JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER TRIAC                2022                             dan Lanto Moh Kamil Amali https://journal.trunojoyo.ac.id/triac

## Analisa Karakteristik Tegangan Tembus Oli Sepeda Motor Dengan Variasi Suhu Yang Berbeda
Sri Reski Amelia Adnan, Nazila A.Pally, Lanto Moh Kamil Amali Teknik Elektro,Fakultas Teknik Universitas Negeri Gorontalo,Indonesia Jl. Dr. Zainal Umar Sidiki, Moutong, Tilongkabila, Kabupaten Bone Bolango, Gorontalo 96119 E-mail: srireskiamelia@gmail.com, nazilapally@gmail.com,kamilamali@ung.ac.id
Abstrak— Isolasi yang dipergunakan dalam transformator dalam  bentuk  cair  berperan  menjadi  penyekat  sekaligus pendingin. Suhu serta kontaminan minyak sangat mempengaruhi  fungsi  minyak  transformator.  Penelitian  ini bertujuan  untuk  mengetahui  perubahan  tegangan  tembus terhadap suhu. Dalam pengujian yang dilakukan, karakteristik  tegangan  tembus  yang  dihasilkan  dalam dielektrik oli mesin pada kondisi suhu sekitar 30°C, 60 0 C, 90 0 C dan 120°C diteliti menggunakan metode IEC 156. Pengukuran tegangan  tembus  dengan  elektroda hemispherical .  Penerapan tegangan  uji  berupa  tegangan  bolak-balik  (AC)  50  Hz  untuk mendapatkan  karakteristik  tegangan  tembus  oli  mesin menggunakan  jarak  2,5  mm.  Menampilkan  efek  tegangan tembus  pada  oli  mesin  saat  suhu  mati.  Semakin  tinggi  suhu, semakin tinggi tegangan tembus. Sebagai hasil dari pengujian persyaratan  standar  (berdasarkan  IEC  156)  yang  dilakukan pada  oli  mesin,  oli  standar  mencapai  nilai  tegangan  tembus maksimum 48,55 kV dan minimum 12,90 kV (dengan interval 2,5  mm).  Hal  ini  sesuai  dengan  nilai  standar  yang  ditetapkan dalam  standar  IEC  156. Menurut  IEC  156,  ketika  digunakan sebagai  minyak  isolasi  untuk  transformator,  nilai  tegangan tembus  harus  30  kV  sampai  50  kV,  yang  harus  diikuti  oleh minyak.  Jika  trafo  memiliki  kapasitas  kurang  dari  70  kV, maka  dapat  disimpulkan  cocok  untuk  oli  pendingin  dan insulasi.
Kata  Kunci—  Elektroda,  Isolasi,  Hubung  singkat,  Oli Motor

