Vol. 10 No. 2, April 2022   ISSN: 2303-0577

## ANALISIS TEGANGAN TEMBUS PADA MINYAK JARAK (Castor Oil) SEBAGAI ALTERNATIF ISOLATOR MINYAK TRANSFORMATOR
Agung Ansori 1 , Nining Purwasih 2 , Herman H Sinaga 3 , Diah Permata 4
1,2,3,4 Jurusan Teknik Elektro, Universitas Lampung; Jl. Prof. Sumantri Brojonegoro No.1, Bandar Lampung
Riwayat artikel: Received: 25 Februari   2022 Accepted: 18  Maret   2022 Published: 10 April   2022
Keywords: transformator, minyak nabati, minyak jarak, kadar air, tegangan tembus, pemanasan
Corespondent Email: mr.agungansori@gmail.com
How to cite this article:
Agung (2022). Analisis Tegangan Tembus Pada Minyak Jarak (Castor Oil) Sebagai Alternatif Isolator Minyak Transformator. Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan, 10(2)
This article is an open-access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY NC)
Abstrak. Isolasi transformator berbasis minyak mineral memiliki beberapa masalah  yaitu  tidak  ramah  lingkungan,  tidak  dapat  terurai,  tidak  dapat diperbarui, dan jarang. Minyak nabati adalah alternatif isolasi transformator yang  salah  satunya  adalah  minyak  jarak.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mendeskripsikan minyak nabati yaitu minyak jarak sebagai alternatif minyak mineral untuk bahan isolasi pada transformator. Minyak jarak didapatkan dari proses  pengepresan  biji  jarak  dan  penyaringan  minyak  jarak.  Hasil pengukuran kadar air dan tegangan tembus serta pengaruh proses pemanasan terhadap  kadar  air  dan  tegangan  tembus  dari  minyak  jarak  dianalisis  dalam penelitian ini. Penelitian ini menemukan bahwa kadar air dalam minyak jarak murni adalah sebesar 0,33 % dan tegangan tembus dalam minyak jarak murni adalah  13,9  kV,  proses  pemanasan  yang  dilakukan  terhadap  minyak  jarak mempengaruhi kadar air di dalam minyak dan meningkatkan nilai tegangan tembus dari minyak jarak.
Abstract. The  mineral  oil  based  transformer  insulation  has  several  issues i.e.  non-environtment  friendly,  non-biodegradable,  non-renewable,  and rarely. Vegetable oil is an alternative transformer insulation which is castor oil. This research is aimed to describe a vegetable oil namely castor oil as a substitute for mineral oil in oil transformer insulation. Castor oil is obtained from  the  castor  seed  pressing  process  and  fitration  process.  The  results  of measurement  of  water  content,  breakdown  voltage,  and  the  effect  of  the heating process on the water content and breakdown voltage will be analysed in this research. This study has found that the water content of castor oil is 0,33 %, and breakdown voltage of castor oil is 13,9 kV, the heating process on castor oil affects the water content in the oil and increases the breakdown voltage of castor oil.

## 1. PENDAHULUAN
Minyak  isolator  memiliki  peranan  penting bagi  kinerja  transformator.  Kegunaan  minyak isolator  adalah  untuk  memisahkan  terjadinya hubung  singkat  yang  dapat  menyebabkan lompatan  api (flashover) atau  percikan (sparkover) .  Umumnya  minyak  isolasi  pada transformator berbahan dasar minyak mineral.
Kelebihan  minyak  mineral  sebagai  minyak isolasi  adalah  memiliki  nilai  tembus  tegangan yang tinggi. Akan tetapi kekurangannya adalah ketersediaannya terbatas, tidak dapat diperbarui dan juga menimbulkan pencemaran lingkungan karena  tidak  dapat  terdegradasi.  Salah  satu upaya  yang  dilakukan  untuk  mengurangi penggunaan minyak mineral sebagai isolasi dan
mengurangi  pencemaran  lingkungan  adalah mencari  alternatif  lain  yaitu  menggunakan minyak nabati sebagai isolasi.
Minyak  jarak (castor  oil) termasuk  jenis minyak  nabati  yang  diperoleh  dari  tanaman jarak  yang  biasa  tumbuh  secara  liar  di Indonesia. Kelebihan dari minyak jarak adalah dapat diperbaharui sehingga potensi ketersediaannya dapat terjaga, dapat terdegradasi sehingga tidak mencemari lingkungan.  Dalam  upaya  untuk  mengurangi penggunaaan  minyak  mineral  dan  mengurangi pencemaran  lingkungan  maka  perlu  dilakukan peenelitian  terhadap  peran  minyak  jarak sebagai minyak isolator.
Metode yang digunakan adalah pemanasan. Parameter  yang  dianalisis  dari  minyak  jarak adalah  kadar  air  dan  nilai  tegangan  tembus. Acuan  analisis  kadar  air  menggunakan  SNI 8904-2020  dan  IEC  60296-2003  sedangkan acuan  analisis  tegangan  tembus  minyak  jarak adalah SPLN 49-91 : 1982 dan IEC 60156-95.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Minyak Nabati Sebagai Isolasi
Minyak  isolasi  trasformator  umumnya berbahan dasar minyak mineral dan tidak dapat terdegradasi sehingga
menyebabkan pencemaran  lingkungam.  Seiring  dengan perkembangan zaman, tuntutan terhadap keamanan  lingkungan  membuat  penggunaan bahan dari minyak mineral dikurangi sehingga bahan  isolasi  cair  yang  ramah  lingkungan  dan dapat  terdegradasi  perlu  diteliti  guna  menjadi alternatif minyak isolasi. Kondisi ini memungkinkan penggunaan bahan isolasi yang berasal dari minyak nabati [1].
