BAB IV PENGOLAHAN DATA
4.2 Data Pengujian Tegangan Flashover AC Isolator Piring
4.2.1 Data Pengujian Tegangan Flashover AC Isolator Piring Keadaan
= 684.383,9155 g/m3 = 494.404,4339 g/m3 = 222.024,2134 g/m3
4.2 Data Pengujian Tegangan Flashover AC Isolator Piring
Dalam data ini terdapat dua kategori pengujian yaitu pengujian tegangan flashover AC isolator piring keadaan bersih dan keadaan terpolusi asap.
4.2.1 Data Pengujian Tegangan Flashover AC Isolator Piring Keadaan Bersih
Tabel 4.2 Data Tegangan Flashover Keadaan Bersih
t = 28,5 oC P = 753,1 mmHg %RH = 85,3 VBD (kV)
1 2 3 4 5 Rata-rata
51
4.2.2 Data Pengujian Tegangan Flashover AC Isolator Piring Keadaan Terpolusi Asap
Tabel 4.3 Data Tegangan Flashover Keadaan Terpolusi Asap
Kondisi Durasi (menit) VBD (kV) t (oC) p (mmHg) % RH 1 2 3 4 5 Rata-rata Kotak kaca tertutup rapat Awal 22,9 24,1 23 23,5 24 23,5 52 757,1 98,7 15 32,2 34,1 33,8 33,5 32,8 33,28 43,3 754,4 97,2 30 33,9 33,8 34,6 34,6 34,9 34,36 36,5 754,2 96,8 45 35,4 35,1 34,5 35 34 34,8 34,2 754,3 96,6 60 35,2 35,4 35 36,1 36 35,54 32,5 754,1 96,3 Kotak terbuka 75 39,5 38,9 39,1 39 38,4 38,98 30,4 753,9 93,8 90 40,1 39,8 40 41,3 43,3 40,9 29,9 753,8 93,1
Untuk pengujian terpolusi asap, waktu pemasukan asap dilakukan selama 300 detik.
4.2.3 Data Pengujian Tegangan Flashover AC Isolator Piring Keadaan 24 Jam Setelah Selesai Proses Pengasapan
Tabel 4.4 Data Tegangan Flashover 24 Jam Setelah Pengasapan
t = 27,3 oC P = 753,6 mmHg %RH = 84,3 VBD (kV)
1 2 3 4 5 Rata-rata
52
4.3Perhitungan Tegangan Flashover AC Dalam Keadaan Standar ( t = 20oC dan p = 760 mmHg)
Dalam data ini terdapat dua kategori yaitu perhitungan tegangan flashover AC standar isolator piring keadaan bersih dan keadaan terpolusi asap.
4.3.1 Perhitungan Tegangan Flashover AC Standar Isolator Piring Keadaan Bersih
V = 59,42 kV ; t = 28,5oC ; p = 753,1 mmHg
4.3.2 Perhitungan Tegangan Flashover AC Standar Isolator Piring Keadaan Terpolusi Asap
V = 23,5 kV ; t = 52oC ; p = 757,1 mmHg
V = 33,28 kV ; t = 43,3oC ; p = 754,4 mmHg
53 V = 34,36 kV ; t = 36,5oC ; p = 754,2 mmHg V = 34,8 kV ; t = 34,2oC ; p = 754,3 mmHg V = 35,54 kV ; t = 32,5oC ; p = 754,1 mmHg V = 38,98 kV ; t = 30,4oC ; p = 753,9 mmHg
54
V = 40,9 kV ; t = 29,9oC ; p = 753,8 mmHg
4.3.3 Perhitungan Tegangan Flashover AC Standar Isolator Piring 24 Jam Setelah Selesai Proses Pengasapan
V = 47,52 kV ; t = 27,3oC ; p = 753,6 mmHg
Dari hasil perhitungan diatas, didapat data tegangan flashover AC standar isolator piring yang dapat dituangkan dalam bentuk Tabel 4.5 berikut:
Tabel 4.5 Data Pengujian Tegangan Flashover AC dalam Kondisi Standar
(t = 20oC dan p = 760 mmHg)
Kondisi Durasi (menit) (kV) % RH
Udara Ambien - 61,63 85,3 Kotak kaca tertutup rapat Awal 26,13 98,7 15 36,15 97,2 30 36,52 96,8
55 Lanjutan Tabel 4.5
Kondisi Durasi (menit) (kV) % RH
Kotak kaca tertutup rapat 45 36,72 96,6 60 37,3 96,3 Kotak kaca terbuka 75 40,64 93,8 90 42,;57 93,1 24 jam setelah pengasapan - 49,06 84,3
4.4Perhitungan Luas Permukaan Isolator Piring
√ √ √ √ √ √
56
4.5Perhitungan Tingkat Bobot Polusi Isolator Berdasarkan Metode ESDD (Equivalent Salt Deposit Density)
Perhitungan konsentrasi garam pada aquadest pada t = 29,2 oC