## I. P ENDAHULUAN
Listrik  merupakan  bagian  penting  dalam  kehidupan sehari-hari.  Energi  listrik  saat  ini  banyak  digunakan  untuk menunjang  kebutuhan  masyarakat  [1].  Termasuk  salah  satu transformator,  peran  transformator  dalam  dunia  kelistrikan sangat  berperan  penting.  Secara  garis  besar  fungsi transformator  adalah  mendistribusikan  daya  ke  tegangan rendah  dan  tegangan  tinggi,  dan  distribusi  ini  terjadi  pada frekuensi  yang  sama  [2]Transformator  menggunakan  bahan isolasi,  yaitu  minyak  transformator  atau  minyak  mineral, untuk  mengisolasi  saluran  listrik.  Minyak  isolasi  adalah bagian  penting  dari  pemisahan  dua  atau  lebih  kabel  hidup, sehingga  tidak  ada  hubungan  pendek  antara  konduktor tegangan  yang  dapat  menyebabkan  loncatan  api  atau percikan api [3]Dielektrik bisa berwujud padat,cair dan  gas. Diantara  ketiga  bahan  tadi  dielektrik  cair  menjadi  bahan yang paling sering digunakan terutama pada trafo [4]
Bahan  isolasi  adalah  bahan  yang  digunakan  untuk melakukan pekerjaan isolasi pada rangkaian listrik. Bahan ini memiliki  sifat  atau  kemampuan  untuk  menyekat  dua  atau lebih konduktor dalam jarak yang berdekatan sehingga tidak terjadi  kebocoran  atau  arus  flashover  [5]Kekuatan  isolasi adalah ukuran kemampuan material untuk menahan tegangan tinggi  tanpa  menyebabkan  kerusakan.  Kekuatan  dielektrik cairan tergantung pada sifat atom dan molekul cairan, bahan elektroda,  suhu,  jenis  tegangan  yang  diterapkan,  dan  gas
yang ada dalam cairan. sifat cair. Untuk isolasi cair, kekuatan dielektrik  sama  dengan  tegangan  yang  diberikan.  Menurut hukum Paschen ,  kekuatan  dielektrik  cairan  adalah  sekitar 10 7 V/cm  [6],  Sebagian  transformator  energi  mempunyai kumparan  yang  pada  dasarnya  direndam  pada  minyak transformator.  Terutama  dengan  transformator  daya  besar. Untuk menjaga kelangsungan operasi trafo, trafo dilengkapi dengan  minyak  [7],  Pada  dasarnya  dielektrik  cair  harus memiliki  sifat  dielektrik  yang  baik,  sifat perpindahan panas yang  baik  dan  struktur  kimia  aktif  yang  stabil  [8]minyak trafo  merupakan  salah  satu  bahan  yang  digunakan  untuk menyekat  dan  mendinginkan trafo, dengan dua bagian  aktif penghasil panas, yaitu belitan (tembaga) dan inti (besi). Jika panas tidak mendinginkan, koil dan inti akan gagal mencapai suhu  yang  terkandung  dalam  koil.  Ketika  tegangan  yang diberikan melebihi tingkat tertentu, isolator akan melepaskan dan  beberapa  gangguan  listrik  terjadi[9]  Dengan meningkatnya  suhu,  tegangan  tembus  minyak  transformator selalu  meningkat.  Hal  ini  dikarenakan  pada  saat  dilakukan pemanasan  dan  temperatur  mulai  naik,  kandungan  air  pada minyak  transformator  dan  penguraian  molekul-molekul cairan  atau  gelembung-gelembung  terbentuk akibat  gesekan elektronik  pada  permukaan  elektroda  yang  tidak  rata. Minyak  transformator  menguap  sebagian.  Penguapan sebagian  terjadi  karena  titik  didih  gelembung  udara  lebih rendah dari titik didih minyak trafo. Mengurangi kontaminasi mengurangi  risiko  isolasi  yang  buruk  pasti  mengurangi konduktivitas  listrik  minyak  dan  membutuhkan  kekuatan medan  listrik  yang  lebih  besar.  Ini  berarti  medan  listrik relatif  lemah  dan  membentuk  jembatan  antara  minyak elektroda[10]
Selain minyak transformator, juga dikembangkan minyak transformator jenis lain yang disesuaikan dengan kebutuhan produksi  dari  transformator.  Jenis  minyak  alternatif  selain minyak  mineral  adalah  minyak  sintetis  yang  merupakan minyak  transformator  berbahan  dasar  dari  olahan  bahan kimia[11]
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh VPS (value per second) terhadap tegangan tembus bahan uji. Mengingat sifatnya, kami berharap bahan ini dapat menjadi  bahan  alternatif  yang  dapat  digunakan  sebagai bahan Isolasi dan pendingin transformator,dengan mempertimbangkan faktor-faktor lain

## II. B AHAN DAN M ETODE
Metode  ini  dilakukan  sesuai  dengan  IEC  156 menggunakan  elektroda  medan  yang  seragam,yaitu elektroda  setengah  bola  dengan  jarak  2,5  mm  seperti  pada gambar  2,  dan  suhu  oli  300  °C  hingga  1200  °C.Oli  yang digunakan  pada  pengujian  ini  adalah  Shell  Advance  20W- 50,SGO4T  20W-50,Federal  Oli  Ultratec  20W-50  dan Mesran Super For Motor 20W-50. Untuk mendapatkan nilai
JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER TRIAC                2022                             dan Lanto Moh Kamil Amali https://journal.trunojoyo.ac.id/triac
tegangan  tembus  dari  oli  ini,  oli  pada  uji  dengan menggunakan rangkaian uji seperti pada gambar 1.
Gambar 1. Rangkaian Pengujian
Gambar 2. Elektroda Setengah Bola

## A. Peralatan yang digunakan saat pengujian
- Trafo  step-up  HV  pada  gambar  3,  tegangan  utama 220V,  tegangan  sekunder  100kV,  satu  fasa,  tiga fasa,  220/100kV,  digunakan  untuk  menaikkan tegangan sesuai spesifikasi terco Sweden

## Gambar 3. HV Trafo
- Sebuah voltmeter elektrostatik pada gambar 4 yang bertindak  sebagai  voltmeter  dipasang  pada  panel kontrol.

