BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Sistem transmisi hantaran udara adalah salah satu bagian dari sistem tenaga listrik yang sangat perlu dijaga keandalannya dalam mencapai kontinuitas pelayanan. Salah komponen utama dari sistem transmisi adalah isolator. Isolator ini berfungsi untuk mengisolir konduktor dengan menara atau tiang pendukung .
Isolator yang baik mempunyai bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Walaupun ada yang sanggup menghantarkan arus listrik namun relative kecil sehingga bisa diabaikan. Salah satu bahan isolator yang banyak digunakan adalah kaca. Bahan ini harganya lebih murah sehingga banyak dijumpai penggunaannya baik di transmisi hantaran udara maupun di distibusi hantaran udara. Namun sifatnya yang mengkondensir (mengembun) kelembapan udara mengakibatkan debu lebih mudah melekat dipermukaan isolator.
Rentengan isolator disebut dengan istilah isolator rantai. Isolator rantai (string insulator) digunakan pada sistem tenaga listrik sebagai penopang mekanik dan isolasi listrik antara konduktor fasa dengan menara. Isolator rantai ini dirangkai dari beberapa isolator yang menyebabkan distribusi tegangan masing-masing isolator berbeda. Jumlah unit isolator yang dirangkai ditentukan oleh beberapa faktor seperti tegangan operasi, kekuatan mekanik, ketinggian di atas permukaan laut, kekuatan petir, dan kontaminasi lingkungan sekitar.
ini mengurangi tahanan permukaan isolator berkurang, sehingga kekuatan dielektrik isolator berkurang. Jika tegangan yang dipikul isolator lebih besar dibanding kekuatan dielektrik isolator maka akan terjadi peristiwa flashover yang mampu mengakibatkan isolator retak dan pecah. Jika hal ini terjadi maka tegangan yang dipikul isolator rantai akan naik dan satu per satu isolator lainnya retak atau bahkan pecah. Oleh karena itu, perlu adanya perlu adanya perhitungan khusus terhadap pemilihan isolator yang dipengaruhi oleh polutan.
Dalam beberapa jurnal ilmiah yang telah beredar banyak mengupas mengenai distribusi tegangan dengan menggunakan simulasi komputer menggunakan aplikasi seperti MATLAB, akan tetapi untuk menentukan nilai distribusi tegangan yang terjadi pada isolator yang terpolusi lebih baik dilakukan pengujian di laboratorium. Penulis memilih melakukan pengujian dalam menghitung distribusi tegangan yang dipengaruhi oleh polutan pada isolator rantai.
I.2 Perumusan Masalah
Adapun masalah yang akan dianalisis dalam Tugas Akhir ini adalah pengujian distribusi tegangan pada isolator kaca yang dipengaruhi oleh polutan. Pada tugas akhir ini akan dilakukan pengujian isolator dengan memvariasikan polutan yang menempel pada isolator tersebut. Polutan-polutan seperti garam-garaman,debu dan asap kendaraan bermotor adalah polutan yang umum digunakan sebagai polutan yang dipakai pada penelitian ini. Sebagai pengganti ketiga polutan ini digunakan NaCl sebagai garam-garaman, CaCO3 sebagai debu,
Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik polutan terhadap isolator kaca dan menganalisis pengaruhnya terhadap distribusi tegangan pada isolator rantai.
I.4 Manfaat Penulisan
Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah memberikan informasi kepada pembaca agar dapat mengetahui karakteristik polutan dan pengaruhnya terhadap distribusi tegangan isolator rantai dimana isolator yang digunakan berbahan kaca. Selain itu dapat digunakan sebagai kajian dalam penentuan penggunaan isolator rantai berbahan kaca pada daerah-daerah yang terpolusi.
I.5 Batasan Masalah
Agar pembahasan Tugas Akhir ini terfokus pada pembahasan judul yang telah disebutkan di atas, maka penulis membatasi permasalahan yang akan dibahas. Adapun batasan masalahnya adalah :
1. Pengaruh yang disebabkan oleh kapasitansi antara isolator-udara-menara ( C2 ) dan kapasitansi antara isolator-udara-konduktor transmisi ( C3 )
diabaikan.
2. Polutan yang cukup mewakili keadaan alam digunakan yaitu NaCl, CaCO3, dan C dengan tingkat pengotoran ringan, sedang, dan berat sesuai
standar IEC 60050-815 : 2000 edisi 01.
3. Tidak memperhitungkan perataan distribusi tegangan pada isolator rantai 4. Isolator yang digunakan adalah isolator kaca.
I.6 Metode Penulisan
Metode yang digunakan pada penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Studi literature
Yaitu dengan mempelajari buku referensi, jurnal, artikel dari internet, dan bahan kuliah yang berkaitan dengan tugas akhir ini.
2. Diskusi
Yaitu berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing, asisten Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi Departemen Teknik Elektro dan teman-teman sesama mahasiswa mengenai masalah-masalah yang timbul selama penulisan tugas akhir ini berlangsung.
3. Studi lapangan
Melakukan pengujian di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi Fakultas Teknik USU.
4. Melakukan analisis
I.7 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pemahaman terhadap Tugas Akhir ini maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut :
Bab I. Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang, perumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode penulisan, dan sistematika penulisan
Bab II. Tinjauan Pustaka
Bab III. Metode Penelitian
Bab ini berisi tentang peralatan pengujian, bahan pengujian, variasi pengujian,dan prosedur percobaan.
Bab IV. Hasil dan Pembahasan
Bab ini berisi tentang hasil data eksperimen dan analisis data.
Bab V. Kesimpulan dan Saran
