electrical current 16, 25, and 35 Ampere, respectively. (iii) Sample was flowed by using electrical current until short circuits occurred. And (iv) Sample was burned by open flame. All samples were characterized FT-IR, SEM-EDS and XRD, respectively.The results showed that (i) FT-IR Data showed additional peak, at 3409-3412 nm-1. While the short cable showed very significant change compared to the normal cable insulation that is the high intensity at wave number above 3000 cm-1, indicated OH- group. The presence of the carbonyl group (C=O) indicates that the process of degradation has occurred; (ii) EDX SEM data showed a reduction in the content of the element carbon and oxygen while in the addition of chlorine elements.Morphology of the SEM images showed an increasing temperature resulted in the pores and cracking; (iii) Data XRD. Showed increased load currents affect the peak diffractogram, where high load currents produce higher peak and more. From the data curve TGA/ DTA gained 4 steps of reduction mass percentage. Data can be concluded that the processes of degradation of the loading cable insulation are very clearly visible. Comparison of cable insulation due to short circuit the flame from the outside is also very clear. Especially on the formation of OH- groups on the FT-IR and mass percentage reduction on the TGA.

Penelitian tentang karakterisasi degradasi termal isolasi PVC pada kabel instalasi listrik yang terbakar telah dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui proses degradasi isolasi kabel hingga meleleh dant erjadi short dan ii) untuk mengetahui perbandingan kabel yang terbakar akibat pemberian beban listrik atau dibakar dengan nyala api lilin dengan suhu 1200C. Penelitian ini dilakukan secara laboratorium dengan menggunakan kabel “NYA” ukuran 1 × 1,5 mm sebagai sampel. Selanjutnya, sampel dalam penelitian ini dibagi atas Sampel normal (tanpa beban arus) (sebagai pembanding); ii) Sampel di aliri beban arus listrik dengan masing-masing variasi 16, 25 dan 35 Ampere (A); iii) Sampel dialiri arus listrik hingga mengalami short circuit dan iv) Sampel yang dibakar dengan nyala api dari luar. Seluruh sampel tersebut dikarakterisasi masing-masing dengan FTIR, SEM-EDXdan XRD. Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa Data FTIR menunjukkan terdapat tambahan puncak pada bilangan gelombang, 3409-3412 nm-1. Sedangkan pada kabel short terjadi perubahan yang sangat signifikan dibandingkan dengan isolasi kabel normal yaitu adanya intensitas yang cukup tinggi pada bilangan gelombang di atas 3000 cm-1, yaitu pada gugus OH−. Adanya gugus karbonil (C=O) menunjukkan bahwa proses degradasi telah terjadi; ii) Data SEM-EDX menunjukkan terjadinya pengurangan kandungan unsur karbon dan oksigen sedangkan pada unsur klor terjadi penambahan. Dari morfologi hasil foto SEM menunjukkan peningkatan temperatur mengakibatkan terjadinya pori-pori dan kecacatan (crack); iii) Data XRD. Menunjukkan peningkatan beban arus mempengaruhi peak difraktogram, dimana beban arus yang tinggi menghasilkan peak yang lebih tinggi dan banyak. Dari data kurva TGA/DTA diperoleh 4 tahapan pengurangan persen massa. Data hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa proses degradasi pada isolasi kabel dengan pemberian beban sangat jelas terlihat. Perbandingan isolasi kabel akibat short circuit dengan nyala api dari luar juga sangat jelas. Terutama pada pembentukan gugus OH−pada FT-IR dan pengurangan persentase massa pada TGA.