TUGAS AKHIR
PERHITUNGAN KUAT MEDAN LISTRIK DI BAWAH SALURAN
TRANSMISI
Studi Kasus : Perencanaan Transmisi 275 kV Galang-Binjai
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana ( S-1 ) pada Departemen Teknik Elektro
Oleh : ANDRY NIM : 050402069
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERHITUNGAN KUAT MEDAN LISTRIK DI BAWAH SALURAN TRANSMISI
Studi Kasus : Perencanaan Transmisi 275 kV Galang-Binjai
Oleh : Andry NIM : 050402069
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Elektro
Disetujui oleh :
Dosen Pembimbing,
Ir. Bonggas L. Tobing NIP : 130 520 619
Diketahui oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,
Ir. Nasrul Abdi, MT NIP: 131 459 554
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Pemakaian tegangan tinggi pada transmisi daya listrik selain dapat mengurangi
rugi-rugi daya, juga menghasilkan kuat medan listrik yang tinggi di sekitar konduktor
bertegangan. Kuat medan listrik dipengaruhi oleh jarak titik uji dari konduktor fasa.
Semakin dekat jarak antara titik uji dengan konduktor fasa, maka kuat medan yang
timbul juga semakin besar. Sebaliknya, semakin jauh titik uji dari konduktor fasa,
maka medan listrik yang timbul akan berkurang.
Dalam Tugas Akhir ini, penulis menghitung kuat medan listrik di bawah
saluran transmisi untuk perencanaan transmisi 275 kV Galang-Binjai. Hasil
perhitungan memperlihatkan bahwa ketinggian maksimum dari bangunan-bangunan
yang berada di bawah saluran transmisi adalah 27 m, dan ruang bebas (clearance)
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
berkat dan rahmat yang telah diberikan-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Perhitungan Kuat Medan Listrik Di
Bawah Saluran Transmisi Studi Kasus: Perencanaan Transmisi 275 kV
Galang-Binjai”. Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk
menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik
Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk kedua orangtua yang telah
membesarkan penulis dengan kasih sayang yang tidak terhingga yaitu Herry Winartha
dan Susiaty Roesli, kedua adik penulis Jenny dan Lenny, tante Suaity, dan Cek Antok
Handoko di Surabaya atas dukungannya hingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan baik.
Selama masa kuliah sampai masa penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis
mendapat dukungan, bimbingan, dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan
setulus hati penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Bonggas L. Tobing selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir sekaligus
Kepala Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi yang telah banyak meluangkan
waktu dan pikirannya untuk memberikan bantuan, bimbingan, dan pengarahan
kepada penulis selama perkuliahan dan penyusunan Tugas Akhir ini. Terima kasih
sebesar-besarnya penulis ucapkan untuk Beliau,
2. Bapak Ir. Nasrul Abdi, MT dan Bapak Rahmat Fauzi, MT selaku Ketua sekaligus
Dosen Wali penulis dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT USU,
3. Bapak Ir. Syahrawardi dan Bapak Ir. Hendra Zulkarnaen, selaku staf pengajar di
Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi,
4. Seluruh staf pengajar dan administrasi Departemen Teknik Elektro, Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara,
5. Staf di PT PLN (PERSERO) Proyek Induk Pembangkit dan Jaringan Sumatera
penulis selama proses pengambilan data: Bu Suyatma, Kak Ira, Mas Imam, dan
Mas Oki,
6. Teman-teman di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi: Bang Adi dan Bang
Jimmy yang sudah sarjana, Herman, Lamringan, dan Angga,
7. Teman-teman stambuk 2005: Dedi, Irpan, Prindi, Julius, Fritz, Megi, Frendy, Joni,
Florence, Taci, Apri, Ferry, Edison, Ellis, Eko, Collin, Roy, Budi, Windy,
Marhon, dan segenap pengurus IMTE: Rainhard, Alex, Muti, dan teman-teman
2005 lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu,
8. Teman-teman junior: Budiman, Andi, Sugi, Hendrik, Salman, Rozi,
9. Abang-abang yang telah banyak membantu: Bang Ade, Ai, Zuki, Kurniadi (Lab.
Konversi), Bang Fahmi dan Emil (Lab. ST), Bang Muhfi dan Hans (Labkom),
Bang Weldi, Uyak, Olo, dan Kak Pipin,
10. Kak Wesy dan Kak Ita di NIIT,
11. Semua orang yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis ucapkan
terima kasih banyak.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak luput dari
kesalahan-kesalahan, baik dari segi tata bahasa maupun dari segi ilmiah. Untuk itu, penulis akan
menerima dengan terbuka, segala saran dan kritik yang ditujukan untuk memperbaiki
Tugas Akhir ini. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semua pihak.
Medan, Maret
2009
Penulis,
DAFTAR ISI
I. 2 Tujuan dan Manfaat Penulisan...1
I. 3 Batasan Masalah...2
I. 4 Metode Penulisan...2
I. 5 Sistematika Penulisan...3
BAB II MEDAN LISTRIK DI SEKITAR KONDUKTOR SILINDER II. 1 Hukum Coulomb...5
II. 2 Intensitas Medan Listrik...6
II. 3 Prinsip Superposisi Medan Listrik...8
II. 4 Potensial Listrik...9
II. 5 Perhitungan Kuat Medan Listrik Di Sekitar Konduktor Silinder...12
BAB III MEDAN LISTRIK DI BAWAH SALURAN TRANSMISI III. 1 Tegangan Transmisi dan Rugi-Rugi Daya...16
III. 2 Masalah Penerapan Tegangan Tinggi pada Transmisi...17
III. 3 Kuat Medan Listrik di Bawah Saluran Transmisi...18
BAB IV PERHITUNGAN KUAT MEDAN LISTRIK DI TITIK KRITIS PADA PERENCANAAN TRANSMISI 275 KV GALANG-BINJAI IV. 1 Umum...26
IV. 2 Perhitungan Kuat Medan Listrik...26
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Gaya pada muatan uji akibat muatan titik...5
Gambar 2. 2 Vektor medan gaya suatu muatan titik...7
Gambar 2. 3 Prinsip superposisi pada medan listrik...8
Gambar 2.4 Jalur linear pada medan listrik yang uniform...9
Gambar 2. 5 Jalur linear pada medan listrik uniform E dengan sudut ...10
Gambar 2. 6 Jalur perpindahan berbentuk kurva dalam medan listrik yang unifor..11
Gambar 2. 7 Muatan garis sepanjang 2a...12
Gambar 2. 8 Medan listrik pada konduktor silinder...14
Gambar 3. 1 Kurva hubungan biaya dan tegangan transmisi...18
Gambar 3. 2 Menghitung kuat medan listrik di titik P1...19
Gambar 4.1 Menghitung E di bawah perencanaan saluran transmisi 275 kV Galang-Binjai...27
Gambar 4. 2 Tampilan program penghitung kuat medan listrik di bawah saluran transmisi (ketinggian titik uji = 1m)...35
Gambar 4. 3 Grafik kuat medan listrik pada ketinggian titik uji 1m...35
BAB I
PENDAHULUAN
I. 1 Latar Belakang
Fungsi utama suatu saluran transmisi adalah untuk menyalurkan energi listrik
dari pusat pembangkit ke pusat-pusat beban. Untuk mengurangi rugi-rugi daya di
sepanjang saluran transmisi, maka dipakailah tegangan tinggi. Pemakaian tegangan
tinggi ini selain mengurangi rugi-rugi daya, juga menghasilkan medan listrik yang
tinggi di sekitar kawat penghantar.