Penggunaan  minyak  ester  sebagai  bahan isolasi  sudah  cukup  untuk  penggunaan  trafo distribusi.  Namun  jika  minyak  tersebut digunakan  dalam  waktu  yang  lama,  masih dibatasi oleh tegangan tembus yang rendah [1]. Untuk mengetahui masalah yang menyebabkan tegangan  tembus  rendah,  diperlukan  uji  pra- breakdown. Uji pra-breakdown akan menguraikan fenomena fisik bahan isolasi cair sebelum  terjadi  gangguan  listrik  [2].  Studi tentang  analisis  tegangan  tembus  minyak kelapa  murni (Virgin  Coconut  Oil) sebagai isolasi  cair  dilakukan  oleh  Eko  budiyantoro, Abdul  Syakur,  dan  M  facta,  dimana  jenis minyak  nabati  yang  dianalisis  adalah  minyak
kelapa  murni (Virgin  Coconut  Oil) dengan variasai pengujian tegangam tembus diantaranya adalah menggunakan jenis elektroda  yang  berbeda  yaitu  elektroda setengah  bola  dengan  diameter  yang  berbeda- beda dan elektroda bidang dengan diameter dan ketebalan  tetap.  Tahap  satu  pada  penlitian  ini adalah  pengujian  menggunakan  elektroda setengah bola – setengah bola dengan susunan elektroda  horisontal,  pengujian  tahap  dua adalah dengan menggunakan elektroda bidang- bidang  dengan  susunan  elektroda  horisontal, pengujian tahap tiga pada penelitian ini adalah menggunakan  elektroda  setengah  bola  – setengah  bola  dengan  susunan  elektroda vertikal, tahap empat adalah pengujian dengan menggunakan  elektroda  bidang-bidang  yang disusun  secara  vertikal,  kemudian  tahap  lima dalam  penelitian  ini  adalah  pengujian  dengan menggunakan elektroda bidang – setengah bola dengan  susunan  elektroda  horisontal.  Pada setiap  tahap  pengujian,  jarak  sela  elektroda diperbesar  sehingga  akan  diketahui  pengaruh jarak  sela  antar  elektroda  terhadap  nilai tegangan tembus dari minyak kelapa murni. Hasil  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa pengujian tegangan tembus dari minyak nabati jenis minyak kelapa murni pada posisi elektroda tersusun  horisontal  akan  menghasilkan  nilai tegangan  tembus  yang  lebih  tinggi  dibanding dengan nilai tegangan tembus dengan elektroda tersusun  vertikal,  hal  ini  dikarenakan  laju pelepasan  elektron  pada  posisi  vertikal  ikut dipengaruhi  oleh  gaya  gravitasi.  Ukuran elektroda  juga  berpengaruh  terhadap  nilai tegangan  tembus  dari  minyak  kelapa  murni yaitu  semakin  besar  diameter  elektroda setengah  bola  yang  digunakan  maka  nilai  dari tegangan tembus dari minyak kelapa murni juga akan  semakin  besar,  hal  ini  dikarenakan semakin  besar  diameter  elektroda  yang digunakan maka energi yang dibutuhkan untuk proses  terjadinya  pelepasan  elektron  akan semakin  besar.  Perbandingan  nilai  tegangan tembus  antara  elektroda  bidang-bidang  dan elektroda  setangah  bola-bidang  adalah  nilai tegangan  tembus dari pengujian menggunakan elektroda  bidang-bidang  lebih besar  dibanding pengujian  tegangan  tembus  menggunakan elektroda  setengah  bola-bidang,  hal  ini dikarenakan  luas  permukaan  elektroda  bidang lebih besar disbanding elektroda setengah bola yang  memiliki  permukaan  lebih  runcing,
Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan (JITET) ISSN: 2303-0577
sehingga  pada  elektroda  bidang  akan  sulit terbentuknya elektron awal penyebab kegagalan.  Pengaruh  dari  jarak  sela  terhadap tegangan  tembus  minyak  kelapa  murni  adalah semakin  besar  jarak  sela  antar  elektroda  baik pada elektroda setengah bola ataupun elektroda bidang.  Berdasarkan  IEC  156,  nilai  tegangan tembus  tersebut  belum  memenuhi  syarat sebagai  isolasi  minyak  transformator  yang besar  minimal  kekuatan  tegangan  tembusnya adalah  30  kV.  Akan  tetapi,  berdasarkan standarisasi  NESC (National  Electrical  Safety Code) 1990 minyak kelapa murni tersebut dapat dijadikan  sebagai  alternatif  isolasi  cair  pada peralatan  dengan  tegangan  kerja  kurang  dari sama dengan 2,4 kV [3].