Konduktivitas larutan pada temperatur 20 oC :
[ ]
Dengan melakukan interpolasi didapat : Maka, didapat : [ ]
Konsentrasi garam dalam larutan aquadest pada temperatur 20oC adalah :
57
Perhitungan konsentrasi garam pada larutan polutan pada t = 29,3 oC
Konduktivitas larutan pada temperatur 20 oC :
[ ]
Dengan melakukan interpolasi didapat : Maka, didapat : [ ]
Konsentrasi garam dalam larutan aquadest pada temperatur 20oC adalah :
58
Perhitungan ESDD (Equivalent Salt Deposit Density) Maka: ⁄
59
BAB V
ANALISIS PENELITIAN
Secara umum hasil pengujian yang dilakukan menunjukan bahwa isolator piring terpolusi asap hasil bakar kayu mengakibatkan kondisi kinerjanya akan menurun. Seberapa jauh penurunannya tergantung dari konsentrasi dan bobot polutan. Pada bab ini akan dianalisis data hasil pengujian yang cukup mewakili kondisi polusi akibat kebakaran hutan. Isolator pertama kali diuji pada kondisi bersih. Kemudian setelah diuji dengan asap, maka tegangan flashover AC isolator piringnya akan menurun.
Turunnya tegangan flashover dapat disebabkan karena terdapatnya lapisan pengotor pada permukaan isolator. Dengan adanya lapisan pengotor ini, maka akan terbentuk lapisan yang bersifat konduktif yang akan mempengaruhi tegangan flashover dari isolator tersebut. Untuk mengetahui seberapa jauh perubahan tegangan tegangan flashover AC dari isolator piring yang sudah terpolusi asap, maka bab ini akan dibandingkan data yang diperoleh selama pengujian.
5.1Analisis Tegangan Flashover AC Terhadap Konsentrasi Kadar Asap Berdasarkan data perhitungan pada pengolahan data bab iv, dapat dibuat tabel yang menyatakan hubungan perubahan nilai tegangan flashover AC dalam keadaan standar (suhu 20oC dan tekanan 760 mmHg) dengan perubahan konsentrasi CO dan PM10 dalam asap seperti yang ditunjukan pada Tabel 5.1.
60
Tabel 5.1 Hubungan Antara Konsentrasi Gas CO dan PM10 Dengan Tegangan Flashover
AC Pada Suhu 20oC dan Tekanan 760 mmHg
Kondisi Durasi (Menit) Konsentrasi CO (g/m3) Konsentrasi PM10 (g/m3) (kV) Udara ambien (keadaan normal) - 2.288,9094 41 61,63 Kotak kaca tertutup rapat Awal 929.297,2231 20.000 26,13 15 894.963,5818 20.000 36,15 30 832.018,5729 20.000 36,52 45 737.028,8321 20.000 36,72 60 684.383,9155 20.000 37,3 Kotak kaca terbuka 75 494.404,4339 8046 40,64 90 222.024,2134 441 42,57
Dari Tabel 5.1 di atas dapat dibuat grafik hubungan perubahan nilai tegangan flashover AC dalam keadaan standar (suhu 20oC dan tekanan 760 mmHg) dengan perubahan konsentrasi CO dan PM10 dalam asap yang dapat dilihat pada Gambar 5.1 dan Gambar 5.2 berikut:
61
Gambar 5.1 Grafik Hubungan Perubahan Nilai Tegangan Flashover Keadaan Standar (Vus)Terhadap Perubahan Nilai Konsentrasi Gas CO
Gambar 5.2 Grafik Hubungan Perubahan Nilai Tegangan Flashover Keadaan Standar (Vus)Terhadap Perubahan Nilai Konsentrasi PM10
62 Dari grafik di atas terlihat bahwa:
Semakin drastis peningkatan konsentrasi gas CO dalam asap, mengakibatkan penurunan drastis tegangan flashover AC. Hal ini terlihat ketika peningkatan konsentrasi gas CO dari 2.288,9094 g/m3 menjadi 929.297,2231 g/m3 mengakibatkan penurunan tegangan dari 61,63 kV menjadi 26,13 kV.