Medan listrik yang tinggi di sekitar kawat penghantar menimbulkan dampak
merugikan bagi penduduk yang bertempat tinggal di dekat saluran transmisi.
Misalnya: terinduksinya tegangan pada permukaan benda-benda logam, gangguan
penerimaan siaran televisi maupun radio, maupun dampak pada kesehatan.
Seiring dengan semakin meningkatnya permintaan akan pasokan daya listrik,
maka pihak PLN mulai membangun beberapa pusat pembangkit untuk melayani
permintaan tersebut. Selain membangun pusat-pusat pembangkit baru, PLN juga akan
membangun saluran transmisi untuk menyalurkan daya listrik ke pusat beban.
Pembangunan ini seringkali menimbulkan konflik antara pihak pemerintah, dalam hal
ini PLN, dengan masyarakat yang tinggal di dekat saluran transmisi terkait dampak
merugikan yang ditimbulkannya. Oleh sebab itu, diperlukan pihak ketiga, yaitu
Perguruan Tinggi, untuk melakukan suatu perhitungan kuat medan listrik di bawah
saluran transmisi.
I. 2 Tujuan dan Manfaat Penulisan
Adapun tujuan utama penulisan Tugas Akhir ini adalah :
1. Membuat suatu program yang dapat digunakan untuk menghitung kuat medan
listrik di bawah penghantar saluran transmisi.
2. Menentukan batas ketinggian maksimum dari bangunan-bangunan yang dibangun
di bawah saluran transmisi serta ruang bebas vertikal dari saluran transmisi
Manfaat dari penulisan Tugas Akhir ini adalah dengan mengetahui kuat medan listrik
di bawah saluran transmisi, maka dapat dimanfaatkan sebagai dasar
pertanggungjawaban bila kelak timbul protes dari penduduk yang bertempat tinggal
di dekat saluran transmisi terkait dampak merugikan dari medan listrik.
I. 3 Batasan Masalah
Mengingat perhitungan untuk mendapatkan kuat medan listrik di bawah
saluran transmisi sangat rumit, maka perlu dibuat beberapa batasan agar pembahasan
tidak terlalu luas. Adapun batasan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah :
1. Saluran transmisi yang diamati dalam Tugas Akhir ini adalah saluran transmisi
arus bolak-balik.
2. Perhitungan kuat medan listrik hanya dilakukan untuk satu konstruksi menara,
yaitu yang dipakai pada perencanaan saluran transmisi 275 KV Galang-Binjai.
Perhitungan secara manual hanya dilakukan untuk satu titik contoh saja.
Sedangkan, perhitungan secara lengkap dilakukan dengan bantuan program
Matlab.
3. Tugas Akhir ini mengabaikan faktor-faktor yang menyebabkan perubahan pada
distribusi medan listrik di bawah penghantar saluran transmisi.
4. Frekuensi sistem yang ditinjau adalah 50 Hz,
5. Mengingat panjangnya saluran transmisi dalam kasus ini, maka dipilih satu
gawang untuk dianalisa, yaitu antara menara tujuh dan delapan.
I. 4 Metode Penulisan
Langkah-langkah yang dilakukan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah :
1. Mengumpulkan data-data yang diperlukan mengenai konstruksi menara yang
dipakai untuk perencanaan transmisi 275 KV Galang-Binjai, nilai andongan
terbesar, ukuran dan konfigurasi kawat penghantar, dan lain-lain dari pihak PLN.
2. Membuat perhitungan manual untuk satu titik contoh sehingga dapat diperoleh
3. Dari hasil perhitungan manual, dapat dilihat bahwa untuk menghitung kuat medan
listrik di bawah saluran transmisi memerlukan proses yang rumit. Karena
rumitnya perhitungan, maka disusunlah suatu bahasa pemrograman menggunakan
Matlab untuk menghitung kuat medan listrik di berbagai titik di bawah saluran
transmisi.
4. Setelah diperoleh grafik kuat medan listrik untuk berbagai titik di bawah kawat
penghantar, maka dianalisa apakah sudah melewati batas aman atau belum.
5. Hasil yang diperoleh selanjutnya didiskusikan dengan Dosen Pembimbing dan
pihak PLN untuk kemudian direvisi/ diperbaiki.
I. 5 Sistematika Penulisan
Tugas Akhir ini disusun berdasarkan sistematika pembahasan sebagai berikut
:
BAB I PENDAHULUAN
Bagian ini berisikan latar belakang, tujuan dan manfaat penulisan,
batasan masalah, metode penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II MEDAN LISTRIK DI SEKITAR KONDUKTOR SILINDER
Bagian ini memberikan gambaran singkat mengenai prinsip-prinsip
dasar elektrostatika yang berkaitan dengan intensitas medan listrik,
prinsip superposisi, dan potensial listrik. Kemudian dari
prinsip-prinsip dasar tersebut diturunkan suatu persamaan untuk menghitung
kuat medan listrik di sekitar konduktor silinder
BAB III MEDAN LISTRIK DI BAWAH SALURAN TRANSMISI
Bagian ini menjelaskan tentang pemakaian tegangan tinggi dan
rugi-rugi daya, masalah akibat penerapan tegangan tinggi pada saluran
transmisi, serta penjelasan proses menghitung kuat medan listrik di
bawah saluran transmisi. Proses inilah yang akan digunakan sebagai
dasar untuk menyusun bahasa pemrograman dengan menggunakan
BAB IV PERHITUNGAN KUAT MEDAN LISTRIK DI TITIK KRITIS
PADA PERENCANAAN TRANSMISI 275 KV GALANG-BINJAI
Bagian ini memaparkan tentang perhitungan kuat medan listrik di titik
kritis pada transmisi 275 KV Galang-Binjai. Pada bagian ini,
perhitungan manual hanya dilakukan untuk satu titik contoh,
sedangkan untuk sejumlah titik di sekitar penghantar transmisi,
dilakukan dengan program.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bagian ini berisikan beberapa kesimpulan dan saran dari penulisan
BAB II
MEDAN LISTRIK DI SEKITAR KONDUKTOR SILINDER
II. 1 Hukum Coulomb
Eksperimen elektrostatis dasar pertama sekali dilaporkan oleh Charles
Augustin Coulomb (1736-1806) pada tahun 1785, menggunakan bola-bola kecil
bermuatan yang dapat dianggap sebagai muatan titik. Hasil dari percobaan ini
diberikan dalam Hukum Coulomb, yang menyatakan bahwa gaya F antara dua buah
muatan titik Q1 dan Q2 besarnya sebanding dengan hasil kali kedua muatan dan
berbanding terbalik dengan kuadrat jarak diantara kedua muatan tersebut.
