1.2 Secondary
1.2.1 Protection
1.2.1.1 Pengaman dari Gangguan Petir
SUTT/ SUTET merupakan instalasi penting yang menjadi target mudah (easy target) bagi sambaran petir karena strukturnya yang tinggi dan berada pada lokasi yang terbuka. Sambaran petir pada SUTT/ SUTET merupakan suntikan muatan listrik.Suntikan muatan ini menimbulkan kenaikan tegangan pada SUTT / SUTET, sehingga pada SUTT/ SUTET timbul tegangan lebih berbentuk gelombang impuls dan merambat ke ujung-ujung SUTT/ SUTET. Tegangan lebih akibat sambaran petir sering disebut surja petir.
Jika tegangan lebih surja petir tiba di GI, maka tegangan lebih tersebut akan merusak isolasi peralatan GI. Oleh karena itu, perlu dibuat alat pelindung agar tegangan surja yang tiba di GI tidak melebihi kekuatan isolasi peralatan GI.
Komponen-komponen yang termasuk dalam fungsi proteksi petir adalah semua komponen pada SUTT/ SUTET yang berfungsi dalam melindungi saluran transmisi dari sambaran petir, yang terdiri dari:
1.2.1.1.1 Kawat Ground Steel Wire (GSW)/ Optic Ground Wire (OPGW)
Kawat GSW/ OPGW adalah media untuk melindungi konduktor fasa dari sambaran petir. Kawat ini dipasang di atas konduktor fasa dengan sudut perlindungan yang sekecil mungkin, dengan anggapan petir menyambar dari atas konduktor. Namun, jika petir menyambar dari samping maka dapat mengakibatkan konduktor fasa tersambar dan dapat mengakibatkan terjadinya gangguan.
Gambar 1-56 Kawat GSW/OPGW
Kawat GSW/ OPGWterbuat dari baja yang sudah digalvanis, maupun sudah dilapisi dengan aluminium.Pada SUTET yang dibangun mulai tahun 1990an, di dalam ground wiredifungsikanfiber opticuntuk keperluan telemetri, teleproteksi maupun telekomunikasi yang dikenal dengan OPGW (Optic Ground Wire), sehingga mempunyai beberapa fungsi. Jumlah Kawat GSW/ OPGWpada SUTT maupun SUTET paling sedikit ada satu buah di atas konduktor fasa, namun umumnya dipasang dua buah. Pemasangan satu buah konduktor tanah untuk dua penghantar akan membuat sudut perlindungan menjadi besar sehingga konduktor fasa mudah tersambar petir.
Pada tipe tower tension, pemasangan Kawat GSW/ OPGW dapat menggunakan dead end compression dan protection rods yang dilengkapi helical dead end.Sedangkan pada tipe tower suspension digunakan suspension clamp untuk memegang kawat GSW/ OPGW.
1.2.1.1.2 Jumper GSW
Untuk menjaga hubungan Kawat GSW dan OPGW dengan tower, maka pada ujung travers Kawat GSW/ OPGW dipasang jumper GSW yang dihubungkan ke kawat GSW. Kawat penghubung terbuat dari kawat GSW yang dipotong dengan panjang yang disesuaikan dengan kebutuhan.
Jumper GSW pada tipe tower tension dipasang antara tower dan Kawat GSW/ OPGW serta antar dead end compression atau protection rods yang dilengkapi helical dead end kawat GSW/ OPGW. Hal ini dimaksudkan agar arus gangguan petir dapat mengalir langsung ke tower maupun antar kawat GSW/ OPGW. Sedangkan pada tipe tower suspension, Jumper GSW dipasang pada tower dan disambungkan ke kawat GSW/
OPGW dengan klem penghubung (pararel grup, wire clipe) ataupun dengan memasangnya padasuspension clampkawat GSW/ OPGW.
Gambar 1-57 Jumper GSW, Kawat GSW/OPGW
1.2.1.1.3 Arcing Horn
Alat pelindung proteksi petir yang paling sederhana adalah arcing horn. Arcing horn berfungsi memotong tegangan impuls petir secara pasif (tidak mampu memadamkan follow currentdengan sendirinya).Arcing hornterpasang pada SUTT/ SUTET yaitu:
1. Arcing horn sisi penghantar
Gambar 1-58 Arcing horn sisi penghantar
2. Arcing horn sisi tower
3. Bentuk lain dari arcing horn
Gambar 1-60 Bentuk lain arching horn
1.2.1.1.4 Transmision Line Arrester (TLA)
Pada dasarnya Jalur transmisi dirancang dengan baik sehingga kebal terhadap sambaran petir. Parameter penting dalam desain tower adalah geometeri, ketinggian, shiled wire dan tingkat pentanahan tower. Namun dalam beberapa kasus tidak mungkin untuk merancang dengan sempurna, hanya solusi optimal yang dapat dilakukan. Optimalisasi ini berdasarkan keseimbangan biaya dari desain dan outage yang dapat ditoleransi. Mengingat geografis jalur transmisi memiliki life cycle dan kebutuhan pelanggan terhadap tingkat pelayanan semakin tinggi. Sementara perubahan desain jalur transmisi biasanya mahal, memasang arrester petir pada saluran transmisi TLA merupakan solusi yang efektif untuk meningkatkan reliability sistem.