Dalam hal ini juga terlihat bahwa, ketika konsentrasi gas CO dalam asap mengalami penurunan, mengakibatkan peningkatan tegangan flashover AC.
Peningkatan konsentrasi gas CO pada asap, mengakibatkan penurunan tegangan flashover AC. Hal ini terjadi karena, jumlah molekul-molekul terkhususnya gas CO di udara sekitar isolator semakin banyak yang berakibat semakin meningkat proses terjadinya ionisasi sehingga semakin luas terbentuk jalur-jalur konduktif untuk mengalirnya arus yang berujung kepada terjadinya flashover.
Peningkatan konsentrasi PM10 dalam asap, mengakibatkan penurunan tegangan flashover AC. Hal ini terlihat ketika peningkatan konsentrasi PM10 dari 2.288,9094 g/m3 menjadi 929.297,2231 g/m3 mengakibatkan penurunan tegangan dari 61,63 kV menjadi 26,13 kV. Hal ini disebabkan karena jumlah partikel-partikel halus yang tersebar disekitar isolator piring semakin banyak dan rapat sehingga akan semakin terbentuk dan semakin rapat jalur-jalur konduktif untuk mengalirnya arus yang berujung kepada terjadinya flashover.
63
Ketika konsentrasi PM10 dalam asap megalami penurunan, mengakibatkan kondisi tegangan flashover AC mengalami peningkatan. Hal ini dapat terlihat ketika konsentrasi PM10 mengalami penurunan sampai 441 g/m3, tegangan flashover AC meningkat menjadi 42,57 kV.
Ketika konsentrasi PM10 dalam asap konstan yaitu 20.000 g/m3, hal ini tidak mengakibatkan kondisi tegangan flashover AC menjadi konstan, melainkan mengalami peningkatan tetapi tidak terlalu signifikan. Hal ini disebabkan karena ada faktor lain yang mempengaruhi peristiwa terjadinya flashover misalnya suhu dan kelembaban.
5.2Analisis Tegangan Flashover AC Terhadap Bobot Polutan Yang Menempel Pada Permukaan Isolator Piring
Berdasarkan data pengujian dan pengolahan data pada bab iv, dapat dianalisis bahwa:
Tegangan flashover AC pengujian 24 jam setelah selesai proses pengasapan, tidak kembali kepada keadaan semula. Hal ini dikarenakan adanya polutan yang menempel pada permukaan isolator piring yang berupa cairan-cairan asam sehingga mengakibatkan penurunan tegangan flashover AC dari 61,63 kV menjadi 49,06 kV.
Berdasarkan analisis perhitungan tingkat bobot polusi dengan metode ESDD (Equivalent Salt Deposit Density), didapat bahwa polutan yang menempel pada permukaan isolator piring terpolusi asap hasil bakar kayu
64
dalam percobaan ini memiliki tingkat bobot polusi ringan yaitu dengan nilai ESDD sebesar 0,042 mg/cm2.
5.3Analisis Tegangan Flashover AC Terhadap Lama Durasi Penahanan Asap
Berdasarkan data pengujian dan pengolahan data pada bab iv, didapat hasil bahwa:
Lamanya durasi penahanan asap berakibat kepada perubahan kondisi asap yang meliputi perubahan konsentrasi gas CO, suhu, tekanan dan kelembaban asap.
Semakin lama durasi penahanan asap, maka temperatur asap akan semakin menurun yang pada akhirnya akan sama kepada kondisi temperatur udara disekitarnya.
Durasi penahanan asap yang semakin lama mengakibatkan juga penurunan besar kelembaban dan tekanan asap yang tidak terlalu signifikan.