Nilai k pada persamaan di atas merupakan suatu konstanta. Gaya yang timbul
mengikuti arah garis yang menghubungkan kedua muatan tersebut. Seperti yang
tergambar pada Gambar 2. 1 (a), gaya mengarah ke luar (gaya tolak) jika kedua
muatan sejenis (tandanya sama), tetapi, seperti yang tergambar pada Gambar 2. 1 (b),
gaya mengarah ke dalam (gaya tarik), jika kedua muatan berbeda jenis (berlawanan
tanda).
Gambar 2. 1 Gaya pada muatan uji akibat muatan titik
dimana merupakan permitivitas medium di sekitar muatan. Satuan SI untuk
permitivitas adalah Farad per meter (Fm-1). Permitivitas ruang hampa adalah:
Permitivitas udara nilainya mendekati permitivitas ruang hampa.
Gaya merupakan besaran vektor, oleh sebab itu, gaya memiliki besar dan
arah. Jika Persamaan (2. 1) ditulis sebagai persamaan vektor dengan
mensubstitusikan nilai k, maka diperoleh:
Dimana : = gaya (N)
= vektor satuan yang searah dengan garis yang menghubungkan kedua
muatan
Q1 = muatan 1 (C)
Q2 = muatan 2 (C)
= permitivitas medium di sekitar muatan (Fm-1)
r = jarak di antara kedua muatan (m)
Rumus di atas merupakan ekspresi vektoris Hukum Coulomb secara lengkap
dalam satuan SI.
II. 2 Intensitas Medan Listrik
Misalkan terdapat sebuah muatan titik positif Q1 dalam kedudukan tetap.
Kemudian terdapat muatan lainnya, misalkan Q2, yang mengelilingi muatan Q1
tersebut. Ternyata, dimanapun posisi muatan Q2, selalu ada gaya yang bereaksi pada
muatan tersebut. Dengan kata lain, menunjukkan adanya suatu medan gaya di sekitar
Gambar 2. 2 Vektor medan gaya suatu muatan titik
Besarnya gaya yang dialami oleh muatan Q2 akibat Q1, diberikan oleh Persamaan (2.
3), yaitu:
Dari persamaan di atas, diperoleh gaya per satuan muatan yang didefinisikan sebagai
intensitas medan listrik, yaitu:
Dimana Q2 merupakan muatan uji positif.
Satuan SI untuk intensitas medan listrik adalah Newton per Coulomb (NC-1).
Satuan lain yang sering digunakan untuk menyatakan intensitas medan listrik adalah
Volt per meter (Vm-1).
Berdasarkan Persamaan (2. 4), muatan titik Q1 dikelilingi oleh suatu medan
listrik dengan intensitas sebesar E yang sebanding dengan besar Q1 dan berbanding
terbalik terhadap kuadrat jarak (r2). Intensitas medan listrik E merupakan sebuah
vektor yang memiliki arah yang sama dengan arah gaya F tetapi berbeda dimensi dan
besarnya (magnitude).
II. 3 Prinsip Superposisi Medan Listrik
Untuk mencari intensitas medan listrik E yang dihasilkan oleh sekumpulan
muatan titik: (a) Hitunglah En yang dihasilkan oleh setiap muatan pada titik yang
diberikan dengan menganggap seakan-akan tiap muatan tersebut adalah satu-satunya
secara terpisah ini untuk mencari resultan medan E pada titik tersebut. Di dalam
bentuk persamaan:
Dimana n = 1, 2, 3, ...
Persamaan di atas merupakan rumusan aplikasi prinsip superposisi dalam
medan listrik yang dapat dinyatakan sebagai berikut: total atau resultan medan pada
suatu titik adalah penjumlahan vektoris dari tiap-tiap komponen medan pada titik
tersebut. Maka, berdasarkan Gambar 2. 3, intensitas medan listrik pada titik P akibat
muatan Q1 adalah E1 dan akibat muatan Q2 adalah E2. Total medan listrik pada titik P
akibat kedua muatan titik merupakan penjumlahan vektoris dari E1 dan E2, atau E.
Gambar 2. 3 Prinsip superposisi pada medan listrik
Jika distribusi muatan tersebut adalah suatu distribusi yang kontinu, maka medan
yang ditimbulkannya pada titik P dapat dihitung dengan membagi muatan menjadi
elemen-elemen yang sangat kecil dq. Medan dE yang ditimbulkan oleh setiap elemen
pada titik di mana akan dicari kemudian dihitung, dengan memperlakukan
elemen-elemen sebagai muatan-muatan titik. Besarnya dE diberikan oleh:
dimana r adalah jarak dari elemen muatan dq ke titik P. Medan resultan pada P
kemudian dicari dari prinsip-prinsip superposisi dengan menambahkan (yakni,
dengan mengintegralkan) kontribusi-kontribusi medan yang ditimbulkan oleh semua
Integrasi tersebut adalah sebuah operasi vektor.
II. 4 Potensial Listrik
Misalkan terdapat dua titik, x1 dan x2, yang berada di dalam medan listrik E
yang uniform dan paralel dengan arah sumbu x. Kemudian muatan positif di x2
digerakkan ke arah sumbu x negatif menuju x1 seperti pada Gambar 2. 4.
