Jika Anda menggunakan lembaran silikon di dekat komponen listrik tanpa mengetahui nilai dielektriknya, Anda menghadapi risiko serius.
Lembaran silikon memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi, biasanya berkisar antara 20 hingga 30 kV/mm, menjadikannya isolator yang ideal dalam aplikasi listrik dan elektronik.
Saya mulai memperhatikan kekuatan dielektrik setelah seorang klien mengalami korsleting di kotak kontrol. Ternyata gasket yang mereka gunakan kurang kedap udara. Pengalaman itu mengajarkan saya betapa pentingnya sifat dielektrik saat bekerja dengan lembaran silikon di lingkungan listrik.
Berapa Kekuatan Dielektrik pada Lembaran Silikon?
Kekuatan dielektrik bukan sekadar angka—melainkan jaminan keamanan.
Kekuatan dielektrik adalah tegangan maksimum yang dapat ditahan suatu bahan tanpa rusak secara elektrik; untuk lembaran silikon, biasanya berkisar antara 20–30 kV/mm.
Kekuatan dielektrik diukur dalam kilovolt per milimeter (kV/mm). Kekuatan ini menunjukkan seberapa besar tegangan yang dapat ditahan material sebelum menghantarkan listrik. Silikon memiliki sifat insulasi yang sangat baik karena struktur molekulnya yang tetap stabil bahkan pada suhu tinggi dan di lingkungan lembap.
Misalnya:
- Lembaran silikon dengan peringkat Tegangan 25 kV/mm dan tebal 1 mm dapat menahan hingga 25.000 volt sebelum kerusakan.
- Lembaran yang lebih tebal menawarkan resistansi tegangan yang lebih besar, tetapi faktor lain seperti suhu dan kelembapan masih memengaruhi kinerja.
Saat saya mengerjakan sistem pencahayaan LED, kami menggunakan bantalan silikon 2 mm dengan kekuatan dielektrik 24 kV/mm. Bantalan ini memberikan insulasi termal dan listrik dalam satu lapisan, sehingga menghemat ruang dan mengurangi komponen.
Mengapa Silikon Lebih Disukai untuk Isolasi Listrik?
Saya pernah menggunakan PVC untuk insulasi—sampai retak karena panas. Saat itulah saya beralih ke silikon dan tidak pernah menyesalinya lagi.
Silikon lebih disukai dalam sistem kelistrikan karena mempertahankan sifat isolasi pada rentang suhu yang luas dan tidak rusak akibat sinar UV atau kelembapan.
Tidak seperti polimer lainnya, silikon tidak terkarbonisasi atau meleleh saat terpapar suhu tinggi. Itulah sebabnya silikon ideal untuk lingkungan yang melibatkan panas dan listrik, seperti:
- Kotak distribusi daya
- Panel kontrol
- Gulungan motor
- Konektor tegangan tinggi
Berikut perbandingan singkatnya:
| Bahan | Kekuatan Dielektrik (kV/mm) | Tahan Suhu | Fleksibilitas | Resistensi UV |
|---|---|---|---|---|
| Silikon | 20–30 | –60°C hingga +230°C | Bagus sekali | Bagus sekali |
| Bahan PVC | 10–18 | –20°C hingga +70°C | Miskin | Miskin |
| Karet (EPDM) | 10–15 | –40°C hingga +120°C | Bagus | Adil |
Saya merekomendasikan lembaran silikon untuk penyegelan listrik setiap kali sistem terpapar panas, terpapar sinar UV, atau perlu beroperasi terus-menerus. Harganya memang lebih mahal di awal—tetapi daya tahannya jauh lebih lama.
Bagaimana Kekuatan Dielektrik Diukur dalam Silikon?
Sebelum saya memercayai lembar spesifikasi pemasok mana pun, saya harus mempelajari bagaimana angka-angka ini diuji.
Kekuatan dielektrik diukur dengan menerapkan tegangan yang meningkat melintasi lembaran silikon hingga terjadi kerusakan listrik—menurut standar ASTM D149 atau IEC 60243.
Prosedur standar meliputi:
- Menggunakan dua elektroda logam di kedua sisi sampel silikon
- Menerapkan tegangan secara bertahap hingga terjadi busur listrik atau tusukan
- Merekam tegangan dan membaginya dengan ketebalan material untuk mendapatkan kV/mm
Beberapa faktor mempengaruhi hasil:
- Ketebalan material: Sampel yang lebih tipis menunjukkan nilai kV/mm yang lebih tinggi
- Kelembaban dan kondisi permukaan:Kelembaban atau kontaminan dapat mengurangi isolasi
- Suhu:Pengujian biasanya dilakukan pada suhu 23°C kecuali ditentukan lain
Selalu periksa apakah kekuatan dielektrik yang dikutip merupakan hasil rata-rata, minimum, atau hasil uji awal. Saya pernah ketahuan oleh pemasok yang hanya mengutip nilai lab, bukan peringkat material produksi yang sebenarnya.