Uji  tegangan  tembus  arus  bolak-balik  pada minyak  jarak  sebagai  alternatif  isolasi  cair dilakukan  oleh  Elia  Krismiandaru.  Pengujian dilakukan dengan menggunakan salah satu jenis minyak  nabati  yaitu  minyak  jarak,  jenis elektroda  yang  digunakan  adalah  elektroda setengah bola - setengah bola pada konfigurasi elektroda horisontal dan vertikal, elektroda bola - bola pada konfigurasi elektroda horisontal dan vertikal,  dan  elektroda  bola  –  bidang  dengan konfigurasi horisontal. Penelitian ini bertujuan untuk  mengetahui  pengaruh  medan  seragam dan  tak  seragam,  posisi  konfigurasi  elektroda, diameter  elektroda,  dan  jarak  sela  antar elektroda terhadap nilai tegangan tembus pada minyak jarak. Data hasil yang didapatkan pada pengujian  medan  seragam  dan  tak  seragam menunjukkan  bahwa  tegangan  tembus  dari pengujian medan seragam lebih besar daripada pengujian  medan  tak  seragam,  hal  ini dikarenakan pada elektroda medan tak seragam proses  pembentukam  elektron  awal  lebih mudah karena elektroda bola jauh lebih runcing disbanding  elektroda  bola.  Pengaruh  posisi konfigurasi dari elektroda menunjukkan bahwa pengujian  dengan  elektroda  yang  disusun secara  horisontal  dan  pengujian  dengan elektroda yang disusun secara vertikal memiliki perbedaan  nilai  tegangan  tembus  yang  tidak begitu  besar.  Sehingga  disimpulkan  bahwa posisi  elektroda  tidak  berpengaruh  terhadap nilai tegangan tembus yang diperoleh. Pengaruh diameter  elektroda  adalah  jika  semakin  besar diemeter  elektroda  maka  nilai  tegangan tembusnya  akan  semakin  besar,  hal  ini dikarenakan  semakin  besar  elektroda  maka semakin  besar  energi  yang  digunakan  untuk
dapat melepaskan elektron, sehingga pelepasan elektron akan terjadi lebih lama. Pengaruh jarak sela  antar  elektroda  terhadap  nilai  tegangan tembus adalah seiring bertambah besarnya jarak sela antar elektroda maka nilai tegangan tembus yang  dihasilkan  akan  semakin  besar,  hal  ini dikarenakan  semakin  jauh  jarak  sela  antar elektroda  maka  energi  yang  dibutuhkan  untuk mencapai  kegagalan  akan  semakin  besar, sehingga  terjadinya  kegagalan  akan  semakin lama  dan nilai  tegangan  tembus akan semakin besar.    Berdasarkan  IEC  156  minyak  jarak mencukupi kualifikasi untuk dijadikan sebagai minyak  isolasi  dan  sesuai  dengan  ketentuan SPLN  49-1:  1982  maka  minyak  jarak  dapat digunakan  sebagai  isolasi  dengan  tegangan kerja  ≤  70  kV.  Sedangkan  menurut  standar NESC:  1990  minyak  jarak  yang  diuji  dapat digunakan  pada  peralatan  dengan  tegangan kerja 2,4 kV sampai dengan 6,9 kV [4].
Studi  tentang  karakteristik  tegangan  tembus arus  bolak  balik  pada  minyak  jarak  pagar (jatropha curcas) sebagai alternatif isolasi cair dilakukan  oleh  Rendy  Kamerlisa  Putra. Pengujian  yang  dilakukan  adalah  pengujian tegangan  tembus  dengan  variasi gap antar elektroda dan variasi kadar  air,  pengujian titik nyala,  pengujian  kadar  air,  titik  tuang, viskositas,  dan  pengujian  massa  jenis.  Hasil pengujian  menunjukkan  bahwa  tegangan tembus  dari  minyak  jarak  pagar  lebih  tinggi dibanding dengan minyak mineral trafo. Setelah dilakukan  pengurangan  kadar  air  dengan memanaskan  minyak  jarak  pagar  dalam  oven, tegangan  tembus  yang  dimiliki  oleh  minyak jarak jauh lebih baik jika dibandingkan dengan minyak  mineral.  Hubungan  antara gap elektroda  atau  jarak  sela  antar  elektroda  dan kekuatan  dielektrik  dari  minyak  jarak  pagar adalah  berbanding  lurus.  Semakin  besar  jarak sela antar elektroda dalam pengujian maka nilai tegangan tembus dari minyak jarak pagar akan semakin  besar.  Kandungan  air  pada  minyak jarak  pagar  sangat  berpengaruh  terhadap kekuatan  dielektrik  dari  minyak.  Hubungan antara  kandungan  air  dan  kekuatan  dielektik dari  minyak  jarak  pagar  adalah  berbanding terbalik,  apabila  kandungan  air  di  dalam minyak  semakin  tinggi  maka  nilai  tegangan tembus dari minyak akan semakin rendah. Hasil pengujian yang lain menunjukkan hasil bahwa kadar  air,  titik  nyala,  dan  kekuatan  tegangan tembus dari minyak jarak memenuhi spesifikasi
sebagai  alternatif  minyak  isolasi  berdasarkan SPLN 49-91: 1982, akan tetapi tidak memenuhi standar  dari  nilai  viskositas,  titik  tuang,  dan massa jenis minyak isolasi [5].