Gambar 2. 4 Jalur linear pada medan listrik yang uniform
Medan ini mengakibatkan timbulnya gaya pada muatan sehingga dibutuhkan energi
untuk memindahkan/ menggerakkan muatan melawan gaya yang timbul. Besarnya
energi per satuan muatan sama dengan gaya per satuan muatan dikali dengan jarak
perpindahan muatan. Maka:
Dimensinya adalah :
Atau dalam satuan SI:
Dimensi dari energi per muatan sama dengan dimensi dari potensial listrik. Energi per
satuan muatan yang diperlukan untuk memindahkan muatan uji dari x2 ke x1 disebut
sebagai beda potensial antara titik x2 dengan x1. Titik x1 memiliki potensial yang
lebih tinggi karena diperlukan energi untuk mencapainya dari titik x2. Jadi,
perpindahan dari x2 menuju x1 (berlawanan arah dengan E), mengakibatkan kenaikan
potensial. Satuan dari potensial listrik V adalah Volt (V) atau sama dengan 1 JC-1.
Maka, potensial listrik dapat dinyatakan dalam Joule per Coulomb maupun dalam
Jika persamaan di atas dibagi dengan satuan meter, diperoleh:
Jadi, intensitas medan listrik E dapat dinyatakan baik dalam satuan Newton per
Coulomb maupun Volt per meter.
Dalam penjelasan di atas, muatan uji digerakkan melalui jalur terpendek di
antara dua titik (berupa garis lurus). Sebenarnya jalur yang dilalui tidaklah penting
karena beda potensial hanya ditentukan oleh perbedaan potensial di antara kedua titik.
Maka, berdasarkan Gambar 2.4, potensial di titik x1 terhadap titik x2 dikatakan
memiliki nilai tunggal. Artinya, hanya memiliki satu nilai meskipun jalur yang
ditempuh berbeda-beda. Ketika jalur perpindahan muatan uji tidak paralel terhadap E
tapi memiliki sudut sebesar , seperti pada Gambar 2. 5, beda potensial V21 antara
titik x2 dan x1 sama dengan panjang jalur x2-x1 dikalikan dengan komponen E yang
paralel terhadap jalur tersebut. Maka, V21=(x2-x1)E cos .
Gambar 2. 5 Jalur linear pada medan listrik uniform E dengan sudut
Jika muatan uji digerakkan tegak lurus terhadap arah medan ( =900), tidak ada energi
yang diperlukan sehingga jalur perpindahan ini disebut garis ekipotensial. Salah satu
sifat penting dari medan adalah bahwa garis medan dan garis ekipotensial saling
tegak lurus.
Kasus berikutnya adalah jika jalur perpindahan dari muatan uji berbentuk
kurva. Maka, beda potensial antara kedua ujung jalur diberikan oleh hasil kali elemen
panjang dari jalur dl dengan komponen E yang paralel terhadapnya, lalu
diintegrasikan sepanjang jalur dari a menuju b. Jika jalur berada dalam medan yang
uniform E, seperti tampak pada Gambar 2. 6, maka kenaikan tegangan dV antara
kedua ujung dari elemen jalur dl diberikan oleh rumus:
dimana merupakan sudut antara elemen jalur dengan medan. Kenaikan tegangan
paralel dengan E haruslah berlawanan arah dengan medan. Maka Persamaan (2. 9) di
atas memiliki tanda negatif.
Gambar 2. 6 Jalur perpindahan berbentuk kurva dalam medan listrik yang uniform
Jika Persamaan (2. 9) diintegrasikan dengan batas integrasi titik a dan b, akan
diperoleh kenaikan tegangan Vab antara titik a dengan b.
Integral yang melibatkan unsur dl seperti pada Persamaan (2. 10) di atas disebut
integral garis. Maka, dapat disimpulkan bahwa kenaikan tegangan antara a dan b
sama dengan integral garis dari E sepanjang jalur melengkung dari a menuju b.
II. 5 Perhitungan Medan Listrik Di Sekitar Konduktor Silinder
Untuk memperhitungkan medan listrik yang timbul di sekitar konduktor,
terlebih dahulu diperhitungkan kuat medan yang dihasilkan oleh suatu muatan garis.
Misalkan suatu muatan sebesar Q terdistribusi secara merata di garis tipis sepanjang
Gambar 2. 7 Muatan garis sepanjang 2a
Kerapatan muatan L (muatan per satuan panjang) dirumuskan dengan:
dimana L dalam satuan Coulomb per meter ketika Q dalam Coulomb dan a dalam
meter.
Pada titik P di sumbu r, medan listrik dE akibat sebagian kecil dari muatan
garis dz dirumuskan dengan:
dimana dan Î merupakan vektor satuan ke arah l.
Karena sumbu z pada Gambar 2. 7 merupakan sumbu simetri, medan hanya memiliki
komponen z dan r. Sehingga:
dan
Resultan atau total komponen Er pada sumbu r diperoleh dengan cara
dan hasilnya adalah:
Secara simetri, resultan dari komponen Ez pada suatu titik di sumbu r nilainya nol.
Maka, total medan E pada titik di sumbu r arahnya radial dan besarnya:
Persamaan ini menyatakan medan sebagai fungsi r pada suatu titik di sumbu r untuk
muatan garis sepanjang 2a dan kerapatan medan L yang uniform.
Kasus berikutnya adalah jika muatan garis pada Gambar 2. 7 diperpanjang
sampai tak terhingga ke arah positif dan negatif dari sumbu z. Jika pembilang dan
penyebut dibagi dengan a dan nilai tak berhingga disubstitusikan ke a, maka
diperoleh intensitas medan listrik akibat muatan garis yang panjangnya tak berhingga,
yaitu:
Beda potensial V21 antara dua titik pada jarak r2 dan r1 dari muatan garis tak
berhingga ini merupakan energi yang diperlukan per satuan muatan untuk
memindahkan sebuah muatan uji dari r2 menuju r1. Misalkan r2 > r1, maka beda
potensial ini merupakan integral garis Er dari r2 menuju r1. Potensial di r1 akan lebih
tinggi daripada potensial di r2, jika muatan garisnya positif. Maka:
Atau:
Selanjutnya, jika muatan terdistribusi secara merata di sepanjang silinder
dengan radius r1 seperti terlihat pada Gambar 2. 8 (misalkan pada konduktor silinder),
Gambar 2. 8 Medan listrik pada konduktor silinder
Beda potensial antara silinder dengan sebuah titik di luar silinder dapat dihitung
menggunakan Persamaan (2. 19), dimana r2 > r1 dan L adalah muatan per satuan
panjang dari silinder. Di dalam silinder, potensialnya sama dengan potensial pada
permukaan (r = r1).