Bila ditinjau pengaruh durasi penahanan asap terhadap tegangan flashover AC, semakin lama durasi penahanan asap mengakibatkan nilai tegangan flashover AC semakin membesar. Hal ini dikarenakan adanya penurunan temperatur, tekanan, kelembaban, dan konsentrasi gas CO pada asap.
Dapat disimpulkan bahwa, lama durasi penahanan asap tidak mempengaruhi kepada penurunan nilai tegangan flashover AC melainkan besarnya kondisi dan konsentrasi kadar asaplah yang mempengaruhinya.
65
5.4Analisis Tegangan Flashover AC Terhadap Kondisi Asap
Berdasarkan data perhitungan pada bab iv, dapat dibuat tabel yang menyatakan hubungan perubahan tegangan flashover AC terhadap perubahan suhu asap dan hubungan perubahan tegangan flashover AC standar terhadap perubahan kelembaban asap yang ditunjukan pada Tabel 5.2 dan Tabel 5.3.
Tabel 5.2 Hubungan Antara Suhu Asap Dengan Tegangan Flashover AC
Kondisi Durasi (menit) Suhu ( o C) (kV) Udara ambien (keadaan normal) - 28,5 59,42 Kotak kaca tertutup rapat Awal 52 23,5 15 43,3 33,28 30 36,5 34,36 45 34,2 34,8 60 32,5 35,54
Kotak kaca terbuka 75 30,4 38,98
90 29,9 40,9
24 jam setelah
pengasapan - 27,3 47,52
Tabel 5.3 Hubungan Antara Kelembaban Asap Dengan Tegangan Flashover AC
Pada Suhu 20oC dan Tekanan 760 mmHg
Kondisi Durasi (menit) Kelembaban
(%RH) (kV)
Udara ambien (keadaan
normal) - 85,3 61,63
Kotak kaca tertutup rapat
Awal 98,7 26,13
66 Lanjutan Tabel 5.3.
Kondisi Durasi (menit) Kelembaan
(%RH) (kV)
Kotak kaca tertutup rapat
30 96,8 36,52
45 96,6 36,72
60 96,3 37,3
Kotak kaca terbuka 75 93,8 40,64
90 93,1 42,57
24 jam setelah
pengasapan - 84,3 49,06
Dari kedua tabel di atas dapat dibuat grafik hubungan perubahan tegangan flashover AC terhadap perubahan suhu asap dan hubungan perubahan tegangan flashover AC keadaan Standar (suhu 20oC dan tekanan 760 mmHg) terhadap perubahan kelembaban asap yang ditunjukan pada Gambar 5.3 dan Gambar 5.4.
Gambar 5.3 Grafik Hubungan Perubahan Tegangan Flashover AC Terhadap Perubahan Suhu Asap
67
Gambar 5.4 Grafik Hubungan Perubahan Tegangan Flashover AC Keadaan Standar Terhadap Perubahan Kelembaban Asap
Dari grafik di atas terlihat bahwa:
Peningkatan suhu asap yang drastis, mengakibatkan penurunan tegangan flashover AC yang drastis juga yaitu dari 28,5oC menjadi 52 oC yang mengakibatkan penurunan tegangan flashover AC yang drastis juga yaitu dari 59,42 kV menjadi 23,5 kV.. Hal ini terjadi karena, ketika temperatur atau suhu gas dalam suatu bejana tertutup dinaikkan, maka molekul-molekul gas akan bersirkulasi dengan kecepatan tinggi sehingga terjadi benturan antar molekul yang dapat membuat terlepasnya elektron dari molekul netral.
Ketika suhu pada asap mengalami penurunan, maka tegangan flashover AC mengalami peningkatan. Tetapi, ketika suhu asap mengalami penurunan mendekati suhu awal 28,5 oC yaitu 29,9 oC, tegangan flashover
68
AC masih mengalami perbedaan yang cukup besar yaitu antara 59,42 kV dan 40,9 kV. Hal ini dikarenakan adanya polutan yang menempel pada permukaan isolator piring.
Peningkatan kelembaban udara mengakibatkan penurunan tegangan flashover AC pada isolator yaitu kelembaban 85 %RH menjadi 98,7 %RH mengakibatkan penurunan tegangan flashover AC dari 61,63 kV menjadi 26,13 kV. Hal ini terjadi karena, semakin tinggi %RH di udara atau asap maka semakin tinggi konsentrasi uap air yang terkandung dalam asap.
