Perancangan Pembangkitan Kuat Medan Listrik Tinggi Menggunakan Metode Rasio Dielektrik

Nugroho, Taufik Adi (2019) Perancangan Pembangkitan Kuat Medan Listrik Tinggi Menggunakan Metode Rasio Dielektrik. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Skripsi ini meneliti tentang perancangan pembangkitan kuat medan listrik tinggi menggunakan metode rasio dielektrik dengan susunan dielektrik berlapis padat dan udara. Metode rasio dielektrik adalah penerapan dari prinsip peluahan parsial, dimana dielektrik padat diberi celah udara, sehingga nantinya kuat medan listrik yang timbul di celah udara akan sangat besar jika diberi tegangan tinggi. Kuat medan listrik yang dibangkitkan di celah udara dipengaruhi oleh koefisien relatif dielektrik padat, tinggi celah udara, tegangan dan lain-lain. Adapun metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah perancangan rasio dielektrik dengan menggunkan dua variasi bahan dielektrik padat yaitu akrilik (Ɛr = 3) dan kaca (Ɛr = 4,5), dengan dimensi tebal 1 cm, panjang 20 cm, lebar yang divariasi 6 cm dan 10 cm dengan tinggi celah udara 0,1 cm. Variasi tegangan yang digunakan untuk pengujian yaitu, 5 kV – 30 kV dengan rentang 5 kV di setiap pengujian. Simulasi untuk mengetahui kuat medan listrik yang dibangkitkan di celah udara menggunakan software FEMM 4.2. Dalam penelitian ini dilakukuan pengujian, untuk melihat pengaruh dari variabel yang telah diberikan terhadap besarnya medan listrik yang bangkit di celah udara. Nantinya medan listrik yang bangkit akan diaplikasikan untuk memproduksi gas ozon (03) dengan proses ionisasi. Gas ozon yang timbul dapat diketahui dari bau yang menyengat seperti bawang putih. Besarnya gas ozon yang diproduksi diuji untuk memurnikan larutan air, campuran dari air putih dan fanta dengan perbandingan 4:1. Lalu diamati hasil dan kecepatan pemurnian larutan air tersebut untuk menjadi murni (bening ) kembali. Hasil penelitian yang telah dilakukan, menggunakan tegangan 5 kV – 30 kV dengan variasi tegangan 5 kV, kuat medan listrik yang bangkit di celah udara berturut-turut sebesar 12,5; 25,0; 37,5; 50,0; 62,5; 75 kV/cm untuk dielektrik padat akrilik, dan untuk dielektrik kaca berturut turut sebesar 16,7; 33,3; 50; 66,7; 83,3; 100 kV/cm. Semakin besar kuat medan listrik di celah udara maka semakin besar juga gas ozon yang diproduksi dari proses ionisasi. Sehingga dari hasil pengamatan pemurnian larutan semakin besar kuat medan listrik di celah udara maka semakin murni larutan dan waktu yang dibutuhkan untuk pemurnian juga semakin sedikit. Lebar celah udara berpengaruh terhadap cepatnya pemurnian larutan air di tegangan 20 kV keatas, meskipun kuat medan listrik yang dibangkitkan sama namun tempat pengionisasian semakin lebar sehingga gas ozon yang dihasilkan semakin besar.

English Abstract

This thesis examines the palnning to generate high electric field strength using the dielectric ratio method with a solid and air-layered dielectric arrangement. The dielectric ratio method is the application of the principle of partial discharge, where the solid dielectric is given an air gap, so that later the electric field strength that arises in the air gap will be very large if given a high voltage. The electric field strength generated in the air gap is influenced by the relative dielectric coefficient, high air gap, voltage and so on. The method used in this study is dielectric ratio design using two variations of solid dielectric material, namely acrylic (Ɛr = 3) and glass (Ɛr = 4.5), with dimensions of 1 cm thick, 20 cm long, widths varying 6 cm and 10 cm with a 0.1 cm air gap. The variation in voltage used for testing is 5 kV - 30 kV with a range of 5 kV in each test. Simulation to determine the electric field strength generated in the air gap using FEMM 4.2 software. In this study carried out testing, to see the effect of variables that have been given to the magnitude of the electric field that rises in the air gap. Later the rising electric field will be applied to produce ozone gas (03) with an ionization process. Ozone gas that arises can be seen from a pungent odor like garlic. The amount of ozone gas produced is tested to purify the water solution, a mixture of water and fanta with a ratio of 4: 1. Then observed the results and speed of purification of the water solution to become pure (clear) again. The results of the research that has been done, using a voltage of 5 kV - 30 kV with a variation of 5 kV voltage, the electric field strength that rises in the air gap in a row is 12.5; 25.0; 37.5; 50.0; 62.5; 75 kV / cm for acrylic solid dielectrics, and for glass dielectrics, respectively 16.7; 33.3; 50; 66.7; 83.3; 100 kV / cm. The greater the electric field strength in the air gap, the greater the ozone gas produced from the ionization process. So that from the observation of the purification of the solution the greater the electric field strength in the air gap, the more pure the solution and the less time needed for purification. The width of the air gap influences the speed of purification of the water solution at a voltage of 20 kV and above, even though the electric field strength generated is the same but the ionizing site is getting wider so that the resulting ozone gas gets more. Keywords: High electric field, Partial discharge, Dielectric ratio, Ionization, Ozone

Other obstract

-

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	SKR/FT/2019/145/051904618
Uncontrolled Keywords:	medan listrik tinggi, peluahan parsial, rasio dielektrik, ionisasi, ozon High electric field, Partial discharge, Dielectric ratio, Ionization, Ozone
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.31 Generations, modification, storage, transmission of electric power
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User:	Budi Wahyono Wahyono
Date Deposited:	21 Jul 2020 06:48
Last Modified:	29 Jun 2022 06:16
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/170932

Text Taufik Adi Nugroho (2).pdf Download (3MB)

Actions (login required)

View Item