Sebuah transmission lightning arrester harus mampu bertindak sebagai insulator, mengalirkan beberapa miliampere arus bocor ke tanah pada tegangan sistem dan berubah menjadi konduktor yang sangat baik, mengalirkan ribuan ampere arus surja ke tanah, memiliki tegangan yang lebih rendah daripada tegangan withstand string insulator ketika terjadi tegangan lebih, dan menghilangan arus susulan mengalir dari sistem melalui TLA (power follow current) setelah surja petir berhasil didisipasikan.
TLA dapat melindungi sistem dari kejadian-kejadian sebagai berikut: 1. Back flashover,
kejadian dimana petir menyambar bagian-bagian grounding sistem (seperti tower dan GSW) tetapi arus petir tidak dapat dialirkan ke tanah karena impact local grounding desainya yang tidak bekerja dengan baik.
2. Flash over
kejadian dimana perlindungan GSW tidak maksimal sehingga petir menyambar langsung pada konduktor.
Gambar 1-61 TLA
Komponen utama dari TLA 1. Clamp
Alat yang dipasangkan pada konduktor penghantar ke TLA yang berfungsi untuk memegang konduktor penghantar. Pada jenis konduktor penghantar yang memiliki permukaan lebih banyak kompoisisi Alumunium seperti ACCC, maka konduktor harus dilapisi armour rod untuk mengurangi kelelahan bahan.
2. Corona ring
Peran korona ring adalah untuk mendistribusikan gradien medan listrik dan menurunkan nilai maksimum di bawah ambang batas corona, mencegah debit korona.
3. Insulator Housing
Adalah tabung yang terbuat dari aluminium yang dilapisi insulator. Tabung ini merupakan ruang untuk material metal oksida pembentuk TLA. Biasanya insulator pelapis yang digunakan adalah tipe siikon, karena memiliki bobot yang ringan.
4. Disconnector
Adalah alat yang dipasangkan pada TLA sisi tidak bertegangan yang diteruskan ke konduktor grounding. Disconnector akan bekerja memutuskan, apabila kondisi TLA sudah rusak.
5. Grounding
Adalah konduktor yang dipasangkan pada TLA yang fungsinya untuk meneruskan arus petir dan arus bocor ke tanah.
6. Arrester Coondition Monitoring (ACM)
Adalah alat ukur untuk mengetahui data arus bocor dan data petir yang melewati TLA tersebut. Untuk mengetahui data petir dan data TLA tersebut maka diperlukan download data arus petir (Leakage Current) dan arus bocor (Leakage Current).
1.2.1.1.5 Konduktor Penghubung
Pada tiang SUTT/ SUTET yang berlokasi di daerah petir tinggi biasanya dipasang konduktor penghubung. Bahan yang dipakai untuk konduktor penghubung umumnya sama dengan bahan kawat GSW/ OPGW. Konduktor penghubung ini berfungsi sebagai media berjalannya surja petir dengan nilai induktansi yang lebih rendah daripada induktansi tower agar arus petir yang menyambar kawat GSW/ OPGW maupun tower SUTT/ SUTET dapat langsung disalurkan ke tanah.
Gambar 1-62 Konduktor penghubung, kawat GSW/OPGW ke tanah
Ujung bagian atas konduktor ini dihubungkan langsung dengan kawat GSW/ OPGW menggunakan klem sambungan atau dihubungkan dengan batang penangkap petir yang dipasang di atas tower. Sedangkan ujung bagian bawahnya dihubungkan dengan pentanahan tower. Dengan pemasangan konduktor penghubung diharapkan tidak terjadi arus balik yang nilainya lebih besar daripada arus sambaran petir yang sesungguhnya, sehingga gangguan pada transmisi dapat berkurang.
Konduktor Penghubung Konduktor Tanah ke tanah
1.2.1.1.6 Rod Pentanahan (Grounding)
Rod pentanahan adalah perlengkapan pembumian sistem transmisi yang berfungsi untuk meneruskan arus listrik dari tower SUTT maupun SUTET ke tanah dan menghindari terjadinya back flashover pada insulator saat grounding sistem terkena sambaran petir. Pentanahan tower terdiri dari konduktor tembaga atau konduktor baja yang diklem pada pipa pentanahan yang ditanam di dekat pondasi tiang, atau dengan menanam plat aluminium/ tembaga disekitar pondasi tower yang berfungsi untuk mengalirkan arus dari konduktor tanah akibat sambaran petir.
Gambar 1-63 Pentanahan tower
Jenis-jenis pentanahan tower pada SUTT/ SUTET:
1. Electroda bar, yaitu suatu rel logam yang ditanam di dalam tanah. Pentanahan ini paling sederhana dan efektif, dimana nilai tahanan tanah adalah rendah.
2. Electroda plat, yaitu plat logam yang ditanam di dalam tanah secara horisontal atau vertikal. Pentanahan ini umumnya untuk pengamanan terhadap petir.
3. Counter poise electrode, yaitu suatu konduktor yang digelar secara horisontal di dalam tanah. Pentanahan ini dibuat pada daerah yang nilai tahanan tanahnya tinggi atau untuk memperbaiki nilai tahanan pentanahan. 4. Mesh electrode, yaitu sejumlah konduktor yang digelar secara horisontal di
Komponen-komponen pentanahan tower:
1. Konduktor pentanahan, terbuat dari bahan yang konduktifitasnya besar. 2. Klem pentanahan atau sepatu kabel.
3. Batang pentanahan.
4. Klem sambungan konduktor pentanahan.