Untuk memperoleh persamaan yang menyatakan hubungan antara kuat medan
listrik dengan tegangan pada konduktor silinder, maka Persamaan (2. 18) dan (2. 19)
disubstitusikan. Persamaan (2. 18) menyatakan bahwa:
maka:
Misalkan titik uji berada pada jarak x dari pusat lingkaran, maka persamaan di atas
menjadi:
Persamaan (2. 20) ini kemudian disubstitusikan ke Persamaan (2. 19), sehingga
Persamaan (2. 21) inilah yang akan digunakan untuk menghitung kuat medan listrik
BAB III
MEDAN LISTRIK DI BAWAH SALURAN TRANSMISI
III. 1 Tegangan Transmisi dan Rugi-Rugi Daya
Transmisi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik yang berperan
menyalurkan energi listrik dari pusat pembangkit ke gardu iduk. Saat sistem
beroperasi, pada saluran transmisi terjadi rugi-rugi daya. Jika tegangan transmisi
adalah tegangan bolak-balik tiga fasa, maka besarnya rugi-rugi daya yang timbul
adalah sebagai berikut:
di mana:
I = Arus jala-jala transmisi [Ampere]
R = Tahanan kawat transmisi per fasa [Ohm]
Arus pada jala-jala suatu transmisi arus bolak-balik tiga fasa adalah:
di mana:
P = Daya beban pada ujung penerima transmisi [Watt]
Vr = Tegangan fasa ke fasa ujung penerima transmisi [Volt]
cos = Faktor daya beban
Jika Persamaan (3. 2) disubstitusikan ke Persamaan (3. 1), maka rugi-rugi daya
transmisi dapat dituliskan sebagai berikut:
(3. 3)
Dari Persamaan (3. 3) di atas dapat dilihat bahwa rugi-rugi daya transmisi
dapat dikurangi dengan cara meninggikan tegangan transmisi, memperkecil tahanan
konduktor, dan memperbesar faktor daya beban. Tetapi cara yang cenderung
dilakukan adalah meninggikan tegangan transmisi dengan dasar pertimbangan
sebagai berikut:
1. Memperkecil tahanan konduktor dilakukan dengan memperbesar luas
penampangnya. Tetapi, cara ini memiliki keterbatasan karena penambahan luas
2. Perbaikan faktor daya dilakukan dengan menambahkan kapasitor kompensasi
(shunt capacitor). Tetapi, perbaikan yang diperoleh juga ada batasnya.
3. Dari Persamaan (3. 3) di atas terlihat bahwa rugi-rugi daya transmisi berbanding
terbalik dengan kuadrat tegangan transmisi, sehingga pengurangan rugi-rugi
yang diperoleh karena peninggian tegangan transmisi jauh lebih besar daripada
pengurangan rugi-rugi daya karena pengurangan tahanan konduktor.
Pertimbangan inilah yang mendorong perusahaan pembangkit tenaga listrik lebih
cenderung menaikkan tegangan transmisi.
III. 2 Masalah Penerapan Tegangan Tinggi pada Transmisi
Meskipun peninggian tegangan transmisi akan mengurangi rugi-rugi daya,
peninggian tegangan itu tetap ada batasnya karena tegangan tinggi menimbulkan
beberapa masalah, antara lain:
1. Tegangan transmisi dapat menimbulkan korona pada kawat transmisi. Korona ini
menimbulkan rugi-rugi daya dan dapat menimbulkan gangguan terhadap
komunikasi radio.
2. Jika tegangan transmisi semakin tinggi, maka peralatan transmisi dan gardu
induk membutuhkan isolasi yang volumenya semakin banyak agar peralatan
mampu memikul tegangan tinggi tersebut. Hal ini mengakibatkan kenaikan biaya
investasi.
3. Saat terjadi pemutusan dan penutupan rangkaian transmisi (switching operation),
timbul tegangan lebih surja hubung sehingga peralatan sistem tenaga listrik harus
dirancang mampu memikul tegangan lebih tersebut. Hal ini juga mengakibatkan
kenaikan biaya investasi.
4. Jika tegangan transmisi ditinggikan, menara transmisi harus semakin tinggi
untuk menjamin keselamatan makhluk hidup di sekitar transmisi. Peninggian
menara transmisi mengakibatkan transmisi mudah disambar petir. Sambaran
tenaga listrik, sehingga peralatan listrik harus dirancang mampu memikul
tegangan lebih tersebut.
5. Peralatan sistem perlu dilengkapi dengan peralatan proteksi untuk
menghindarkan kerusakan akibat adanya tegangan lebih surja hubung dan surja
petir. Penambahan peralatan proteksi ini menambah biaya investasi dan
perawatan.
Kelima hal di atas memberikan kesimpulan, bahwa peninggian tegangan transmisi
akan menambah biaya investasi dan perawatan. Tetapi telah dijelaskan pada bab
sebelumnya bahwa mempertinggi tegangan transmisi dapat mengurangi rugi-rugi
daya.
Pada Gambar 3. 1 ditunjukkan kurva yang menyatakan biaya total sebagai fungsi
tegangan transmisi. Terlihat bahwa ada suatu harga tegangan transmisi yang memberi
biaya total minimum.Tegangan ini disebut tegangan optimum.
Gambar 3. 1 Kurva hubungan biaya dan tegangan transmisi
III. 3 Kuat Medan Listrik di Bawah Saluran Transmisi
Tegangan tinggi yang diterapkan pada transmisi daya listrik menghasilkan medan
listrik yang kuat pula. Untuk menghitung kuat medan listrik di bawah saluran
Gambar 3. 2 Menghitung kuat medan listrik di titik P1
Agar dapat menghitung kuat medan listrik di titik P1 seperti pada Gambar 3. 2 di
atas, terlebih dahulu harus diketahui:
− Harga x, yaitu jarak pemisah horizontal antar konduktor penghantar transmisi,
− Harga y, yaitu ketinggian konduktor penghantar dari titik yang ditinjau,
− Harga r, yaitu jari-jari konduktor yang dipakai,
− Untuk konstruksi menara ganda, perlu juga diketahui jarak pemisah vertikal antar konduktor penghantar. Dan untuk pemakaian konduktor berkas, perlu diketahui
jarak pemisah antar berkas.
Kemudian, dari harga x dan y tersebut, dapat dihitung jarak masing-masing konduktor
penghantar ke titik P1, yaitu:
Jika dimisalkan tegangan fasa ke fasa sebagai fungsi waktu sebagai berikut:
maka harga maksimum dari tegangan fasa ke netral sebagai fungsi waktu adalah:
Dari persamaan untuk menghitung kuat medan listrik di sekitar konduktor silinder
yang diturunkan pada bab 2, yaitu:
dimana:
E = kuat medan listrik di sekitar konduktor silinder,
V = tegangan fasa ke netral,
x = jarak konduktor ke titik yang diamati,
r = jari-jari konduktor.