B. Pengaruh
Pemanasan

## Terhadap Kandungan Air Isolasi Cair
Umumnya  semua  bahan  dielektrik  cair bahkan  jenis  isolasi  minyak  yang  baru  juga memiliki kadar air yang terkandung didalamnya.  Syarat  kadar  air  isolasi  baru berdasarkan IEC 60296-2003 adalah maksimal 30  mg/kg.  Analisa  tegangan  tembus  minyak nabati  dengan  perlakuan  pemanasan  berulang dilakukan oleh Ika Novia Anggraini, Diana, dan M.  Khairul  Amri  Rosa  membahas  tentang pengaruh pemanasan terhadap persentase kadar air  dalam  minyak,  viskositas  minyak  dan pengaruh  pemanasan  terhadap  nilai  tegangan tembus minyak. Pemanasan berulang dilakukan sebanyak  enam  kali  terhadap  minyak  kelapa murni,  minyak  sawit,  dan  minyak  trafo.  Dari hasil  penelitian  yang  didapat  diketahui  bahwa dari ketiga sampel minyak, persentase kandungan  air  didalam  tiap  minyak  akan semakin berkurang seiring dengan meningkatnya  intensitas  pemanasan  yang dilakukan  terhadap  minyak  atau  dapat  juga dikatakan  bahwa  semakin  lama  pemanasan yang  dilakukan  pada  setiap  minyak,  maka persentase  kadar  air  didalam  minyak  tersebut akan  semakin  berkurang.  Hal  ini  dikarenakan terjadinya  proses  penguapan  kandungan  air didalam minyak,  air memiliki titik didih yang lebih  rendah  dibandingkan  dengan  titik  didih minyak  sehingga  ketika  sampel  dipanaskan, kandungan  air  didalam  minyak  akan  terlebih dahulu  menguap  dibandingkan  minyak.  Di antara  ketiga  sampel,  persentase  penguapan yang  terjadi  di  dalam  sampel  menunjukkan kandungan  air  didalamnya,  semakin  sedikit penguapan  yang  terjadi  di  dalam  sampel menunjukkan bahwa semakin sedikit kandungan air di dalam sampel tersebut [6].
C. Pengaruh Pemanasan Terhadap
Tegangan Tembus Isolasi Cair Analisa  tegangan  tembus  minyak  nabati dengan perlakuan pemanasan berulang dilakukan oleh Ika Novia Anggraini, Diana, dan M.  Khairul  Amri  Rosa  membahas  tentang pengaruh pemanasan terhadap persentase kadar air  dalam  minyak,  viskositas  minyak  dan pengaruh  pemanasan  terhadap  nilai  tegangan tembus minyak. Pemanasan berulang dilakukan
sebanyak  enam  kali  terhadap  minyak  kelapa murni,  minyak  sawit,  dan  minyak  trafo. Pengujian  tegangan  tembus  mengacu  kepada standar  IEC  60156.  Data  hasil  yang  diperoleh menunjukkan bahwa nilai tegangan tembus dari minyak  akan  semakin  tinggi  seiring  dengan semakin  banyaknya  pengulangan  pemanasan yang dilakukan terhadap sampel sehingga dapat dikatakan  semakin  lama  pemanasan  yang dilakukan terhadap minyak maka akan semakin tinggi  nilai  tegangan  tembus  dari  minyak tersebut.  Hal  ini  dikarenakan  pemanasan berulang  menyebabkan  kadar  air  pada  sampel berkurang  dan  minyak  menjadi  lebih  cair.  Di antara  ketiga  sampel,  minyak  kelapa  murni memiliki tegangan tembus yang paling rendah. Hal  ini  karena  pada  minyak  kelapa  murni terdapat  kontaminan  berupa  endapan  yang dapat mempercepat terjadinya tembus tegangan [6].
D. Minyak Jarak
Minyak jarak (castor oil) termasuk kedalam jenis minyak nabati yang baik untuk dijadikan bahan  dielektrik  karena  memiliki  karakteristik resistansi  yang  cukup  tinggi,  konstanta dielektrik yang tinggi, tidak beracun, titik nyala tinggi, titik lebur -10º C sampai dengan -18º C. Sifat minyak jarak adalah tidak terlarut [7].
Minyak  jarak  didapatkan  dari  buah  tanaman pohon  jarak.  Buah  pohon  jarak  yang  telah matang  dipanen,  dijemur,  dan  dikeringkan, proses  ini  dilakukan  agar  mudah  ketika melakukan pengambilan daging biji jarak yang berwarna  putih.  Biji  jarak  yang  telah  terpisah dari kulit dan cangkangnya, biji jarak kemudian dicuci  dan  dimasak  lalu  dikeringkan  kembali sebelum diekstraksi menggunakan alat pengekstrak. Pemasakan daging buah biji jarak dilakukan  untuk  menggumpalkan  protein  dan melepaskan  minyak.  Daging  biji  jarak  yang telah melalui tahap awal kemudian dimasukkan ke  dalam  pengempa  bertekanan  tinggi  untuk menghasilkan  minyak  tingkat  satu  dan  ampas. Untuk  mendapatkan  minyak  dengan  tingkat yang  lebih  tinggi,  maka  minyak  sebelumnya disaring  dan  diendapkan  untuk  memisahkan pengotor.  Pengotor  yang  didapat  kemudian dialirkan  kembali  ke  pengempa  awal,  minyak hasil  saringan  di  simpan  dalam  tangki  untuk selanjutnya  dilakukan  pemurnian.  Biji  jarak adalah bagian dari tanaman jarak yang memiliki kandungan  minyak  sebesar  40-50%  dengan bermacam-macam  trigliserida.  Minyak  jarak
Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan (JITET) ISSN: 2303-0577
didominasi  oleh  asam  risinoleat  ( C 18 H 34 O 3 ) dengan persentase sebesar 89,5 % dengan besar bilangan  iod  adalah  81  –  90.  Berikut  adalah gambar struktur asam risinoleat.