## Gambar 4. Control Desk
- Pembagi  tegangan  100pF,  100kV  pada  gambar  5, kapasitansi  (kapasitor)  yang  beroperasi  untuk pembagi tegangan dalam beberapa spesifikasi merk Terco
Gambar 5. Pembagi Kapasitif
- Jenis  oli  pelumas  yang  digunakan  pada  gambar  6 menggunakan jenis Oli pelumas :
 Shell Advance 20W-50
 SGO4T 20W-50
 Federal Oli Ultratec 20W-50
 Mesran Super For Motor 20W-50
JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER TRIAC                2022                             dan Lanto Moh Kamil Amali https://journal.trunojoyo.ac.id/triac

## Peralatan Peralatan yang digunakan pada pengujian
- Sampel oli
- Termometer
- Kompor
- Dandang
Gelas ukur..

## B. Pengujian Tegangan Tembus
Pengujian  Tegangan  Tembus  dengan  rentang temperature suhu  normal oli  yaitu 29.6 0 C, 60 0 C, 90 0 C, dan 120 0 C.  saat  melakukan  pengujian  tegangan  tembus dilakukan dengan cara :
1. Memgukur  suhu  sampel  minyak  yang  akan  diuji seperti pada gambar 7. Atur jarak antara elektroda uji  menjadi  2,5  mm  dan  tuangkan  400  ml  sampel minyak ke dalam kotak uji.

## Gambar 7. Pengukuran suhu normal
2. jika  pengujian  pada  suhu  tinggi  maka  oli  terlebih dahulu  dipanaskan  pada  gelas  ukur  seperti  pada gambar  8  sebanyak  400  mL  sampai  suhu  yang diinginkan.
Gambar 8. Proses pemanasan oli
3. kemudian  Tegangan  pada  panel  kontrol  pada gambar  9  ditingkatkan  hingga  terjadi  tembus listrik.  Setelah  terjadi  tembus  listrik  catat  dan    uji sampel  diuji  kembali  selama  tiga  kali  serta  Setiap terjadi  tegangan  tembus  kemudian  dicatat  kembali sesuai dengan yang terlihat pada panel kontrol .
Gambar 9. Panel kontrol
.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Pengujian  dilakukan  sebanyak  6  kali  setiap  suhu kemudian hasilnya dirata-ratakan.

## A. Hasil pengujian tegangan tembus pada Oli SGO4T
20W-  50
TABLE I. H ASIL PENGUJIAN TEGANGAN TEMBUS PADA O LI SGO4T 20W- 50
No Tegangan Tembus (kV) Suhu ( 0 C) Hasil Pengujian 1 29,6 12,90 2 60 44,77 3 90 34,33 4 120 35,97
Berdasarkan  pada  tabel  I  Nilai  rata-rata  tegangan  tembus pada Oli SGO4T 20W-  50 di suhu 30 0 C memiliki tegangan tembus  sebesar  12,90  kV  selanjutnya  pada  suhu  60 0 C tegangan  tembus  naik  drastis  menjadi  44,77  kV  kemudian pada suhu 90 0 C  tegangan  tembus turun  menjadi 34,33 kV dan  pada  suhu  120 0 C  tegangan  tembus  naik  lagi  menjadi 35,97 kV dan tegangan tembus tertinggi memiliki tegangan tembus  terbesar  44,77  KV  pada  suhu    60 0 C  menggunakan jarak  2,5 mm  sedangkan tegangan terendah  12,90 kV pada suhu 30 0 C menggunakan jarak 2,5 mm
B. Hasil pengujian tegangan tembus pada Oli Shell Advance 20W-50
JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER TRIAC                2022                             dan Lanto Moh Kamil Amali https://journal.trunojoyo.ac.id/triac
TABLE II. H ASIL PENGUJIAN TEGANGAN TEMBUS PADA O LI S HELL A DVANCE 20W-50
No Tegangan Tembus (kV) Suhu ( 0 C) Hasil Pengujian 1 29,6 25,18 2 60 27,73 3 90 31,75 4 120 28,44
Berdasarkan  pada  tabel  II  Nilai  rata-rata  tegangan  tembus pada  oli  Shell  Advance  20W-50  di  suhu  30 0 C  memiliki tegangan  tembus  sebesar  25,18  kV  selanjutnya  pada  suhu 60 0 C  tegangan  tembus  naik  menjadi  27,73  kV  kemudian pada  suhu  90 0 C  tegangan  tembus  naik  menjadi  31,75kV tetapi  pada  suhu  120 0 C  tegangan  tembus  turun  menjadi 28,44 kV dan tegangan tembus tertinggi memiliki tegangan tembus  terbesar  31,75  kV  pada  suhu    90 0 C  sedangkan tegangan terendah 25,18 kV pada suhu 30 0 C menggunakan jarak 2,5 mm
C. Hasil pengujian tegangan tembus pada Oli Federal Oli Ultratec 20W-50
TABLE III. H ASIL PENGUJIAN TEGANGAN TEMBUS PADA O LI F EDERAL O LI U LTRATEC 20W-50 No Tegangan Tembus (kV) Suhu ( 0 C) Hasil Pengujian 1 29,6 22,48 2 60 41,73 3 90 36,98 4 120 38,17
Berdasarkan  pada  tabel  III  Nilai  rata-rata  tegangan  tembus pada  Oli  Federal  Oli  Ultratec  20W-50  di  suhu  30 0 C memiliki  tegangan  tembus  sebesar  22,48  kV  selanjutnya pada  suhu  60 0 C  tegangan  tembus  naik  menjadi  41,73  kV kemudian pada suhu 90 0 C tegangan tembus turun  menjadi 36,98  V  dan  pada  suhu  120 0 C  tegangan  tembus  naik  lagi menjadi  38,17  kV  dan  tegangan  tembus  tertinggi  memiliki tegangan  tembus  terbesar  41,73  kV  pada  suhu    60 0 C sedangkan  tegangan  terendah  22,48  kV  pada  suhu  30 0 C menggunakan jarak 2,5 mm