Maka, kuat medan listrik di titik P1 akibat masing-masing konduktor fasa adalah:
Nilai E ini harus diubah terlebih dahulu ke komponen sumbu x dan y agar dapat
dijumlahkan. Adapun harga E di sumbu x adalah sebagai berikut:
Kemudian, sesuai dengan prinsip superposisi, harga-harga E di sumbu x tersebut
dapat dijumlahkan sebagai berikut:
(3.
25)
dimana:
Demikian juga halnya dengan komponen E di sumbu y yang dapat dijumlahkan
dengan cara yang sama, sebagai berikut:
(3.
26)
dimana:
Karena:
dan,
maka Persamaan (3. 25) dan (3. 26) menjadi:
(3. 27)
dan,
(3.
28)
Selanjutnya,untuk memperoleh nilai E total (Etot) pada titik P1, maka harga Ex dan Ey
tersebut dijumlahkan secara vektoris seperti berikut:
Karena:
maka:
Dari hasil yang diperoleh di atas, diperoleh bahwa bentuk umum dari Etot2 adalah
sebagai berikut:
(3.
29)
Dari Persamaan (3. 29), diperoleh bentuk umum untuk Etot, yaitu:
(3.
30)
Dari Persamaan (3. 30) di atas, terlihat bahwa Etot merupakan fungsi dari t. Untuk itu,
nilai Etot ini harus dipetakan terhadap t. Dari hasil pemetaan tersebut, akan diperoleh
kuat medan listrik maksimum di titik P (Emax).
Kemudian, dari Persamaan (3. 29) dapat dihitung nilai efektif dari Etot dengan
menggunakan persamaan:
Dari Persamaan (3. 29) dan (3. 30), dapat dilihat bahwa untuk berbagai titik di bawah
saluran transmisi, yang mengalami perubahan hanyalah nilai C1, C2, dan C3.
Sedangkan nilai frekuensinya tetap. Oleh karena itu, nilai T pada Persamaan (3. 31)
diberikan oleh:
Dengan mensubstitusikan Persamaan (3. 32) dan (3. 29) ke Persamaan (3. 31),
didapat:
Dari Persamaan (3. 33), dapat dihitung nilai efektif dari kuat medan listrik di bawah
saluran transmisi pada titik P.
Dengan proses yang sedemikian rumit dan panjang, yang diperoleh hanyalah
nilai maksimum dan nilai efektif dari kuat medan listrik di satu titik, yaitu titik P.
Akibatnya, perhitungan kuat medan listrik di bawah saluran transmisi yang dilakukan
secara manual kurang efisien, karena:
− Jika titik yang ditinjau bergeser, maka perhitungan secara manual harus diulang mulai dari awal, sehingga sangat memakan waktu dan pikiran,
− Jika konstruksi menara yang digunakan adalah saluran ganda, maka
perhitungan di atas akan berubah dan menjadi semakin rumit. Hal ini dikarenakan
pada saluran ganda, variabel yang harus dihitung bertambah banyak,
− Jika penghantar yang digunakan adalah penghantar berkas, maka perhitungan juga akan berubah dan menjadi semakin rumit.
Untuk itu, dibuatlah suatu program pembantu menggunakan bahasa Matlab untuk
menghitung kuat medan listrik di bawah saluran transmisi. Perhitungan dengan
menggunakan program akan mempermudah pekerjaan karena proses perulangan
perhitungan untuk berbagai posisi titik uji akan dilakukan secara otomatis oleh
program tersebut. Adapun diagram alir (flow chart) program tersebut adalah seperti
diberikan pada Lampiran A.
Dengan bantuan program ini, proses perhitungan kuat medan listrik di bawah
saluran transmisi yang semula harus dilakukan titik demi titik kemudian dipetakan
waktu demi waktu, menjadi jauh lebih mudah dan singkat dimana pemakai cukup
memasukkan parameter-parameter tertentu ke dalam program, sesuai dengan tipe
BAB IV
PERHITUNGAN KUAT MEDAN LISTRIK DI TITIK KRITIS
PADA PERENCANAAN TRANSMISI 275 KV GALANG-BINJAI
IV. 1 Umum
Dalam rangka meningkatkan kehandalan sistem kelistrikan nasional, maka
pemerintah (PLN) mencanangkan program 10.000 MW yang meliputi pembangunan
pembangkit, saluran transmisi, gardu induk, dan saluran distribusi baru, serta
peningkatan kapasitas sistem yang sudah ada. Salah satu bagian dari program 10.000
MW di luar sistem Jawa-Bali adalah pembangunan sistem interkoneksi Sumatera
yang bertegangan 275 kV. Pembangunan sistem interkoneksi Sumatera ini selain
bertujuan untuk meningkatkan kehandalan sistem kelistrikan di Sumatera, juga untuk
mendukung pembangunan proyek interkoneksi Jawa-Sumatera dan interkoneksi
Indonesia-Malaysia. Transmisi 275 kV Galang-Binjai merupakan bagian dari sistem
interkoneksi Sumatera. Transmisi ini berjarak 54.785,755 m (54,785 km) dan
ditopang oleh menara sebanyak 142 unit. Transmisi ini menggunakan saluran ganda
dan 2 berkas konduktor ACSR Zebra.
IV. 2 Perhitungan Kuat Medan Listrik
Sebelum dapat menghitung kuat medan listrik di bawah saluran transmisi
pada transmisi 275 kV Galang-Binjai, perlu diketahui terlebih dahulu beberapa
informasi antara lain:
3. Kawat penghantar
• Tipe : Zebra
• Diameter : 28,6 mm
• Susunan : dua berkas (2xZebra/ twin Zebra)
• Jarak antar berkas : 26 cm
• Andongan : 7,5 m
Dengan informasi di atas, maka dapat dihitung kuat medan listrik di bawah saluran
transmisi. Gambar konstruksi menara lengkap beserta ukuran-ukurannya diberikan
pada Lampiran E.
Gambar 4. 1 Menghitung E di bawah perencanaan saluran transmisi 275 kV Galang-Binjai
Jika dimisalkan fasa yang terletak pada upper cross arm adalah fasa R, pada
titik uji P dari permukaan tanah adalah 1m, maka kasus ini dapat digambarkan seperti
Gambar 4.1.
Untuk menghitung kuat medan listrik diasumsikan kedua menara transmisi
yang menopang kawat penghantar memiliki ketinggian yang sama serta permukaan
tanah di bawah saluran transmisi memiliki kontur yang rata. Sesuai dengan asumsi
tersebut, maka titik kritis berada di tengah-tengah saluran (di antara kedua menara).