Gambar 1 Struktur Asam Risinoleat
Nilai  viskositas  dari  minyak  jarak  pagar adalah 295,4 cSt pada suhu 40 °C dan 20,34 cSt pada  suhu  100  °C,  nilai  indeks  viskositas  dari minyak  jarak  adalah  87  VI,  dengan  nilai  titik tuang dan titik nyala adalah -10 °C, dan 307 °C [8].
Studi  tentang  pengujian  kekuatan  dielektrik minyak sawit dan minyak castor menggunakan elektroda  bola-bola  dengan  variasi  jarak  antar elektroda  dan  temperatur  dilakukan  oleh Ngurah  Ayu  Ketut  Umiati.  Adanya  medan listrik  yang  tinggi  menyebabkan  suatu  bahan dielektrik  akan  kehilangan  kemampuannya sebagai  bahan  isolasi  cair  antar  pemghantar bermuatan, jarak antar penghantar mempengaruhi besar kecilnya tegangan tembus dari  bahan  isolasi  cair.  Medan  listrik menyebabkan  elektron  –  elektron  bebas  pada elektroda  mendapat  energi  yang  cukup  besar sehingga  mampu  memindahkan  elektron, semakin besar jarak  sela  antar elektroda maka akan semakin lama proses pemindahan elektron sehingga  nilai  tegagan  tembus  minyak  akan semakin  besar.  Minyak  jarak  dengan  suhu 40  °C,  memiliki  kekuatan  dielektrik  sebesar 20,274 kV pada jarak sela antar elektroda yaitu 1 mm. Minyak sawit pada suhu 40 °C memiliki kekuatan  dielektrik  sebesar  30,412  kV  pada jarak  sela  1,5  mm.  Pada  studinya  dikatakan bahwa  dielektrik  cair  cenderung  tidak  stabil pada  suhu  40  °C.  Viskositas  dielektrik  cair setelah  dadal  lebih  kecil  dibanding  sebelum dadal [9].
Studi  tentang  pengujian  tembus  dielektrik minyak  jarak  sebagai  alternatif  pengganti isolasi pada minyak trafo yang dilakukan oleh Purwiyanto dan Galih Mustiko Aji menunjukkan  bahwa  tegangan  tembus  minyak
jarak  pada  pengujian  menggunakan  elektroda bidang-jarum  dengan  kondisi  minyak  yang belum  terpengaruh  suhu  dan  jarak  sela  adalah 2,317  kV.  Setiap  kenaikan  jarak  sela  1  mm peningkatan tegangan tembusnya sebesar 0,157 kalinya  dan  setiap  kenaikan  suhu  1  °C peningkatan  tembusnya  adalah  0,008  kalinya. Hasil  pengujian  kekuatan  dielektrik  minyak jarak  pada  pengujian  dengan  elektroda  jarum- bidang dan jarak sela 1,5 mm, 2,5 mm, 3,5 mm, dan  5mm  adalah  18,2222  kV,  22,8889  kV, 26,4444 kV, dan 31,2222 kV [10].

## 3. METODE PENELITIAN
A. Pemanasan Minyak Jarak
Penelitian ini menggunakan metode pengukuran  langsung  [11],  dimana  proses pemanasan  pada  minyak  jarak  dilakukan dengan  menggunakan hot  plate. Sebelum dipanaskan wadah pemanas dibersihkan dahulu dengan dicuci dan dipanaskan dengan hotplate yang  telah  diatur  suhunya  sebesar  105  °C. Kemudian  menuangkan  minyak  jarak  yang akan dipanaskan ke dalam wadah pemanas yang telah mencapai suhu 60 °C terukur thermometer dengan  volume minyak jarak  adalah  1250 mL yang telah  diukur menggunakan plastik  beker. Seteleh pemanasan selesai, dilanjutkan dengan membagi  tiga  minyak  jarak  yang  telah dipanaskan  dan  memasukkannya  ke  dalam botol, sehingga tiap botol berisi 400 mL minyak jarak, sisa pembagian minyak jarak dimasukkan ke dalam botol dengan volume minyak jarak 10 mL.  Pemanasan  dilakukan  dengan  variasi waktu  1  jam,  2  jam,  3  jam,  dan  4  jam pemanasan.

## B. Pengujian  Kadar  Air  Dalam  Minyak Jarak
Pengujian  kadar  air  di  dalam  minyak  jarak diperlukan  untuk  mengetahui  kandungan  air dan  pengaruh  pemanasan  terhadap  kandungan air  minyak  jarak.  Minyak  jarak  yang  tidak melalui  proses  pemanasan  dan  yang  melalui proses pemanasan selama 1 jam, 2 jam, 3 jam, dan  4  jam  yang  telah  dimasukkan  ke  dalam wadah kemudian dikenai pengujian selanjutnya yaitu pengujian kadar air.
Proses  pengujian  kadar  air  dalam  minyak jarak dilakukan oleh UPT.
LTSIT (Laboratorium  Terpadu  dan  Sentra  Inovasi Teknologi) dengan metode uji SNI 8904-2020.