## D. Hasil Pengujian Tegangan Tembus Pada Oli Mesran
Super For Motor 20W-50
TABLE IV. HASIL PENGUJIAN TEGANGAN TEMBUS PADA OLI MESRAN SUPER MOTOR 20W-50 No Tegangan Tembus (kV) Suhu ( 0 C) Hasil Pengujian 1 29,6 12,90
No
Tegangan Tembus (kV) Suhu ( 0 C) Hasil Pengujian 2 60 44,77 3 90 34,33 4 120 35,97
Berdasarkan  pada  tabel  IV  Nilai  rata-rata  tegangan  tembus pada  Mesran  Super  For  Motor  20W-50 di  suhu  30 0 C memiliki  tegangan  tembus  sebesar  17,08  kV  selanjutnya pada  suhu  60 0 C  tegangan  tembus  naik  menjadi  32,55  kV kemudian  pada  suhu  90 0 C  tegangan  tembus  naik  lagi menjadi  37,13  kV  dan  pada  suhu  120 0 C  tegangan  tembus naik  drastis  menjadi  48,55  kV  dan  tegangan  tembus tertinggi memiliki tegangan tembus terbesar 48,55 kV pada suhu    120 0 C  sedangkan  tegangan  terendah  17,08  kV  pada suhu 30 0 C menggunakan jarak 2,5 mm
Fig. 1. Gambar  10.  Pengaruh  suhu  pada  tegangan  tembus  oli  Sepeda motor
Berdasarkan  grafik  digambar  10  hasil  pengujian  kondisi standar  (menurut  IEC  156)  yang  dilakukan  pada  oli  motor mendapatkan nilai tegangan tembus tertinggi 48,55kV pada oli Mesran Super For Motor 20W-50 pada jarak 2,5 mm dan tegangan  tembus  terendah  sebesar  12,90kV  pada  Oli  Shell Advance 20W-50 pada jarak sela 2,5 mm

