METODOLOGI PENGUJIAN
III.4 Prosedur Percobaan
Ada 10 tahap pengujian yang dilakukan, yaitu : 1. Pengujian tegangan flashover isolator bersih
2. Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi NaCl dengan tingkat pengotoran ringan.
3. Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi NaCl dengan tingkat pengotoran sedang.
4. Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi NaCl dengan tingkat pengotoran berat.
5. Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi CaCO3 dengan tingkat pengotoran ringan.
6. Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi CaCO3 dengan tingkat pengotoran sedang.
7. Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi CaCO3 dengan tingkat pengotoran berat.
8. Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi C dengan tingkat pengotoran ringan.
9. Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi C dengan tingkat pengotoran sedang.
10. Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi C dengan tingkat pengotoran tinggi.
Berdasarkan diagram alir flowchart, teknik perhitungan dan pengambilan data pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.9 berikut ini :
Gambar 3.9 Diagram alir penelitian
III.4.1 Pengujian tegangan flashover isolator bersih 1. Isolator dibersihkan dengan air hingga bersih.
2. Isolator di keringkan dan ditutup dengan plastik agar tidak terkena polusi dari luar seperti debu. Seperti Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Isolator ditutup dengan plastik
3. Dibuat rangkaian percobaan seperti Gambar 3.11 di bawah ini.
Gambar 3.11 Rangkaian percobaan
Ketika terjadi flashover pada permukaan isolator, maka timbul arus yang besar menuju tanah. Relai OCR mendeteksi arus tersebut yang terhubung dangan kumparan pemutus (TC) pemutus daya (S). Dengan demikian, pemutus daya S akan membuka jika terjadi flashover.
4. Mengukur temperatur dan tekanan pada ruang uji.
5. Saklar primer (S1) ditutup dan AT diatur hingga tegangan keluarannya nol 6. Saklar sekunder (S2) ditutup.
7. Tegangan keluaran AT dinaikkan secara bertahap dengan kecepatan 5 kV/detik sampai terjadi flashover di permukaan isolator. Ini ditandai dengan membukanya saklar S2, dimana rele arus lebih (OCR) mendeteksi arus bocor ke tanah sehingga pemutus daya membuka.
8. Pada saat bersamaan, tegangan V dicatat.
9. Turunkan AT sampai keluarannya nol.
10. Ulangi prosedur 6 s/d 9 sebanyak 5 kali.
11. Percobaan selesai.
III.4.2 Pengujian distribusi tegangan isolator terpolusi NaCl dengan tingkat pengotoran ringan.
1. Membuat polutan sesuai dengan literatur yang sudah ada, yaitu dengan cara mencampur 6 liter air, 40 gr kaolin, dan 50 gr NaCl.
2. Isolator piring (kaca dan porselin), pin, dan post dicelupkan kedalam larutan polutan dan dibiarkan selama 5 menit. Setelah itu isolator diangkat dan dikeringkan selama ± 24 jam dalam suatu ruangan yang ditutupi plastik seperti Gambar 3.12 berikut.
Gambar 3.12 Isolator di celupkan ke dalam larutan polutan
3. Selanjutnya prosedur 2 s/d 10 pada Subbab 3.4.1 di atas diulangi dengan kondisi isolator yang telah terpolusi.
4. Isolator di uji bergantian mulai dari isolator piring porselin, kaca, tipe pin dan tipe post.
5. Untuk mengukur tingkat pengotoran sesuai standar IEC 60050-815 maka dilakukan pengukuran bobot polusi. Untuk mengukur bobot dari polutan yang menempel pada permukaan isolator, dibutuhkan suatu pengukuran bobot polusi dengan menggunakan metode ESDD (Equivalent Salt Deposit Density ). Langkah – langkah untuk menentukan nilai ESDD polutan pada suatu isolator adalah sebagai berikut :
• Dimulai mencuci isolator yang terpolusi dengan air dan kain kasa dalam suatu wadah seperti gambar 3.13 berikut.
Gambar. 3.13 Pencucian isolator
• Hasil pencucian isolator di bungkus di dalam plastik sebagai sampel untuk diuji nilai konduktifitasnya di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BTKLPP).
Total ada 36 sample seperti ditunjukkan Gambar 3.14 berikut:
Gambar 3.14 Sampel larutan polutan yang menempel pada isolator
• Diukur konduktivitas larutan pencuci dan dihitung nilai konduktivitas larutan pencuci isolator pada suhu 20 ˚C dengan menggunakan Persamaan 3.1. Gambar 3.15 menunjukkan pengukuran konduktifitas larutan menggunakan conductivitymeter.