## C. Pengujian  Tegangan  Tembus  Minyak Jarak
Pengujian  tegangan  tembus  minyak  jarak dilakukan  menggunakan  alat  yang  disebut Megger  OTS80Af  Oil  Tester, elektroda  yang digunakan adalah elektroda berbentuk mushroom (jamur)  berdiameter  12,5  mm dengan  jarak  elektroda  2,5  mm  dengan  acuan syarat  nilai  tegangan  tembus  standar  minyak isolasi  trafo  yaitu  >30kV/2,5  mm  berdasarkan SPLN 49-91 : 1982 dan IEC 60156-95.
Masing-masing sampel minyak diuji tegangan  tembus  sebanyak  6  kali  uji  yang kemudian  dihitung  nilai  rata-rata  tegangan tembusnya. Proses pengujian tegangan tembus dimulai dengan dengan memasukkan larutan N- Heksan ke dalam tabung uji kemudian dikocok hingga  sisa-sisa  minyak  yang  tertinggal  di permukaan  elektroda  dan  dinding  tabung  uji larut  kemudian  membersihkannya.  Setelah  itu menuangkan  minyak  jarak  yang  akan  diuji  ke dalam  tabung  uji.  Proses  pengujian  tegangan tembus setelah menghidupkan alat ukur terlihat dalam  layar  yaitu,  menunggu  selama  5  menit untuk  mengkondisikan  minyak  dalam  tabung uji,  kemudian  tegangan  naik  hingga  terjadi tembus tegangan, stirrer akan berputar selama 2  menit  yaitu  saat  setelah  terjadi  tembus tegangan dan sebelum pengujian berikutnya.

## D. Diagram Alir Program

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Pemanasan Minyak Jarak
Proses  pemanasan  minyak  jarak  dilakukan menggunakan hot  plate sebagai  alat  pemanas dan wadah pemanas sebagai tempat memanaskan minyak jarak. Banyaknya minyak jarak yang digunakan dalam pemanasan adalah 4  minyak  jarak.  Masing-masing  pemanasan menggunakan jumlah minyak yang sama yaitu 1250  mL.  Sebelum  menuangkan  masing- masing minyak, wadah pemanas dicuci terlebih dahulu, hal ini berfungsi untuk menghilangkan kontaminan pada wadah seperti debu, kemudian wadah  pemanas  dipanaskan  diatas hot  plate yang  telah  diatur  suhunya  pada  105  °C  untuk menghilangkan  butiran  air  bekas  pencucian hingga suhu permukaan wadah mencapai 60 °C terukur thermometer. Setelah dilakukan pemanasan,  minyak  jarak  dibagi  menjadi  tiga sampel dan dimasukkan ke dalam botol dengan masing-masing  sampel  dalam  botol  berisi  400 mL  minyal  jarak,  dan  menyisakan  10  mL minyak  jarak  untuk  selanjutnya  dilakukan pengujian kadar air.
B. Pengaruh Pemanasan Terhadap Kandungan Air Minyak Jarak
Untuk mengetahui pengaruh proses pemanasan  terhadap  kandungan  air  di  dalam minyak  jarak  perlu  dilakukan  pengujian  kadar air  minyak  jarak.  Proses  pengujian  kadar  air dalam  minyak  jarak  dilakukan  oleh  UPT. LTSIT  (Laboratorium  Terpadu  dan  Sentra Inovasi  Teknologi)  dengan  metode  uji  SNI 8904-2020.  Data  hasil  pengujian  kadar  air dalam  minyak  jarak  pada  penelitian  ini ditunjukkan oleh tabel 1 berikut. Tabel 1.  Pengujian kadar air minyak jarak. Lama Pemanasan Kadar  air (mg/kg) Kadar  air (%) 0 33 0,33 1 23 0,23 2 26 0,26 3 46 0,46 4 27 0,27 Berdasarkan teori diketahui bahwa pemanasan yang dilakukan pada dielektrik cair akan  berpengaruh  kepada  kandungan  air  di dalamnya.  Semakin  lama  pemanasan  yang dilakukan pada dielektrik cair maka kadar air di dalamnya akan semakin kecil. Akan tetapi data
Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan (JITET) ISSN: 2303-0577
hasil  pada  penelitian  ini  menunjukkan  adanya ketidaksesuaian  dengan  teori.  Hal  ini  bisa terjadi  karena  proses  pemanasan minyak  jarak tidak  dilakukan  di  dalam  laboratorium  khusus dimana  faktor  lingkungan  seperti  kelembaban udara  dan  suhu  ruang  dapat  terjaga.  Lamanya rentang waktu antara pemanasan minyak jarak dengan  pengujian  kandungan  air  di  dalam minyak  jarak  juga  dapat  mempengaruhi  hasil pengujian kadar air di dalam minyak jarak. Hal ini  dikarenakan  faktor  eksternal  seperti kelembaban udara dapat mempengaruhi karakteristik minyak jarak, salah satunya adalah kandungan  air.  Berdasarkan  penelitian  Ayu Ngurah  K.U.  sifat  dan  karakteristik  dielektrik cair  tidak  stabil  saat  terkena  gaya  eksternal. Selain itu, minyak jarak memiliki sifat ketidakstabilan  terhadap  oksidasi  sehingga minyak jarak yang telah dipanaskan dan hendak dilakukan pengujian kadar air mengalami reaksi oksidasi.