Aplikasi Apa Saja yang Mengandalkan Nilai Dielektrik Silikon?
Salah satu klien saya membutuhkan bantalan termal untuk sistem manajemen baterai—tetapi juga membutuhkan isolasi listrik. Silikon dapat memenuhi keduanya.
Aplikasi seperti transformator, peralatan sakelar, catu daya, dan kendaraan listrik mengandalkan kekuatan dielektrik silikon untuk isolasi dan keamanan.
Berikut beberapa contohnya:
- Transformer: Sebagai isolasi antara lilitan dan casing
- Motor listrik: Untuk pelapis slot dan perlindungan putaran akhir
- Panel surya: Sebagai lapisan pendukung tahan cuaca dan non-konduktif
- Sistem baterai kendaraan listrik: Bantalan silikon memisahkan modul dan mencegah korsleting
Saya pribadi telah menggunakan lembaran silikon di:
- Panel kontrol pada mesin makanan industri
- Kabinet inverter tegangan tinggi
- Skuter mobilitas listrik—di bawah jok dan penutup baterai
Untuk semuanya ini, satu lembar menyediakan isolasi termal dan perlindungan listrik, sehingga mengurangi jumlah komponen dan waktu pemasangan.
Ketebalan dan Kekerasan Apa yang Terbaik untuk Isolasi Listrik?
Saya pernah melakukan kesalahan dengan menggunakan lembaran lunak setebal 1 mm untuk bantalan tegangan tinggi. Lembaran itu terlalu padat dan gagal uji insulasi.
Untuk isolasi dielektrik yang efektif, gunakan lembaran silikon setebal 1–3 mm dengan kekerasan Shore A 50–70, tergantung pada kondisi tekanan dan suhu.
Ketebalan memengaruhi kekuatan mekanis dan kapasitas dielektrik. Berikut referensi dasarnya:
| Ketebalan (mm) | Peringkat Dielektrik Khas (kV) | Kasus Penggunaan |
|---|---|---|
| 0,5 mm | Tegangan ~12–15 kV | Elektronika tegangan rendah |
| 1 mm | Tegangan ~20–25 kV | Panel kontrol, isolasi baterai |
| 2 mm | Tegangan ~35–40 kV | Penutup tegangan tinggi |
| 3 mm | ~50+ kV | Transformator, lilitan motor |
Kekerasan memengaruhi kompresibilitas. Jika silikon terlalu lunak, silikon dapat berubah bentuk di bawah beban dan mengurangi jarak antar komponen konduktif. Untuk sebagian besar aplikasi kelistrikan, 60 Pantai A adalah jalan tengah yang aman.
Selalu tanyakan kepada pemasok Anda data uji dielektrik bersertifikat berdasarkan ketebalan sebenarnya—bukan hanya nilai teoritis.
Bagaimana Saya Memilih Lembaran Silikon yang Andal untuk Penggunaan Listrik?
Saya pernah membeli lembaran silikon murah dari pemasok umum—lalu gagal dalam pengujian UL karena insulasinya rusak pada 15 kV.
Pilih lembaran silikon dari pemasok bersertifikat yang menawarkan laporan pengujian, kualitas konsisten, dan opsi penyesuaian untuk aplikasi kelistrikan.
Inilah yang sekarang saya tuntut dari pemasok mana pun:
- Diuji sesuai standar ASTM D149 atau IEC
- Peringkat api UL 94 V-0 (untuk keselamatan kebakaran)
- Tersedia dalam berbagai ketebalan dan pilihan durometer
- Didukung dengan dukungan teknis
- Dukungan perekat opsional atau konduktivitas termal
RuiYang Silicone memproduksi lembaran silikon yang dirancang khusus untuk aplikasi kelistrikan. Produk kami telah teruji kekuatan dielektriknya, memenuhi standar tahan api, dan tersedia dalam pilihan ukuran potong. Baik Anda membangun panel kontrol, baterai kendaraan listrik, atau sistem tenaga industri—kami memiliki lembaran yang tepat.
Kesimpulan
Lembaran silikon dengan kekuatan dielektrik tinggi menawarkan isolasi yang andal dan jangka panjang untuk aplikasi listrik dan tegangan tinggi.
