28 September 2020
Setelah pada bagian 1 kita dapat mengetahui Jenis kabel dan penghantar udara dari alur distribusi energi pada kabel listrik, pada bagian 2 ini kita akan membahas apa itu proses ekstrusi dan proses curing.
Proses ekstrusi [extrusion] adalah proses melapisi/memproteksi/melindungi penghantar [conductors] dengan materials compound. Proses ekstrusi untuk isolasi [insulation] kabel medium voltage dilakukan pada mesin CCV Line. Mesin CCV Line pada umunnnya terdiri dari tiga buah extruder, yaitu untuk proses inner semi conductive, isolasi dan outer semi conductive. Proses ekstrusi ketiga lapisan diatas dilakukan secara bersamaan pada mesin ini, sehingga kehalusan dan kelengketan diantara permukaan pemisah antara lapisan isolasi dan lapisan-lapisan pelindung semi conductive [conductor screen dan insulation screen ] dapat dijaga dengan baik.
Apabila terjadi defect pada lapisan semi-conductive, misalnya semi-conductive masuk ke dalam lapisan isolasi, maka akan menimbulkan local elektrical field [ pemusatan medan listrik] yang kuat pada titik tersebut. Apabila terjadi celah-celah diantara lapisan-lapisan tersebut akan menimbulkan discharge [pelepasan muatan]. Local electrical field dan discharge merupakan penyebab kabel bocor. Faktor lain yang dapat menimbulkan kabel bocor adalah faktor kebersihan mesin dan lingkungan/ area kerja. Lingkungan kerja yang bersih akan mencegah terjadinya kontaminasi pada lapisan isolasi.
Kontaminasi pada isolasi biasanya diakibatkan oleh : 1. Benda asing seperti metal dan benda asing lainnya.
2. Baked resin [disebut amber/wasted process] yang terbentuk selama proses produksi.
Proses CuringProses curing Agar senyawa/unsur-unsur kimia dari compound hasil proses isolasi dapat menyatu dan saling mengikat sehingga kabel yang diproduksi memenuhi syarat dalam spesifikasi, maka semua kabel dengan bahan baku XLPE harus melalui tahap proses curing.
Proses curing [cross-linking process] pada mesin CCV Line dilaksanakan secara langsung setelah proses ekstrusi [isolasi] melalui curing zone, yang merupakan bagian dari mesin tersebut dengan system RCP [Radiant Curing Process]. Pada sistem ini curing dilakukan mempergunakan gas nitrogen [N2] sebagai media penekan dan radiasi sebagai media pemanas. Faktor-faktor penting dalam proses curing pada kabel XLPE adalah terletak pada temperature waktu dan tekanan dari gas kering [Nitrogen/N21 tersebut. Temperatur pada curing zone harus di set pada kisaran temperature 3000C sebagai temperatur maksimum yang diijinkan untuk polyethylene compound, agar terhindar dari degradasi karena panas.
C. Lapisan metal pelindung isolasi [Metalic Screen]
Lapisan metal pelindung isolasi atau disebut metallic screen, berfungsi sebagai penghantar arus bocor ke tanah apabila terjadi kegagalan pada system. Lapisan ini terbuat dari kawat-kawat tembaga atau dari pita tembaga yang dililitkan secara helikal diatas permukaan lapisan pelindung isolasi. Luas penampang minimum yang dipersyaratkan dari lapisan ini tergantung dari ukuran penghantar pada kabel yang direncanakan. Sesuai SPLN 43-5 besarnya luas penarnpang lapisan metalic screen tidak boleh kurang dari 16 mm2 untuk kabel dengan ukuran penghantar sampai dengan 120 mm2, 25 mm2 untuk penghantar ukuran 150 mm2 sampai dengan 300 mm2 dan 35 mm2 untuk penghantar dengan ukuran diatas 300 mm2.
Kabel yang dirancang berdasarkan SPLN 43-5, pada setiap insulation cores, harus ditambah dengan lapisan pelindung dari air yaitu Water Blocking Tape [WBT]. WBT terdiri dari Inner WBT dan Outer WBT. nner WBT merupakan semiconductive tape yang mengandung water blocking powder, dililitkan secara helically overlapped diatas permukaan lapisan pelindung isolasi. OuterWBT adalah Non-conductive tape dililitkan secara helically overlappesd diatas permukaan lapisan metallic screen.
D. Selubung dalam [Inner Sheath]
Fungsi dari selubung dalam/inner sheath adalah sebagai pelindung insulation cores dan/atau membuat bentuk [bulat], mengisi celah-celah antara core dan lain-lain. Selubung dalam mempergunakan material PVC compound melalui suatu proses ekstrusi. PVC compound yang dipergunakan untuk lapisan ini harus memenuhi syarat PVC sheath type ST2 [IEC 60502-2] atau type YM/2 [SPLN 43-5] sesuai dengan temperature kerja isolasi XLPE [90 'C].