Berdasarkan
IEC 60296-2003 yang menjelaskan bahwa syarat kandungan air dalam minyak  isolasi  adalah  ≤  0,3%  atau  30  mg/kg, maka  dapat  disimpulkan  minyak  jarak  yang belum  dipanaskan  tidak  memenuhi  syarat sebagai isolasi trafo karena memiliki kadar air lebih  besar  0,03%  atau  3  mg/kg  dari  standar. Minyak  jarak  yang  memenuhi  syarat  sebagai isolasi  trafo  adalah  minyak  jarak  yang dipanaskan  selama  1  jam,  2  jam,  dan  4  jam dengan  nilai  kadar  air  0,23%,  0,26%,  dan 0,27%.

## C. Pengujian Tegangan Tembus
Pengujian  tegangan  tembus  dilakukan untuk  mengetahui  kekuatan  dielektrik  dari minyak  jarak.  Pengujian  tegangan  tembus dilakukan sebanyak 6 kali pada masing- masing sampel  minyak  jarak  baik  yang  belum dipanaskan  ataupun  minyak  jarak  yang dipanaskan selama 1 jam, 2 jam, 3 jam, dan 4 jam.
Berikut  adalah  data  hasil  dari  tiga  sampel minyak  jarak  yang  telah  dilakukan  pengujian tegangan tembus.
Tabel 2. Pengujian tegangan tembus
Sangat  sulit  mengkondisikan  nilai  tegangan tembus  dari  suatu  dielektrik  cair  agar  bernilai tetap.  Oleh  karena  itu  dalam  pengujian dielektrik  cair  yaitu  minyak  isolasi  perlu dilakukan enam kali pengujian yang kemudian diambil  nilai  rata-ratanya  untuk  mengetahui kekuatan tegangan tembus dari minyak isolasi, semakin banyak pengujian yang dilakukan pada minyak isolasi maka nilai rata-rata dari semua pengujian akan semakin teliti.
Nilai rata-rata tegangan tembus didapatkan dari penjumlahan  nilai  tegangan  tembus  minyak jarak A, B, dan C dengan lama pemanasan yang sama  kemudian  dibagi  dengan  total  pengujian yaitu  18  kali.  Berikut  adalah  tabel  3  yang menunjukkan  hasil  rata-rata  tegangan  tembus minyak jarak.
Tabel 3. Rata-rata tegangan tembus
Data hasil pada Tabel 2 dan 3 menunjukkan hasil  pengujian  dari  tiga  sampel  minyak  jarak yang  tidak  dipanaskan  dan  minyak  jarak  yang dipanaskan  selama  1,  2,  3,  dan  4  jam.  Nilai tegangan  rata-rata,  tegangan  tembus  terkecil dan  terbesar  untuk  minyak  jarak  yang  tidak dipanaskan  adalah  13,9  kV,  11,3  kV  dan  16,9 kV.  Nilai  tegangan  rata-rata,  tegangan  tembus terkecil  dan  terbesar  untuk  minyak  jarak  yang dipanaskan selama 1 jam adalah 16,2 kV, 12,6 kV  dan  20,9  kV.  Nilai  tegangan  rata-rata, tegangan  tembus  terkecil  dan  terbesar  untuk minyak  jarak  yang  dipanaskan  selama  2  jam adalah  17,0  kV,  13,6  kV  dan  23,8  kV.  Nilai tegangan  rata-rata,  tegangan  tembus  terkecil dan  terbesar  untuk  minyak  jarak  yang dipanaskan selama 3 jam adalah 18,8 kV, 13,7 kV  dan  26,6  kV.  Nilai  tegangan  rata-rata, tegangan  tembus  terkecil  dan  terbesar  untuk minyak  jarak  yang  dipanaskan  selama  4  jam adalah 22,2 kV, 15,8 kV dan 27,7 kV.
Berikut adalah gambar grafik yang menunjukkan  nilai  tegangan  rata-rata  dari minyak jarak.
Gambar  3  Grafik  tegangan  tembus  rata-rata minyak jarak
Berdasarkan  data  hasil  dari  ketiga  sampel minyak  jarak,  diketahui  bahwa  semakin  lama pemanasan  yang  dilakukan  pada  minyak jarak maka besar tegangan tembus dari minyak jarak
juga semakin tinggi. Hal ini dikarenakan proses pemanasan  minyak  jarak  akan  menyebabkan atom-atom pada minyak merenggang sehingga interaksi  antar  muatan  dalam  atom  penyusun minyak jarak menjadi lemah, dengan demikian proses  terjadinya  tembus  tegangan  akan semakin lama. Proses pemanasan juga mengurangi nilai viskositas dari minyak jarak, sehingga  minyak  akan  semakin  mudah  untuk bersirkulasi dan kemampuan untuk menghantarkan panasnya semakin baik. Proses pemanasan juga mengakibatkan kandungan air dalam  minyak  jarak  menjadi  berkurang,  saat diterpa  medan  listrik  kandungan  air  pada minyak jarak akan terpolarisasi menjadi dipole, dimana  semakin  sedikit  kandungan  air  dalam minyak  maka  akan  semakin  lama  terjadinya jembatan  elektron  yang  menyebabkan  tembus tegangan.