Berdasarkan informasi yang diperoleh di atas, maka nilai-nilai variabel yang terdapat
pada Gambar 4. 1 adalah:
• X1=13,4 m
• X2=13,8 m
• X3=14,3 m
• Y=7,45 m
• s=0,26 m
• p=0,5(X2-X1)=0,2 m
• q=0,5(X3-X2)=0,25 m
• h=ketinggian bottom cross arm-panjang rantai isolator-andongan-1 m=34,05 m
Karena konstruksi menara yang dipakai adalah tipe ganda, maka ketinggian tiap fasa
dari permukaan tanah tidak sama, sehingga:
Selanjutnya dapat dihitung jarak tiap-tiap konduktor ke titik P, yaitu:
Sudut yang dibentuk oleh masing-masing vektor medan listrik terhadap
sumbu x adalah:
Dengan menggunakan persamaan untuk menghitung kuat medan listrik di
sekitar konduktor silinder yang telah diturunkan pada bab sebelumnya, maka dapat
dihitung kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh masing-masing kawat penghantar.
Jika dimisalkan:
maka:
Kuat medan listrik yang diperoleh dari perhitungan di atas harus diubah
menjadi komponen sumbu x (horizontal) dan sumbu y (vertikal) agar dapat
dijumlahkan secara aljabar biasa. Komponen kuat medan listrik di sumbu x adalah:
Sedangkan komponen kuat medan listrik di sumbu y adalah:
Setelah diperoleh komponen kuat medan listrik di sumbu x dan sumbu y,
maka masing-masing nilai tersebut dapat dijumlahkan secara aljabar. Total komponen
kuat medan listrik di sumbu x adalah:
E(x)
=
E(y)
Karena:
dan,
Maka, nilai E(x) dan E(y) di atas dapat diubah menjadi:
Dengan mengetahui komponen kuat medan listrik di sumbu x dan y, maka kuat
medan listrik total di titik P dapat dihitung dengan menjumlahkan kedua komponen
kuat medan listrik secara vektoris, yaitu:
Kuat medan listrik total (Etot) yang diperoleh di atas, merupakan fungsi waktu.
Oleh karena itu, perlu dilakukan pemetaan untuk mengetahui nilai maksimum Etot
tersebut. Hal ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan program Microsoft Excel.
Hasilnya adalah:
Tabel 4. 1 Hasil pemetaan Etot terhadap waktu (t)
0.014 0.174667
0.015 0.102859
0.016 0.364368
0.017 0.591976
0.018 0.761928
0.019 0.85747
0.02 0.869228
Dari Tabel 4. 1, dapat dilihat bahwa kuat medan listrik maksimum (Emax) di titik P
besarnya adalah 0,869 kV/m.
Selain kuat medan listrik maksimum maksimum (Emax), dapat juga diperoleh nilai
efektif dari kuat medan listrik di titik P dengan pengintegralan. Sebagai batas integral,
dipilih dari nilai 0 sampai 0,02, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya di bab 3. Proses
pengintegralannya adalah sebagai berikut:
Perhitungan selengkapnya untuk titik-titik lainnya pada ketinggian 1 m dari
permukaan tanah dilakukan dengan program. Tampilan program penghitung tersebut
adalah seperti tergambar pada Gambar 4. 2.
Gambar 4. 2 Tampilan program penghitung kuat medan listrik di bawah saluran transmisi (ketinggian titik uji=1m)
Dan hasil perhitungannya diberikan dalam bentuk grafik seperti tergambar pada Gambar
Gambar 4. 3 Grafik kuat medan listrik pada ketinggian titik uji 1m
Grafik sejenis untuk ketinggian titik uji yang bervariasi diberikan pada Lampiran C.
IV. 3 Analisa Data
Dari grafik kuat medan listrik di bawah saluran transmisi untuk ketinggian titik uji
yang bervariasi seperti yang digambarkan pada Lampiran C, dapat diperoleh data seperti
pada Tabel 4. 2.
Tabel 4. 2 Kuat medan listrik maksimum di bawah saluran transmisi untuk berbagai ketinggian titik uji
Posisi titik uji
-30 -20 -10 0 10 20 30
1 0.62 0.75 0.8566 0.896 0.8566 0.75 0.62
2 0.64 0.78 0.893 0.953 0.893 0.78 0.64
3 0.66 0.81 0.931 0.977 0.931 0.81 0.66
4 0.68 0.841 0.973 1.02 0.973 0.841 0.68
5 0.7 0.875 1.017 1.07 1.017 0.875 0.7
6 0.722 0.91 1.064 1.121 1.064 0.91 0.722
K
et
inggi
an t
it
ik u
ji
8 0.769 0.987 1.17 1.235 1.17 0.987 0.769
9 0.794 1.03 1.23 1.3 1.23 1.03 0.794
10 0.82 1.075 1.29 1.367 1.29 1.075 0.82
11 0.85 1.12 1.36 1.44 1.36 1.12 0.85
12 0.875 1.173 1.432 1.519 1.432 1.173 0.875
13 0.9 1.23 1.512 1.604 1.512 1.23 0.9
Tabel 4. 2 di atas jika digambarkan ke dalam grafik akan diperoleh grafik seperti Gambar
Gambar 4. 4 Grafik kuat medan listrik maksimum di bawah saluran transmisi untuk berbagai ketinggian titik uji
Gambar 4. 4 menunjukkan bahwa kuat medan listrik maksimum di bawah saluran
transmisi berbeda-beda nilainya tergantung pada:
• Ketinggian titik uji
Semakin tinggi titik uji dari permukaan tanah, maka kuat medan listrik
maksimumnya akan bertambah besar. Hal ini disebabkan karena jika titik uji
semakin tinggi, maka jarak penghantar ke titik uji semakin dekat. Sehingga sesuai
dengan rumus untuk menghitung kuat medan listrik yang menyatakan bahwa
jarak berbanding terbalik dengan kuat medan listrik, maka semakin dekat
jaraknya, kuat medan listriknya semakin besar.
• Posisi titik uji
Selain dipengaruhi oleh ketinggian titik uji, kuat medan listrik maksimum di
bawah saluran transmisi juga dipengaruhi oleh posisi titik uji. Pada ketinggian
titik uji ≤ 18m, grafik kuat medan listrik menunjukkan bahwa kuat medan listrik
berada di sumbu transmisi. Sedangkan pada ketinggian titik uji > 18m, kuat
medan listrik maksimum terjadi pada posisi yang tepat berada di bawah
Berdasarkan SNI 04-6950-2003, batas pajanan medan listrik maksimum selama 24
jam/hari untuk masyarakat umum adalah sebesar 5 kV/m. Nilai ini akan terlewati
pada ketinggian titik uji 28 m (dari grafik di Lampiran C). Oleh karena itu, batas
ketinggian maksimum di bawah saluran transmisi adalah < 28 m, misalkan ditentukan
27 m. Artinya, jika di bawah saluran transmisi terdapat bangunan, maka
ketinggiannya tidak boleh lebih dari 27 m.