Gambar 3.15 Pengukuran nilai konduktifitas
σ20 = σθ [1 – b (θ – 20) ] (3.1) Dalam hal ini :
θ = Suhu larutan ( ˚C )
σ20 = Konduktivitas larutan pada suhu 20 ˚C ( S/m )
σθ = Konduktivitas larutan pada suhu θ ˚C ( S/m )
b = Faktor koreksi suhu pada suhu θ ˚C Nilai dari b dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut :
Tabel 3.1 Faktor koreksi suhu
θ ( ˚C ) B
5 0.03156
10 0.02817
20 0.02277
30 0.01905
• Dihitung salinitas dari larutan dengan menggunakan Persamaan 3.2 berikut:
D = (5.7 x σ20 ) 1.03 (3.2)
Dalam hal ini :
D = salinitas ( mg/cm3 ) Dimisalkan hasil yang diperoleh adalah D1.
• Polutan yang menempel pada isolator dilarutkan kedalam larutan pencuci.
• Diukur konduktivitas larutan pencuci yang telah bercampur dengan polutan. Kemudian dihitung salinitasnya dengan cara seperti diatas. Misalkan hasilnya adalah D2.
• Dihitung nilai dari ESDD dengan menggunakan Persamaan 3.3 berikut:
ESDD = 𝑉𝑉 .( 𝐷𝐷2 – 𝐷𝐷1 𝑆𝑆 ) (3.3)
Dalam hal ini :
ESDD = Equivalent Salt Deposit Density ( mg/cm2 ) V = Volume air pencuci ( mL )
D1 = Salinitas larutan pencuci tanpa polutan (mg/cm3 ) D2 = Salinitas larutan pencuci yang terpolusi ( mg/cm3 ) S = Luas Permukaan isolator ( cm2 )
IEC 60050-815 :2000 edisi 01 menggolongkan pengotoran menjadi empat tingkatan seperti Table 3.2 dibawah ini :
Tabel 3.2 Penggolongan tingkat pengotoran
Tingkat Pengotoran ESSD
Sangat Ringan 0 – 0.03
Ringan 0.03 – 0.06
Sedang 0.07– 0.1
Berat >0.1
6. Jika hasil dari perhitungan ESDD diluar batas bobot polusi ringan maka, misalnya termasuk dalam tingkat bobot sedang ataupun berat, maka data di atas dapat dipergunakan untuk bobot polusi isolator sedang atau berat dan eksperimen untuk bobot polusi ringan dapat diulangi kembali dengan mengurangi takaran garam semula.
III.4.3 Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi NaCl dengan tingkat pengotoran sedang.
1. Membuat larutan pengotor isolator sesuai literatur yang telah ada, yaitu dengan cara mencampurkan 6 liter air, 40 gr kaolin dan 200 gr NaCl.
2. Prosedur pengujian langkah 2 s/d 5 pada Subbab 3.4.2 diulangi sehingga diperoleh 5 nilai tegangan flashover pada masing-masing isolator tipe piring (porselin dan keramik), tipe pin, dan tipe post.
3. Jika nilai ESDD yang diperoleh di luar batas bobot polusi sedang, misalnya termasuk dalam tingkat bobot ringan, maka eksperimen diulang kembali dengan menambah takaran garam semula. Jika termasuk dalam tingkat bobot polusi isolator berat, maka eksperimen dapat dilakukan dengan mengurangi takaran garam semula.
III.4. 4 Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi NaCl dengan tingkat pengotoran berat.
1. Membuat larutan pengotor isolator sesuai literatur yang telah ada, yaitu dengan cara mencampurkan 6 liter air, 40 gr kaolin dan 550 gr NaCl.
2. Prosedur pengujian langkah 2 s/d 5 pada Subbab 3.4.2 diulangi sehingga diperoleh 5 nilai tegangan flashover pada masing-masing isolator tipe piring (porselin dan keramik), tipe pin, dan tipe post.
3. Jika nilai ESDD yang diperoleh di luar batas bobot polusi sedang, misalnya termasuk dalam tingkat bobot ringan, maka eksperimen diulang kembali dengan menambah takaran garam semula. Jika termasuk dalam tingkat bobot polusi isolator berat, maka eksperimen dapat dilakukan dengan mengurangi takaran garam semula.
III.4.5 Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi CaCO3 dengan tingkat pengotoran ringan.
1. Membuat larutan pengotor isolator sesuai literatur yang telah ada, yaitu dengan cara mencampurkan 6 liter air, 40 gr kaolin dan 100 gr CaCO3.
2. Prosedur pengujian langkah 2 s/d 5 pada Subbab 3.4.2 diulangi sehingga diperoleh 5 nilai tegangan flashover pada masing-masing isolator tipe piring (porselin dan keramik), tipe pin, dan tipe post.