Berdasarkan  SPLN  49-91-1982  dan  IEC 60156-95,  syarat  minyak  isolasi  trafo  adalah memiliki  nilai  tegangan  tembus  minimal  30 kV/2,5 mm. Oleh karena itu, pada penelitian ini minyak  jarak  tidak  layak  digunakan  sebagai minyak  isolasi  karena  nilai  rata-rata  tegangan tembus  dari  minyak  jarak  tidak  mencapai standar yang ditentukan. Dimana nilai tertinggi dari  rata-rata  tegangan  tembus  minyak  jarak adalah 22,2 kV.

## 5. KESIMPULAN
Pengujian kadar air minyak jarak menunjukkan  bahwa  kandungan  air  pada minyak jarak ini adalah 0,33% atau 33 mg/kg. Berdasarkan IEC
60296-2003 yang menjelaskan bahwa syarat kandungan air dalam minyak  isolasi  adalah  ≤  0,3%  atau  30  mg/kg dapat disimpulkan bahwa minyak jarak ini tidak memenuhi syarat sebagai minyak isolasi karena kandungan  air  dalam  minyak  jarak  ini  lebih besar 0,03% atau 3 mg/kg dari standar. Minyak jarak  yang  memenuhi  syarat  sebagai  isolasi trafo  adalah  minyak  jarak  yang  dipanaskan selama  1  jam,  2  jam,  dan  4  jam  dengan  nilai kadar air 0,23%, 0,26%, dan 0,27%. Berdasarkan SPLN 49-91-1982 dan IEC 60156- 95, syarat minyak isolasi trafo adalah memiliki nilai tegangan tembus minimal 30 kV/2,5 mm. Oleh  karena  itu,  pada  penelitian  ini  minyak jarak  tidak  layak  digunakan  sebagai  minyak isolasi  karena  nilai  tegangan  tembus  tertinggi adalah sebesar 22,2 kV.
13.9 16.2 17.0 18.8 22.2 0 10 20 30 0 Jam 1 Jam 2 Jam 3 Jam 4 Jam
Tegangan tembus rata-rata (kV)
Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan (JITET) ISSN: 2303-0577

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Jian  Li,  Zhaotao  Zhang,  and  Ping  Zou, Stanislaw  Grzybowski,  Markus  Zahn,  2012, “Preparation  of  a  Vegetable  Oil-Based Nanofluid and Investigation of Its Breakdown and  Dielectric  Properties”,  IEEE  Electr. Insulation Mag., Vol. 28, No. 5, pp. 43-50.
[2]  McShane  C.  P.,  2001;  “Relative  Properties  of the  New  Combustion-Resistant  Vegetable- Oil-Based Dielectric Coolants for Distribution and Power Transformers”; IEEE Transaction  on  Industry  Applications,  37, pp.1132-1139.
[3]  Budiyantoro,  Eko.,  Abdul  Syakur.,  M  Facta. “Analisis Tegangan Tembus Minyak Kelapa Murni (Virgin  Coconut  Oil) Sebagai  Isolasi Cair  Dengan  Variasi  Elektroda  Uji”  Teknik
Elektro Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro. Semarang.
[4]    Krismiandaru  Elia.,  Abdul  Syakur.,  M  Facta. “Uji  Tegangan  Tembus  Arus  Bolak-Balik Pada Minyak Jarak Sebagai Alternatif Isolasi Cair”  Teknik  Elektro  Fakultas  Teknik. Universitas Diponegoro. Semarang.
[5] Rendy K.P., Murdiya Fri. (2017) “Karakteristik Tegangan  Tembus  Arus  Bolak  Balik  Pada Minyak  Jarak  Pagar (Jatropha  Curcas) Sebagai  Alternatif  Isolasi  Cair”  Jom FTEKNIK Volume 4 No. 2.
[6]  Anggraini,  Ika  Novia,  Dkk.  2015 .  Analisa Tegangan  Tembus  Minyak  Nabati  Dengan
Perlakuan  Pemanasan  Berulang .  Program Studi Teknik Elektro, Universitas Bengkulu.
[7]  Insulating  Liquid  Determination  of  The Breakdown  Voltage  at  power  Frequency  – Test Method, IEC Publication 156, 1995.
[8]  K.  Sudrajat.,  R.  Ariatmi.,  D.  Setiawan., “Pengolahan  Minyak  Jarak  Pagar  Menjadi Epoksi  Sebagai  Bahan  Baku  Minyak Pelumas”. Vol. 25 No. 1, Februari 2007: 57- 74. Jurnal Penelitian Hasil Hutan.
[9]  Ayu  Ngurah,  K.  U.  Pengujian  Kekuatan Dielektrik Minyak Sawit dan Minyak Castor Menggunakan  Elektroda  Bola-Bola  Dengan Variasi Jarak Antar Elektroda dan Temperatur.  Jurnal  Teknik  Elektro,  Jilid  11, No.1 Maret 2009, hlm. 23-36.
[10]  Purwiyanto.,  Galih  Mustiko.  Pengujian tembus  dielektrik  minyak  jarak  sebagai alternatif  pengganti  isolasi  pada  minyak trafo.  Jurnal  Ecotipe,  Vol:4,  No:1,  April 2017. ISSN 2355-5068.
[11] WP, P. N. S., Nama, G. F., & Komarudin, M.  (2022).  Sistem  Pengendalian  Kadar PH dan Penyiraman Tanaman
Hidroponik  Model  Wick  System.  Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan,
10(1).