Dalam hal ini juga terlihat bahwa, ketika kelembaban mengalami penurunan, mengakibatkan tegangan flashover mengalami peningkatan.
69
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1Kesimpulan
1. Semakin besar peningkatan konsentrasi PM10 dan gas CO dalam asap yang melingkupi isolator piring mengakibatkan semakin besar penurunan nilai tegangan flashover AC isolator piring tersebut yaitu ketika konsentrasi asap mengalami peningkatan dari 41 g/m3 menjadi 20.000 g/m3 untuk konsentrasi PM10 dan dari 2.288,9094 g/m3 menjadi 929.297,2231 g/m3 untuk konsentrasi gas CO mengakibatkan penurunan tegangan flashover AC dari 61,63 kV menjadi 26,13 kV dalam kondisi standar (suhu 20oC dan tekanan udara 760 mmHg).
2. Proses pengasapan hasil bakar kayu menimbulkan polutan berupa cairan asam pada permukaan isolator piring yang mengakibatkan penurunan nilai tegangan flashover AC dari 61,63 kV menjadi 49,06 kV dalam kondisi standar.
3. Semakin tinggi suhu asap yang melingkupi isolator piring mengakibatkan semakin besar penurunan nilai tegangan flashover AC pada isolator piring tersebut yaitu dari 28,5oC menjadi 52 oC yang mengakibatkan penurunan tegangan flashover AC dari 59,42 kV menjadi 23,5 kV.
70
4. Peningkatan nilai kelembaban dalam asap mengakibatkan penurunan nilai tegangan flashover AC pada isolator piring yaitu dari 85%RH menjadi 98,7 %RH mengakibatkan penurunan tegangan flashover AC dari 61,63 kV menjadi 49,06 kV dalam kondisi standar.
6.2Saran
Dapat meneliti lebih lanjut tentang: “pengaruh pembersihan butiran air hujan terhadap tegangan flashover AC isolator piring terpolusi asap”.
DAFTAR PUSTAKA
1. Redaksi Online. 04 November 2014. Giliran Pembangkit Terganggu Asap.
Sumatera Ekspress.
2. Kementrian Kehutanan. 2014 . Statistik Kementerian Kehutanan 2013.
Jakarta : Kemeterian Kehutanan Indonesia.
3. Forest Watch Indonesia. 2013 . Potret Keadaan Hutan Indonesia 2009-2013. Bogor : Forest Watc Indonesia.
4. Faisal, Fikri., dkk. 2012. Dampak Asap Kebakaran Hutan Pada Pernafasan. Jakarta : Departemen Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran Respirasi, Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.
5. Schmaltz, Jeff. 2014. NASA Image Courtesy, MODIS Response Team. 6. Badan Pengendalian Dampak Lingkungan. 1998. KEP-107/ KABAPEDAL/
11/ 1997. Jakarta : BAPELDA.
7. Anshari, Dedi.2009. Impregnasi Asap Cair Tempurung Kelapa, Poliester Tak Jenuh Yukalac 157 BQTN-EX dan Tolunena Diisosianat Terhadap Kayu Kelapa Sawit. Medan : Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.
8. Wijaya, Mohammad., dkk.2008. Perubahan Suhu Pirolisis Terhadap Struktur Kimia Asap Cair dari Serbuk Gergaji Kayu Pinus. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan.
9. Holtzhausen, J. P., ”High Voltage Insulators”, IDC Technologies
10. Kentrick. 2014. Simulasi Perhitungan Distribusi Tegangan Pada Isolator
Rantai. Medan: Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
11. P. J. Lambeth, B.Sc.(Eng.),C.Eng.,M.I.E.E.1971.Effect of pollution on high-voltage outdoor insulators. PROC. IEE, JEE REVIEWS, Vol. 118, No. 9 12. Wilvian. 2012. Pengaruh Kelembaban terhadap Tegangan F lashover AC
Isolator Piring. Medan: Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
13. Tobing, Bonggas L. 2012. Dasar-dasar Teknik Pengujian Tegangan Tinggi, edisi kedua, Jakarta: Penerbit Erlangga.
14. Tobing, Bonggas L. 2012. Peralatan Tegangan Tinggi, edisi kedua, Jakarta: Penerbit Erlangga.