3. Jika nilai ESDD yang diperoleh di luar batas bobot polusi sedang, misalnya termasuk dalam tingkat bobot sedang atau berat, maka eksperimen diulang kembali dengan mengurangi takaran CaCO3
semula.
III.4.6 Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi CaCO3 dengan tingkat pengotoran sedang.
1. Membuat larutan pengotor isolator sesuai literatur yang telah ada, yaitu dengan cara mencampurkan 6 liter air, 40 gr kaolin dan 500 gr CaCO3. 2. Prosedur pengujian langkah 2 s/d 5 pada Subbab 3.4.2 diulangi
sehingga diperoleh 5 nilai tegangan flashover pada masing-masing isolator tipe piring (porselin dan keramik), tipe pin, dan tipe post.
3. Jika nilai ESDD yang diperoleh di luar batas bobot polusi sedang, misalnya termasuk dalam tingkat bobot ringan, maka eksperimen diulang kembali dengan menambah takaran CaCO3 semula. Jika termasuk dalam tingkat bobot polusi isolator berat, maka eksperimen dapat dilakukan dengan mengurangi takaran CaCO3 semula.
III.4.7 Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi CaCO3 dengan tingkat pengotoran berat.
1. Membuat larutan pengotor isolator sesuai literatur yang telah ada, yaitu dengan cara mencampurkan 6 liter air, 40 gr kaolin dan 900 gr CaCO3. 2. Prosedur pengujian langkah 2 s/d 5 pada Subbab 3.4.2 diulangi
sehingga diperoleh 5 nilai tegangan flashover pada masing-masing isolator tipe piring (porselin dan keramik), tipe pin, dan tipe post.
3. Jika nilai ESDD yang diperoleh di luar batas bobot polusi berat, misalnya termasuk dalam tingkat bobot ringan atau sedang, maka eksperimen diulang kembali dengan menambah takaran CaCO3
semula. Jika termasuk dalam tingkat bobot polusi isolator sangat berat, maka eksperimen dapat dilakukan dengan mengurangi takaran CaCO3
semula.
III.4.8 Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi karbon dengan tingkat pengotoran ringan.
1. Membuat larutan pengotor isolator sesuai literatur yang telah ada, yaitu dengan cara mencampurkan 6 liter air, 40 gr kaolin dan 80 gr karbon.
2. Prosedur pengujian langkah 2 s/d 5 pada Subbab 3.4.2 diulangi sehingga diperoleh 5 nilai tegangan flashover pada masing-masing isolator tipe piring (porselin dan keramik), tipe pin, dan tipe post.
3. Jika nilai ESDD yang diperoleh di luar batas bobot polusi ringan, misalnya termasuk dalam tingkat bobot sedang atau berat, maka eksperimen diulang kembali dengan menambah takaran karbon semula.
III.4.9 Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi karbon dengan tingkat pengotoran sedang.
1. Membuat larutan pengotor isolator sesuai literatur yang telah ada, yaitu dengan cara mencampurkan 6 liter air, 40 gr kaolin dan 300 gr karbon.
2. Prosedur pengujian langkah 2 s/d 5 pada Subbab 3.4.2 diulangi sehingga diperoleh 5 nilai tegangan flashover pada masing-masing isolator tipe piring (porselin dan keramik), tipe pin, dan tipe post.
3. Jika nilai ESDD yang diperoleh di luar batas bobot polusi sedang, misalnya termasuk dalam tingkat bobot ringan, maka eksperimen diulang kembali dengan menambah takaran karbon semula. Jika termasuk dalam tingkat bobot polusi isolator berat, maka eksperimen dapat dilakukan dengan mengurangi takaran karbon semula.
III.4.10 Pengujian tegangan flashover isolator terpolusi karbon dengan tingkat pengotoran berat.
1. Membuat larutan pengotor isolator sesuai literatur yang telah ada, yaitu dengan cara mencampurkan 6 liter air, 40 gr kaolin dan 700 gr karbon.
2. Prosedur pengujian langkah 2 s/d 5 pada Subbab 3.4.2 diulangi sehingga diperoleh 5 nilai tegangan flashover pada masing-masing isolator tipe piring (porselin dan keramik), tipe pin, dan tipe post.
3. Jika nilai ESDD yang diperoleh di luar batas bobot polusi sedang, misalnya termasuk dalam tingkat bobot ringan atau sedang, maka eksperimen diulang kembali dengan menambah takaran karbon semula. Jika termasuk dalam tingkat bobot polusi isolator sangat berat, maka eksperimen dapat dilakukan dengan mengurangi takaran karbon semula.
BAB IV