Dari nilai batas ketinggian maksimum ini, dapat dihitung ruang bebas
(clearance) vertikal dari saluran transmisi. Caranya adalah:
• Ketinggian bottom cross arm = 46,5 m
• Panjang rantai isolator = 3,95 m
• Andongan maksimum = 7,5 m
Maka jarak konduktor terdekat ke permukaan bumi adalah:
h= 46,5 – 3,95 – 7,5 = 35,05 m
Jika batas ketinggian maksimum ditetapkan adalah 27 m, maka ruang bebas vertikal
dari saluran transmisi adalah:
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V. 1 Kesimpulan
• Program menghitung kuat medan listrik di bawah saluran transmisi ini
mempercepat proses perhitungan kuat medan listrik di bawah saluran transmisi,
• Dari hasil perhitungan diperoleh bahwa: untuk ketinggian titik uji ≤ 18m, kuat medan listrik maksimum diperoleh di sumbu menara (titik nol). Sedangkan untuk
ketinggian > 18 m, kuat medan listrik maksimum berada di bawah konduktor fasa
terluar,
• Pada ketinggian 28 m, kuat medan listrik maksimumnya adalah 5,325 kV/m. Nilai ini sudah melebihi batas paparan medan listrik yang diizinkan menurut SNI. Oleh
karena itu, ketinggian bangunan di bawah saluran transmisi tidak boleh lebih dari
28 m.
• Dari hasil perhitungan untuk ketinggian maksimum 27 m, diperoleh ruang bebas vertikal (clearance) dari saluran transmisi adalah sebesar 8,05 m.
V. 2 Saran
• Program ini masih mengabaikan faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi medan di bawah saluran transmisi. Oleh karena itu, diharapkan di kemudian hari
ada pihak-pihak yang dapat memperhitungkan faktor-faktor ini.
DAFTAR PUSTAKA
1. Arismunandar, A. ; Kuwahara, S. , “Buku Pegangan Teknik Tenaga Listrik Jilid
2”, Jakarta: Pradnya Paramita, 2004.
2. Halliday, David; Robert Resnick, “Fisika Jilid 2”, Diterjemahkan oleh: Pantur
Silaban Ph.D dan Drs.Edwin Sucipto, Jakarta: Erlangga, 1996.
3. Hutauruk, T.S., “Transmisi Daya Listrik”, Jakarta: Erlangga, 1985.
4. Jr., William H. Hayt, “Elektromagnetika Teknologi”, Diterjemahkan oleh: The
Houw Liong, Ph.D., Jakarta: Erlangga, 1982.
5. Kraus, John D. ; Keith R. Carver, “Electromagnetics”, Japan: McGraw-Hill
Kogakusha Ltd., 1973.
6. Palm III, William J.,”Introduction to MATLAB 7 for Engineers”, New York:
McGraw Hill, 2005.
7. Peranginangin, Kasiman, “Pengenalan Matlab”, Yogyakarta: Andi, 2006.
8. Tobing, Bonggas L., “Dasar Teknik Pengujian Tegangan Tinggi”, Jakarta :
clear
%---%
% Program Menghitung Kuat Medan Listrik di Bawah Penghantar Transmisi %
%---%
disp('Program Menghitung Kuat Medan Listrik di Bawah Penghantar Transmisi');
disp(' ');
V=input('Tegangan sistem (kV)=');
D=input('Diameter konduktor (m)=');
I=input('Panjang rantai isolator yang dipakai (m)=');
Sag=input('Nilai andongan (m)=');
b=input('Ketinggian titik uji (m)=');
R=D/2;
F=50;
W=2*pi*F;
TipeM=input('Tipe menara: (1) tunggal, (2) ganda=');
TipeK=input('Susunan konduktor: (1) Tunggal, (2) Berkas=');
if TipeM==1
H=input('Ketinggian cross arm (m)=');
LP=H-I-Sag-b;
X=input('Jarak horizontal konduktor (m)=');
plot((a+mid),Eeff,(a+mid),Emax,'--'),xlabel('posisi titik
uji (m)'),ylabel('E (kV/m)'),legend('Eeff','Emax'),grid on
else
H=input('Ketinggian cross arm terbawah (m)=');
LP=H-I-Sag-b;
X1=input('Jarak horizontal konduktor bagian atas (UPPER) (m)=');
X2=input('Jarak horizontal konduktor bagian tengah (MIDDLE) (m)=');
X3=input('Jarak horizontal konduktor bagian bawah (LOWER) (m)=');
p=0.5*(X2-X1);
q=0.5*(X3-X2);
Y=input('Jarak vertikal konduktor (m)=');
if TipeK==1
a=linspace(-(X3+25),25,100);
for A=1:length(a)
end
mid=(X3+s)/2;
end
plot((a+mid),Eeff,(a+mid),Emax,'--'),xlabel('posisi titik
uji (m)'),ylabel('E (kV/m)'),legend('Eeff','Emax'),grid on
LAMPIRAN C
Ketinggian = 1m Ketinggian = 2m
Ketinggian = 3m Ketinggian = 4m
Ketinggian = 7m Ketinggian = 8m
Ketinggian = 9m Ketinggian = 10m
Ketinggian = 13 m Ketinggian = 14m
Ketinggian = 15m Ketinggian = 16m
Ketinggian = 19m Ketinggian = 20m
Ketinggian = 21m Ketinggian = 22m
Ketinggian = 25m Ketinggian = 26m
Ketinggian = 27m Ketinggian = 28m
LAMPIRAN D
Nilai Ambang Batas Maksimum Yang Diizinkan Untuk Medan
Listrik dan Medan Magnet pada Frekuensi 50/60 Hz Menurut SNI
04-6950-2003
Karakteristik Paparan Kuat Medan Listrik (kV/m)
Durasi paparan medan antara 10 kV/m dan 30 kV/m dapat dihitung dari rumus t ≤ 80/E,
dengan t adalah durasi dalam jam/hari kerja dan E adalah kuat medan listrik dalam kV/m.
b Durasi paparan maksimum adalah 2 jam per hari kerja.
c Pembatasan ini berlaku untuk ruang terbuka dimana anggota masyarakat umum dapat
secara wajar diperkirakan menghabiskan sebagian besar waktu selama satu hari, seperti
kawasan rekreasi, lapangan untuk bertemu dan lain-lain yang semacam itu.