E. Pelindung Mekanis [Armouring]
Yang dimaksud dengan pelindung mekanis pada kabel adalah penahan beban/tekanan mekanis untuk kabel yang instalasinya ditanam langsung di dalam tanah. Pelindung mekanis atau armouring terbuat dari pita baja atau baja pipih atau kawat baja yang telah digalvanisasi. Untuk jenis NA2XSEYBY atau N2XSEYBY, lapisan pelindung mekanis terbuat dari pita baja. Dua buah pita baja dililitkan secara helical diatas permukaan selubung dalam. Pita baja pertama dililitkan langsung diatas lapisan selubung dalam dengan jarak diantara dua lilitan tidak lebih dari 50% lebar pita baja.Pita baja kedua dililitkan diatas lilitan pita haja pertama. Seperti halnya pada lilitan pita baja pertama, jarak diantara dua lilitan pita baja kedua juga tidak boleh lebih dari 50%. Pita baja kedua harus diletakan ditengah-tengah jarak dua lilitan pita baja pertama, sehingga terjadi tumpang tindih pada kedua sisi pita-pita baja tersebut. Lebar tumpang tindih dari kedua pita baja tersebuttidak boleh kurang dari 15% dari lebar pita baja yang digunakan.
F. Selubung luar [Outer Sheath]
Selubung luar mempergunakan material PVC compound melalui suatu proses ekstrusi. Selubung luar dilakukan pada penghantar yang telah melalui proses selubung dalam atau selesai proses pelindung mekanis. Seperti halnya pada selubung dalam, maka PVC compound yang digunakan untuk lapisan selubung luar harus PVC sheath type ST2 [IEC 60502-2] atau type YM/2 [SPLN 43-5] sesuai dengan temperature kerja isolasi XLPE [90 9C].
Pengendalian kualitas dilaksanakan berdasarkan Quality Plan, yaitu meliputi :
A. Pada bahan baku [Raw material]
Setiap bahan baku yang akan dipergunakan, harus melalui inspeksi dan test. Hanya material yang memenuhi persyaratan standar yang dapat digunakan dalam proses produksi.
B. Pada setiap tahapan proses produksi
Proses produksi harus dilaksanakan berdasarkan Operation Standard. Pengontrolan dilakukan pada setiap tahapan proses. Hanya produk yang memenuhi persyaratan standar yang dapat diproses lanjut.
C. Pada kabel jadi
Pengujian pada kabel jadi dilakukan dengan beberapa tahapan
1. Type test
Type test dilakukan pada hasil produk pertama sebelum produk dipasarkan, untuk mengetahui kehandalan kabel. Pengujian jenis dilakukan pada sample kabel sepanjang +/- 15 m untuk pengujian elektris [Distructive Test].
Urutan penguiian jenis meliputi [IEC 60502-2/ SPLN 43-5]
a. Electrical test
1. Partial discharge test 2. Bending test, followed by a partial dscharge test 3. Tan d measurement 4. Heating cycle test, followed by a partial discharge test 5. Impulse test, followed by voltage test 6. Voltage test for4 hours 7. Measurement of conductor resistance 8. Measurement of insulation resistance
9. Measurernent of Resistivity of Semiconductive Screen
b. Non-eiectrical test
1. XLPE 1nsulation • Hot set test • Shrinkage test • Tensile strength and elongation before and after ageing in air oven
• Water absorbtion test
2. PVC sheath • Tensile strength and elongation before and after ageing in air or oven • Heat deformation • Loss of mass in air or oven
• Heat shock
2. Routine test
Routine test dilakukan pada setiap drum kabel jadi yang akan dikirim ke pelanggan meliputi: 1. Appearance 2. Dimension & construction 3. Conductor resistance 4. Partial discharge test 5. Voltage Test
6. lnsulation Resistance
3. Special test
Special test dilakukan pada sample cale sepanjang 5 m [distructive test]. Pengujian ini dilakukan pada setiap hasil produksi mencapai panjang tertentu yang meliputi: 1. Conductor resistance 2. Dimension & construction 3. Voltage test for 4 hours
4. Hot set test
5. Petunjuk Instalasi dan Pembebanan KabelAgar kabel dapat berfungsi dengan benar dan dalam waktu yang lama, maka instalasi dan pembebanan dari kabel tersebut haruslah sesuai dengan persyaratan yang berlaku. Nilai kuat hantaran arus [Current carying capacity] yang tercantum dalam katalog adalah nilai yang ditentukan berdasarkan kondisi standar instalasi sesuai denga temperatur kerja bahan isolasi yang digunakan [ XLPE : 90 9C]
Standar instalasi:
1. Konfigurasi satu kabel sirkuit grup
- Kabel inti tunggal [single core] :
a. Flat bersentuhan OOO b. Flat sepasi O O O
c. Threefoil
- Kabel inti tiga
2. Kabel ditanam dalam tanah • Temperatur tanah : 30 C • Specific thermal resistivity tanah 100 uC.cm/watt
• Kedalaman penanaman kabel minimum : 70 cm
3. Kabel dipasang di udara [di atas tanah / lantai atau di atas tray] • Temperatur ruang : 30 "C
• Kabel terlindung dari sinar matahari
Oleh : Darusman Hanafi, QA Team & Mulyono, IR [sumber majalah Turbo edisi 3]
Baca juga : Tips meningkatkan efisiensi penggunaan listrik di rumah agar lebih hemat , Mengenal bahaya sengatan listrik pada manusia , Varian Kabel Listrik dari Jembo