ANALISIS HUBUNGAN VARIASI BENTUK ELEKTRODA TERHADAP KEKUATAN TEMBUS TEGANGAN ISOLASI GAS NITROGEN (N2) = Analysis of the Relationship Between Electrode Shape Variation and Breakdown Voltage Strength of Nitrogen (N₂) Gas Insulation

Bahan isolasi merupakan komponen penting dalam sistem tenaga listrik yang berfungsi untuk mencegah terjadinya hubung singkat, lompatan api, maupun pelepasan muatan listrik yang dapat menyebabkan kerusakan peralatan. Gas sebagai salah satu media isolasi banyak digunakan pada sistem tegangan tinggi karena memiliki keunggulan dari segi biaya, ketersediaan, serta kemudahan dalam aplikasi. Salah satu gas yang umum digunakan adalah Nitrogen (N₂) yang memiliki sifat inert dan karakteristik dielektrik yang cukup baik. Namun, kinerja isolasi gas sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor, salah satunya adalah bentuk elektroda dan jarak sela antar elektroda yang berperan dalam menentukan distribusi medan listrik. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi bentuk elektroda serta hubungan antara bentuk elektroda dan jarak sela terhadap kekuatan tembus tegangan pada isolasi gas Nitrogen (N₂). Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental dengan menggunakan beberapa variasi bentuk elektroda, yaitu elektroda seragam (bola–bola, piring–piring, batang–batang, dan jarum–jarum) serta elektroda tidak seragam (jarum–piring dan bola–piring). Pengujian dilakukan pada variasi jarak sela sebesar 0,5 cm, 1 cm, dan 3 cm dengan menggunakan sumber tegangan tinggi AC. Setiap konfigurasi pengujian dilakukan sebanyak lima kali untuk memperoleh nilai tegangan tembus rata-rata yang lebih akurat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bentuk elektroda dan jarak sela memiliki pengaruh yang signifikan terhadap nilai tegangan tembus gas Nitrogen. Elektroda dengan bentuk seragam dan permukaan yang lebih luas cenderung menghasilkan distribusi medan listrik yang lebih homogen, sehingga menghasilkan tegangan tembus yang lebih tinggi. Sebaliknya, elektroda dengan bentuk tajam atau tidak seragam menyebabkan terjadinya konsentrasi medan listrik pada titik tertentu, sehingga mempercepat proses ionisasi dan menurunkan nilai tegangan tembus. Selain itu, peningkatan jarak sela antar elektroda juga menyebabkan peningkatan nilai tegangan tembus, karena elektron memerlukan energi yang lebih besar untuk memicu terjadinya breakdown. Nilai tegangan tembus tertinggi diperoleh pada konfigurasi elektroda bola–piring sebesar 58,48 kV, sedangkan nilai terendah terdapat pada elektroda jarum–piring sebesar 20,91 kV. Secara umum, hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin seragam bentuk elektroda dan semakin besar jarak sela, maka semakin tinggi nilai tegangan tembus yang dihasilkan. Temuan ini menunjukkan bahwa distribusi medan listrik yang merata berperan penting dalam meningkatkan kemampuan isolasi gas Nitrogen terhadap tegangan tinggi, sehingga dapat menjadi acuan dalam perancangan sistem isolasi yang lebih andal dan aman.