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  yang  diperoleh  pada  pengujian yang  dilakukan  untuk  tegangan  tembus,  dapat  diambil kesimpulan sebagai berikut:
a. Nilai  rata-rata  tegangan  tembus  pada  pengujian  oli Shell  Advance  20W-50  memiliki  tegangan  tembus terbesar  31,75  KV  pada  suhu    90 0 C  dengan  jarak sela 2,5 mm.
b. Nilai  tegangan  tembus  pada  pengujian  oli    SGO4T 20W-50  memiliki  tegangan  tembus  terbesar  44,77 KV pada suhu 60 0 C dengan jarak sela 2,5 mm.
c. Nilai  tegangan  tembus  pada  pengujian  oli  Federal Oli  Ultratec  20W-50  memiliki  tegangan  tembus terbesar 41,73 KV pada suhu 60 0 C dengan jarak sela 2,5 mm.
JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER TRIAC                2022                             dan Lanto Moh Kamil Amali https://journal.trunojoyo.ac.id/triac
d. Nilai  tegangan  tembus  pada  pengujian    oli  Mesran Super For Motor 20W-50 memiliki tegangan tembus terbesar  48,55  KV  pada  suhu  120 0 C  dengan  jarak sela 2,5 mm.
e. Berdasarkan  hasil  pengujian  kondisi  standar (menurut IEC 156)  yang dilakukan pada oli  mesin, tegangan  tembus  maksimum  oli  Mesran  Super  For Motor 20W-50 pada jarak 2,5 mm adalah 48,55 kV. Ini  sesuai  dengan  nilai  standar  yang  ditetapkan dalam IEC 156. Menurut IEC156, ketika digunakan sebagai minyak isolasi transformator, nilai tegangan tembus yang harus dipenuhi minyak harus antara 30 kV  dan  50  kV.  Jika  kapasitas  trafo  kurang  dari  70 kV,  maka  dapat  disimpulkan  oli  tersebut  layak digunakan sebagai pendingin dan isolator.
.
D AFTAR P
USTAKA
[1] I. M. D. Harinata, J. Ilham, and T. I. Yusuf, “Karakteristik Tegangan Tembus Isolasi Cair dan Isolasi Udara pada Beberapa Perubahan Suhu dan Diameter Elektroda,” Jurnal Teknik , vol. 17, no. 1, pp. 1–18, 2019.
[2] G. B. Kristianah, E., Kurniawan, R., & Putra, “ANALISIS KARAKTERISTIK TEGANGAN TEMBUS PADA MINYAK TRAFO NYNNAS DAN APPAR TERHADAP SUHU,” PROCEEDINGS OF NATIONAL COLLOQUIUM RESEARCH AND COMMUNITY SERVICE , vol. 1, 2017.
[3] R. K. Putra and F. Murdiya, “Karakteristik Tegangan Tembus Arus Bolak Balik Pada Minyak Jarak Pagar ( Jatropha curcas ) Sebagai Alternatif Isolasi Cair,” vol. 4, pp. 1–11, 2017.
[4] A. P. Situmorang, “Pengaruh Suhu Dan Lama Pemanasan Minyak Kelapa Sawit Terhadap Tingkat Kadar Air Dan Tegangan Tembus,” 2021.
[5] I. M. A. N. Julia Kamilatin, Warindi, “UJI KELAYAKAN MINYAK BIJI KETAPANG SEBAGAI BAHAN ISOLASI CAIR TRANSFORMATOR Feasibility Test of Ketapang Seed Oil as Transformer Liquid Insulation,” vol. 8, no. 1, pp. 21–30, 2021.
[6] dan A. I. Wahyu Kunto Wibowo, Herminarto Nugroho, Nita Indriani Pertiwi, “Analisis Efek Viskositas Terhadap Tegangan Tembus Minyak Transformator,” Jurnal Teknologia , vol. 1, no. 1, pp. 16–21, 2018.
[7] C. Widyastuti and R. A. Wisnuaji, “Analisis Tegangan Tembus Minyak Transformator Di PT. PLN (Persero) Bogor,” Elektron : Jurnal Ilmiah , vol. 11, no. 2, pp. 75–78, 2019, doi: 10.30630/eji.11.2.128.
[8] D. K. Cahyaningrum, “Analisis Fenomena Pre-Breakdown Voltage Berbasis Pengujian Pada Media Isolasi Minyak,” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2017.
[9] Marlon Tua Pangihutan Sibarani, “PENGUJIAN TEGANGAN TEMBUS AC MINYAK SERAI DENGAN MENGGUNAKAN BERBAGAI ELEKTRODA,” vol. 9, no. 2, 2019.
[10] W. G. Winanta, I. N. O., Amrita, A. A. N., & Ariastina, “Studi Tegangan Tembus Minyak Transformator,” Jurnal SPEKTRUM , vol. 6(3), pp. 10-18., 2019.
[11] P. A. Nayahannah, “Analisis Pengaruh Perubahan Temperatur Terhadap Tegangan Tembus Pada Isolasi Minyak Transformator Jenis Mineral, Sintesis, Dan Nabati,” Institut Teknology Sepuluh Nopember, 2018.